HÓA PHÂN TÍCH QUANG PHỔ UV –VIS

QUANG PHỞ UV –VIS

Bợ mơn Phân tích – Kiểm nghiệm
Khoa Dược - Đại học Y Dược Tp Hồ chí Minh
10/ 2016

1


Phổ hấp thụ

2


Bức ảnh cầu vòng kép và những đám mây trong
cảnh sắc mùa thu ở hồ Minsi (Hoa Kỳ)

3


4


5


MỤC TIÊU HỌC TẬP
Sau khi học, sinh viên sẽ trình bày được:
Phạm vi phổ UV Vis
Các yếu tố tham gia vào sự hấp thụ
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thụ

Cấu hình của máy quang phổ tử ngoại
Ứng dụng phép đo quang phổ tử ngoại

6


PHỔ UV –VIS

1. PHẠM VI PHỔ

Bức xạ vùng UV- Vis chia thành 3 vùng nhỏ
UV xa
(nm)

  *
UV (chân không) 200

()m()n*

*
UV

400

( - )n( - )n
Vis

800



-Vùng tử ngoại chân không (UV xa) = 50 – 200 nm ít được
sử dụng vì:
+ có năng lượng khá lớn, khi va chạm gây vỡ liên kết /phân
tử.
̣̣ mạnh bởi hầu hết dung môi và oxy /không khí.
+ bị hấp thu
̣̣ bởi thạch anh (dùng làm cốc đo).
+ bị hấp thu
-Vùng tử ngoại gần (UV gần):  = 200 - 375 nm
-Vùng khả kiến (Vis):
 = 375 - 800 nm
UV-A (320-400 nm) and UV-B (280-320 nm), UV-C (<280 nm).

7


UV Radiation

UV Index
/>
8


Ultraviolet photons harm the DNA molecules of living
organisms in different ways. In one common damage event,
adjacent thymine bases bond with each other, instead of
across the "ladder". This "thymine dimer" makes a bulge,
and the distorted DNA molecule does not function properly.

9


2. CHUYỂN MỨC NĂNG LƯỢNG
Sự kích thích điện tử từ orbital phân tử đang chiếm đóng (orbital
liên kết) sang orbital phản liên kết.

Chuyển mức năng lượng

10


2. SỰ CHUYỂN MỨC NĂNG LƯỢNG
Điện tử :
+ liên kết đơn trong phân tử
+  →  * cần E lớn (<150 nm: UV chân
không).
+ hidrocarbon no: dùng làm dung môi nhexan, nước
- Điện tử :
+ tham gia liên kết đôi, ba
+  →  * cần E nhỏ (  UV-Vis gần)
+ phân tử có nối đôi, nối đôi liên hợp
- Điện tử tự do n (không liên kết):
+ n có ở các dị tố O, S, N, X.
+ n * cần E thấp hơn   *
+ các phân tử có cấu trúc liên hợp có nhiều
điện tử và  và n tham gia n*, *
11

3. CÁC YẾU TỐ THAM GIA VÀO SỰ HẤP THỤ̣̣̣̣̣, CÁC HIỆU ỨNG

3.1. MÀU SẮC
Có tầm quan trọng riêng biệt cho 1 chất
̣̣̣̣ và phản xạ của 1
Màu của 1 chất liên quan với sự hấp thu
chất.
̣̣
Mắt người nhìn thấy màu bổ trợ cho màu hấp thu

Màu hấp thụ và màu bổ trợ

12

htt
p:/
/st
ain
sfil
e.i
nf
o/
St
ain
sFi
le/
dy
es/
dy
ec

olo
r.h
tm


UV Spectroscopy

lycopene, max = 474 nm
O
H
N
N
H
O

indigo

max for lycopene is at 474 – in the near blue region of the
spectrum – this is absorbed, the compliment is now red
max for indigo is at 602 – in the orange region of the
spectrum – this is absorbed, the compliment is now indigo!

