slide 1 bộ công thương trường cao đẳng công nghiệp thực phẩm tp hcm lớp 08cdsh tiểu luận phương pháp trắc quang gvhd hoàng xuân thế nhóm thực hiện nhóm 3 uv vis spectral region violet 400 420 nm indi

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

TIỂU LUẬN:

PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
GVHD: HOÀNG XN THẾ

NHĨM THỰC HIỆN: NHĨM 3

BỘ CƠNG THƯƠNG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP

THỰC PHẨM TP.HCM

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

UV /Vis spectral region

<b>Violet:</b> 400 - 420 nm

<b>Indigo:</b> 420 - 440 nm

<b>Blue:</b> 440 - 490 nm

<b>Green:</b> 490 - 570 nm

<b>Yellow:</b> 570 - 585 nm

<b>Orange:</b> 585 - 620 nm

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Đại cương về bức xạ điện từ và phổ:

<i><b> </b><b>Bức xạ điện từ và phổ</b></i>

• Định nghĩa: Bức xạ điện từ là một dạng năng lượng

có tính sóng và hạt

• Đặc điểm: Bức xạ điện được đặc trưng bằng bước
sóng, độ lớn bước sóng của bức xạ thường nằm

trong vùng 109 nm đến hàng ngàn km. Khi chuyển

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

• Nguyên nhân tạo ra bức xạ điện từ: Bức xạ điện
từ thường được tạo ra bởi sự tương tác của một
nguồn năng lượng nào đó với vật chất chẳng

hạn như cơ năng, nhiệt năng, điện năng…Ngồi
ra, sự giải phóng năng lượng của vật chất ở

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<i>Sự phân chia phổ bức xạ điện từ </i>

:

có 2 cách

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

STT Tên bức xạ Vùng Giải thích

1 Tia  Sóng siêu ngắn

2 Gama ray Nhỏ hơn 1A Phổ Gama

3 X-ray 1÷10A Phổ tia X ronghen
4 Sorft X-Ray 10÷100A Phổ tia X ronghen
5 Vacuum UV 100200nm Phổ tử ngoại chân

khơng

6 UV 200÷400nm Phổ tử ngoại
7 VIS 400÷800nm Phổ khả kiến

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

9 IR 0.8÷2.5μm Phổ hồng ngoại

10 Far IR 2.5÷400μm Phổ hồng ngoại xa
11 Micro Wave 0.04÷25cm Phổ vi sóng

12 Short wave 0.025÷1m Phổ sóng ngắn

13 UV&FM 1÷10m Phổ sóng TV và UF
14 Radio wave 10÷2500m Phổ sóng radio

15 Long wave >2500m Phổ sóng dài

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

• Nhận xét: theo cách phân loại này thì

tính tuần tự dài theo độ sóng, năng

lượng sẽ giảm dần, bước sóng tăng

dần. Nhược điểm của cách phân chia

này không rõ ràng giữa các vùng

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Cách2: Theo bản chất của mỗi loại

phổ:

<b> Phổ nguyên tử</b> gồm 2 loại:

• Của điện tử hóa trị tự do khi chuyển mức năng
lượng. Thuộc dạng này có phổ phát xạ nguyên
tử, phổ hấp thu nguyên tử, phổ huỳnh quang

nguyên tử.

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

•

<b>_{Phổ phân tử}</b>

_{:các phổ phân tử này là do}

sự chuyển mức năng lượng của các điện

tử hóa trị ở trạng thái liên kết và cặp điện

tử hóa trị tự do của các nhóm phân tử,

hoặc các gốc tự do có trong phân tử quyết

định. Thuộc loại này gồm có phổ hấp thụ

UV, phổ hấp thụ vùng VIS, phổ hồng

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

•

<b>_{Phổ khối lượng}</b>

_:

_{Được sinh ra và quyết}

định bởi khối lượng của các nguyên tố và

đồng vị hoặc do khối lượng các mảnh,

các nhom 1phân tử chất hấp thụ tạo nên.

•

<b>_{Phổ cộng hưởng từ:}</b>

_{Do điện tử trong}

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

<b>THUYẾT VÂN ĐẠO PHÂN TỬ MO </b>

<b>(MOLECULAR ORBITAL)</b>

Những luận điểm cơ bản của thuyết MO:

• Nếu trong nguyên tử mối electron được miêu tả
bằng một hàm sóng <i>ψ </i>Orbital ngun tử<i> </i>thì trong
phân tử mối electron được miêu tả bằng một hàm
sóng <i>ψ </i>Orbital phân tử (MO). Xác xuất tìm thấy

electron trong một thể tích dv của phân tử cũng là

<i>ψ2</i>dv tương tự nguyên tử.