13


Color Wheel
(ROYGBIV)

Complementary colors lie across the diameter on the color
wheel and combine to form “white light”, so the color of a

compound seen by the eye is the complement of the color of
light absorbed by a colored compound; thus it completes the
color.


Observed Color of
Compound

Color of Light
Absorbed

Approximate
Wavelength of Light
Absorbed

Green

700 nm

Blue-green

600 nm

Violet

550 nm

Red-violet

530 nm

Red

500 nm

Orange

450 nm

Yellow

400 nm


Observed Color of
Compound

Color of Light
Absorbed

Approximate
Wavelength of Light
Absorbed

Green

Red

700 nm

Blue-green

Orange-red

600 nm

Violet

Yellow

550 nm

Red-violet

Yellow-green

530 nm

Red

Green

500 nm

Orange

Blue

450 nm

Yellow

Violet

400 nm


UV Spectroscopy
•

These materials are some of the more familiar colors of our
“environment”

NO2

HO
N
N

H2N
OH

N N

O3S

N N

NH2
SO3

Para Red

Fast Brown

Sunset Yellow (Food Yellow 3)

17


The colors of M&M’s
Bright Blue

Royal Blue

Common Food Uses
Beverages, dairy products, powders, jellies, confections,
condiments, icing.

Common Food Uses
Baked goods, cereals, snack foods, ice-cream, confections,
cherries.

Orange-red

Lemon-yellow

Common Food Uses
Gelatins, puddings, dairy products, confections, beverages,
condiments.

Common Food Uses
Custards, beverages, ice-cream, confections, preserves,
cereals.

Orange
Common Food Uses
Cereals, baked goods, snack foods, ice-cream, beverages,
dessert powders, confections

18


PHỔ UV -VIS
3. 2. NHÓM MANG MÀU (CHROMOPHORE):

là nhóm chức chưa no, liên kết đồng hóa trị trong phân tử gây
̣̣ bức xạ trong vùng UV- Vis ( > 200 nm)
ra sự hấp thu
- CHROMOPHORE chuyển dịch n  * thường có   300 nm.

- CHROMOPHORE chuyển dịch   * thường có   190 nm.

19


20


PHỔ UV -VIS

3.3. NHÓM TRỢ MÀU (auxochrome)
là những nhóm thế no gắn vào nhóm
mang màu làm thay đổi cả bước sóng
lẫn cường độ̣ của dải hấp thụ̣̣̣ cực đại.
Thường làm chuyển dịch max về phía
dài hơn.
Ví dụ: -OH, -NH2, CH3, NO2, -Cl, NHR, NR2, -SO3H,... (làm tính hấp thụ̣̣̣ tăng,
làm giảm năng lượng cần hấp thụ̣)̣̣

21
o/StainsFile/dyes/dyecolor.htm


o/StainsFile/dyes/dyecolor.htm

22


PHỔ UV -VIS
3.4. CÁC HIỆU ỨNG VÀ SỰ CHUYỂN DỊCH
- Sự chuyển dịch sang đỏ (bathocromic) = red shift
- Sự chuyển dịch sang xanh (hypsocromic) = blue shift
- Hiệu ứng tăng cường độ
- Hiệu ứng giảm cường độ

(hypercromic effect)
(hypocromic effect)

23

4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ HẤP THỤ̣̣̣̣̣
4.1. CẤU TRÚC PHÂN TỬ: (xem bài đại cương quang phổ)

Schematic
describing
various
transitions (and an image with the
corresponding visible spectral lines)
of atomic hydrogen.

dpre
ss.com/2007/02/hspec.jpg

24


PHỔ UV –VIS –
4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỢ HẤP THỤ̣̣̣̣̣
4.2. MƠI TRƯỜNG

Mợt sớ ́u tớ như:
- dung môi,
- nồng độ, pH,
- nhiệt độ của mẫu đo, có thể ảnh hưởng đến vị trí và
̣̣ phân tử.
cường độ của dải hấp thu
Các thông số này phải được kiểm soát để đảm bảo độ chính
xác cao nhất và khi so sánh các phổ được đo dưới những
điều kiện khác nhau

25