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

• Các electron của phân tử được phân bố trên các
MO theo: nguyên lí Pauli (Mỗi MO chỉ chứa tối
đa 2electron), nguyên lí vững bền (Ở trạng thái
cơ bản , trong nguyên tử,các electron sẽ chóan
những mức năng lượng thấp trước rồi đến trạng
thái năng lượng có mức cao hơn tiếp theo), qui
tắc Hund (Trong một phân lớp, các electron được
sắp xếp sao cho tổng số các spin là cực đại).

• Từ các AO của các nguyên tử tham gia tạo thành
liên kết, suy ra MO của các phân tử mới tạo

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

•

Yêu cầu các AO tham gia tổ hợp liên

kết:

-Có năng lương gần bằng nhau.

-Có mức xen phủ đáng kể.

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

Tổ hợp tuyến tính 2 Orbital

• Giả sử một phân tử tạo thành 2 nguyên tử A
và B, mỗi nguyên tử có một AO tham gia
liên kết ψ_a , ψ_bthì MO phân tử tạo thành có
hàm sóng <i>ψ= c_a ψ_a± c_b ψ_b</i>

• <i>c_a, c_b: </i>Hệ số đánh giá sự đóng góp các AO

vào sự tạo thành MO

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

• Tổ hơp tuyến tính trừ các AO tạo ra cho

MO có năng lượng lớn hơn AO xuất phát

(MO phản liên kết_MO*):

<i> </i>

<i>ψ</i>

<i>-</i>

<i>=</i>

<i>c_a ψ_a- c_b ψ_b</i>

Độ bội= bậc liên kết= (số e trên MO liên

kết-số e trên MO phản liên kết)/2

• Bậc liên kết càng lớn



liên kết càng bền



độ dài liên kết càng ngắn

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17></div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

Sự chuyển mức năng lượng

electron với hấp thụ bức xạ

UV_VIS:

• Các bức xạ UV_vis có năng
lượng khá lớn nên có khả

năng làm thay đối mức năng
lượng của các electron từ

trạng thái cơ bản kích

thích.

• Các electron б trong liên kết
đơn C-C, C-H.

• Các electron π trong liên kết
bội, hệ thống thơm.

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

<b>CƠ SỞ LÍ THUYẾT</b>



Các phân tử,ở điều kiện bình thường,

chúng tồn tại ở trạng thái cơ bản,trạng thái

này có năng lượng thấp và bền vững.



Khi có một chùm sáng (chùm proton) kích

thích với tần số thích hợp,thì các điện tử

hóa trị(điện tử liên kết) trong phân tử sẽ

hấp thu năng lượng của chùm sáng và

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>



Theo cơ học năng lượng tử,ở

trạng thái cơ bản của phân tử,các

điện tử liên kết được sắp đầy vào

các orbital liên kết có mức năng

lượng thấp.Khi kích thích chúng

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>



Lúc này phân tử đã bị kích

thích.Hiệu số giữa hai mức năng

lượng cơ bản và kích thích chính là

năng lượng mà phân tử đã

hấp thu để chuyển từ mức năng lượng

cơ bản. Năng lượng bị phân tử hấp

thu chính là năng lượng của nguồn

sáng . Quá trình này được biểu thị

theo hệ thức sau:

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>



Trong q trình kích thích , cùng với sự

chuyển mức năng lượng của các electron liên

kết , còn kèm theo sự quay va dao động của

nguyên tử trong phân tử dưới tác dụng của

nguồn sáng.

Tổng năng lượng mà phân tử nhận được khi

bị kích thích bao gồm ba thành phần:

E

_ts

= E(e)+ E(d)+ E(q)

∆

∆

∆

E(e)> E(d)> E(q)Vì thế mà phổ UV-VIS

∆

∆

∆

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

•

Như vậy,phổ hấp thu phân tử UV-VIS là

phổ được hình thành do sự tương tác của các

điện tử hóa trị ở trong phân tử hay nhóm phân

tử với chùm nguồn sáng kích thích (chùm tia

bức xạ trong vùng UV-VIS)tạo ra.

</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

CƠ SỞ ĐỊNH TÍNH CỦA PHƯƠNG

PHÁP

• Định tính của phương pháp này là dựa

vào bước sóng hấp thụ.

• Để định tính người ta qt sóng,

thường là người ta đo độ hấp thu của

dung dịch ở các bước sóng khác

nhau. Đo từ λ nhỏ



λ lớn.

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

CƠ SỞ ĐỊNH LƯỢNG CỦA

PHƯƠNG PHÁP:

• Khi ta chiếu 1 chùm sáng có cường độ ban
đầu là I0 vào 1 cuvet chứa dung dịch mẫu có

độ dầy là L thì có 3 hiện tượng xảy ra :

• Phần chùm sáng đi qua cuvet có cường độ IT

• Phần phản xạ và tán xạ theo mọi phương có
cường độ là Ir ; Ip

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

- Gọi A có độ hấp thu quang của

phân tử xác định trong dd chứa trong

cuvet ở 1 bước sóng xác định thì:

A

_λ

=Lg100/T=2-LgT=LgIo/I

_T

- Nếu trong cuvet có nồng là C

(mol/l), trong 1 phạm vi nhất định

của C thì mối quan hệ của A va C ta

có định luật Beer

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

Trong đó :

• b: là 1 hằng số ,0<b<=1. Nó có 1 hệ số gắn liền
với nồng độ c của chất hấp thu.

• Khi c nhỏ b=1,Khi c lớn thì b<1

• ε: là1hệ số hấp thu quang phân tử của chất hấp thu
cuvet

• Đối với 1 chất phân tích trong 1 dung mơi xác
định và trong 1 cuvet cụ thể thì

• ε = const , L= const ,đặt k= ε.L thì ta có : A_λ=K.C_b

Phương trình làm cơ sở định lượng của phương

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

GIỚI HẠN PHÁT HIỆN VÀ GIỚI HẠN

ĐỊNH LƯỢNG CỦA PHƯƠNG PHÁP

• Các mẫu đo UV-VIS là các dạng dung dịch.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp
thụ UV-VIS của mẫu. Cụ thể:

• Các yếu tố thuộc về cấu trúc phân tử của chất
tan:

</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

Các yếu tố thuộc về môi trường:

+ Dung môi

+ Tương tác giữa các lưỡng cực

(dipole-dipole)

+ Liên kết Hydro

+ Ảnh hưởng pH

</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

• Các yếu tố thuộc về thiết bị:

Định luật

Lambert-Beer chỉ hòan tòan đúng với

chùm tia đơn sắc.

• Ảnh hưởng của các hiện tượng quang học

khác:

phản xạ, khuếch tán,…đặc biệt là

hiện tượng tán xạ do dung dịch không

</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

Điều kiện áp dụng định luật Beer:

• Thiết bị phải có khả năng tạo ra chùm tia

đơn sắc nhất định. Độ đơn sắc càng cao

càng tốt.

• Chất thử phải bền trong dung dịch và bền

dưới tác dụng của tia UV-VIS.

• Dung dịch phải nằm trong khoảng nồng độ

thích hợp.

</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

<i><b>HẤP THỤ PHÂN TỬ</b></i>

• <b>_S</b>_{ự hấp thu bởi các phân tử chứa nhiều nguyên}

tử, đặc biệt trong trạng thái đông tụ,là một quá
trình phức tạp hơn vì số các trạng thái năng

lượng có thể tăng nhanh. Có thể biểu diễn năng
lượng chung của phân tử như sau:

<b> E= Ee+Ev+Ej (2.17)</b>

• Ee là năng lượng có liên quan đến các obitan

khác nhau của các electron ben ngoài của phân
tử;

• E_v- năng lượng các dao động giữa các nguyên tử

của cả phân tử;

• Ej-năng lượng quay của các phân tử xung quanh

</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

SỰ HẤP THU TRONG CÁC VÙNG VI

SÓNG VÀ VÙNG HỒNG NGỌAI(IR

)

• Ở pt (2.17), năng lượng mỗi bậc số hạng

giảm so với số hạng trước 2 bậc.

• Phổ hấp thụ quay thuần túy khơng có các

sự chuyển electron và dao động có thể

nhận được dưới tác dụng của bức xạ vi

sóng mà năng lượng của nó nhỏ hơn bức

xạ hồng ngọai



nghiên cứu quang phổ các

</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

• Trong vùng hồng ngọai, quan sát được hấp thụ
dao động. Trong phổ, xuất hiện các pic hẹp.

Trong khi hấp thụ một photon của năng lượng
bức xạ thì biên độ dao động các nguyên tử

trong phân tử tăng. Để xảy ra hấp thụ quá

trình dao động cần kèm theo sự thay đổi chung
của lưỡng cực

• Số các trạng thái dao động của phân tử ở một
mức độ đáng kể xác định bằng số các

</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

• Phổ hồng ngọai, hấp thụ phân tử chất

hữu cơ, các liên kết CHT kim lọai-

Ligan cũng nhạy với bức xạ hồng

ngọai sóng dài



nghiên cứu phổ trắc

</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

SỰ HẤP THỤ TRONG CÁC VÙNG

KHẢ KIẾN & TỬ NGOẠI

• E_e phải lớn hơn E_v,E_jđể chuyển các electron bên

ngịai phải địi hỏi có năng lượng bức xạ vùng
khả kiến & tử ngọai.

• Khác với phở hấp thu nguyên tử các phổ hấp

thu phân tử gồm một khỏang rộng các λ.

• Mỗi một trạng thaí electron tương ứng với nhiều
trạng thaí năng lượng dao động&quay phổ

</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

SỰ HẤP THỤ TRONG TỪ TRƯỜNG

• Khi có sự tác động lên các electron, hay

các hạt nhân của nguyên tố bằng một từ

trường mạnh



xuất hiện các mức lượng tử

bổ sung của năng lượng. Các mức này liên

quan đến các tính chất từ của các phần tử

• Khi hấp thụ bức xạ có λ dài hay tần số

thấp



sự khác nhau trong năng lượng của

</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

• Các hạt nhân, người ta dùng sóng radio từ

10-200MHz

• Các electron, người ta dùng sóng radio từ

1000-25000MHz



Nghiên cứu sự hấp thụ bởi các hạt

</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

 Phức hình thành giữa thuốc hữu cơ với các ion

kim loại thường có màu , có độ nhạy rất cao và
có hệ số hấp thu lớn thường khoảng έ

20.000÷100.000.

 Nhiều hợp chất phức giữa thuốc thử hữu cơ với

các ion kim loại rất bền có hằng số b n từ ề

107÷1020 nên độ hấp thu quang A rất ổn định

trong một thời gian từ 10 phút÷24 giờ, nhờ vậy

mà có độ lặp lại độ hấp thu quang A giữa các lần
đo liên tiếp nếu như máy quang phổ hoạt động

</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

Stt Thuốc thử hữu cơ Nguyên tố xác định

1 Arsenazo III,I Th,ca,sr…

2 Dithizone Ag,bi,cd.pb.zn…
3 Eriocromcyanin R Al

4 Alizarin S Al,zn,th…

5 Diphenylcarbazide Cr,co,cu,ni,hg,zn…
6 Dimethyglyoxim Ni,Fe2+

7 1,10-phenantroline Fe2+,cu

8 Formandoxine Mn,Ni,Fe

9 8-Hydroxyquinoline Al,Cu,Fe,Bi,La…
10 PAN(1-(2-pyridylazo) Co,Pb,Fe.Zn..

11 2-naphtol,4-(2- pyridylazo) Cd,Cu,Bi,Co,Mn,Zn

Danh sách một số thuốc thử hữu cơ thông dụng
được sử dụng trong phép đo phổ hấp thu phân tử

</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

Như vậy

, với các chất hữu cơ ta có phổ

UV-VIS ,thì chỉ cần hịa tan chúng vào

một dung môi phù hợp tạo một dung

dịch đồng nhất đo ở một bước sóng

thích hợp thu được phổ (độ hấp thu

quang của chúng).



Các dung môi hay được dùng là

:H

₂

O,C

₆

H

₆

,CHCl

₃

,CCl

₄

,MIBK

(Metylisobutylkentone),Pyridyn…

</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

• Đ ềi u ki n t o ra h p ch t ph c:ệ ạ ợ ấ ứ

 Xảy ra nhanh, hoàn toàn theo một hướng có tính chất

định lượng.

Tạo sản phẩm là hợp chất bền,ổn định,không thay đổi

thành phần trong một khoảng thời gian tối thiểu.

Sản phẩm phải có hệ số hấp thu phân tử _ >1000 và càng

lớn càng tốt.

Khơng có phản ứng phụ xảy ra (phản ứng giữa ion xác

định với thuốc thư)ûph n ng cĩ tính ch n l c.ả ứ ọ ọ

Cực đại hấp thu của sản phẩm sinh ra từ phản ứng phải

</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

1. LƯƠNG THÙY NGÂN 3008080050
2. TẠ DUY KIỆT 3008080031

3. PHẠM THỊ LIỄU 3008080116

4. TRẦN THỊ LUYÊN 3008080039
5. TRẦM HÙNG MẠNH 3008070036

6. NGUYỄN THỊ NGỌC NGÀ 3008080047
7. VÕ THỊ KIM NGÂN 3008080048

</div>

<!--links-->