ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

CƯỜNG ĐỘ HẤP THU

Tán xạ



IR



I0



IT



IA

Hấp thu



Chiếu chùm BX đơn sắc,

song song (cường độ Io)

theo hướng thẳng góc vào

một chậu đo (bề dày b) chứa

chất hấp thu có nồng độ C



b



Cường độ bị giảm do hai nguyên nhân

Bị phản xạ ở bề mặt một

lượng IR nếu bề mặt chậu

không nhẵn



Bị hấp thu bởi chất hấp

thu một lượng IA



I0 = IA + IT + IR

bề mặt chậu nhẵn → IR = 0



I0 = IA + IT



33



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

CƯỜNG ĐỘ HẤP THU

Tán xạ



IR



I0



IT



IA

Hấp thu

b



Độ hấp thu (absorbance)

I0

A = lg

IT

% Hấp thu



I 0 − IT

100

A% =

I0



Độ truyền suốt (transmittance)



IT

T =

I0

% Truyền suốt



IT

100

T% =

I0

34



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

PHÁT BiỂU ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

Từ thực nghiệm, Lambert chứng minh



I0

A = lg

= 2 − lg T % = k 1 b

IT

Sau đó, Beer tìm ra mối liên hê giữa A và C

A = k 2C

Kết hợp hai biểu thức trên ⇒ định luật Lambert - Beer



A = ε .b .C



• ε - hệ số hấp thu mol (mol–1.cm–1.L) hay hệ số hấp thu riêng (g–

1.cm–1L ). ε không phụ thuộc vào b, C, mà phụ thuộc vào bản chất

của chất hấp thu, bước sóng của BX bị hấp thu và nhiệt độ.

• Khi ε.b = const, A với C có mối quan hệ tuyến tính

35



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER



Định lượng một cấu tử - Phương pháp trực tiếp

Phép đo trực tiếp

Đo Am của dd mẫu, tra bảng → εLT, biết bề dày chậu đo b

⇒ nồng độ cấu tử Cm trong mẫu



Cm

Phép so sánh



Am

=

εb



kém chính xác vì

εTT ≠ εLT



• Pha 1 DD chuẩn CC ⇒ độ hấp thu AC



• Xác định độ hấp thu Am của DD mẫu Cm với cùng chậu đo

Nếu εm= εC và b giống nhau



C



m



= C



C



Am

AC



36



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER



Định lượng một cấu tử - Phương pháp trực tiếp

Phép lập đường chuẩn

1. Pha n DD chuẩn có CC1, CC2,… CCn

xác định

2. Đo độ hấp thu của dãy chuẩn được

AC1, AC2,…, ACn.

3. Vẽ đường A = f( C).

4. Đo Am của mẫu ⇒ nồng độ Cm



A



AC2

AC1

CC1



CC2



C



(theo PP đồ thị hoặc bình phương cực tiểu)



• Cho phép kiểm tra được sai số ngẫu nhiên

• Tìm được khoảng nồng độ thích hợp để A tuyến tính

theo C



37



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER



Định lượng một cấu tử - Phương pháp trực tiếp

Phương pháp thêm chuẩn

Mẫu chứa các cấu tử có thể

ảnh hưởng đến phép đo



Sai số



Sử dụng PP thêm chuẩn ⇒ giảm bớt sai số do sự

không đồng nhất giữa DD mẫu và chuẩn



Kỹ thuật thêm chuẩn vào mẫu và so sánh

1. DD mẫu M (Cm) → Am = ε b Cm

2. DD mẫu M’ (Cm + lượng chuẩn Cc) → Am’ = ε b (Cm+ Cc)



Cm = CC



Am

A m' − A m



38



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER



Định lượng một cấu tử - Phương pháp trực tiếp

Phương pháp thêm chuẩn

Kỹ thuật thêm chuẩn vào mẫu và sử dụng đường chuẩn

1.

2.

3.

4.

5.



Lập dãy chuẩn giống như PP đường chuẩn ⇒ A = f(C)

xác định Am của mẫu (giả sử nồng độ Cm)

Thêm một lượng chuẩn xác định vào mẫu (Cm + Cc) ⇒ Am’

Từ đồ thị hay bình phương cực tiểu ⇒ Cm và Cm’

Tính f



CC

f = '

Cm − Cm



f = 1 → Cm ( thật) = Cm (đo)

f ≠ 1 → Cm ( thật) = Cm (đo) . f

39



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER



Định lượng một cấu tử

Phương pháp chuẩn độ đo quang

Chuẩn độ X bằng C theo PTPƯ:

X + C→ D + E



A



Nếu một trong các cấu tử có khả

năng hấp thu bức xạ

Đo độ hấp thu DD khi chuẩn độ ở

bước sóng thích hợp.



Vtđ



VC



Từ giản đồ A = f ( VC ) ⇒ điểm tương đương

40



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER



Định lượng nhiều cấu tử

Nếu DD khảo sát chứa n cấu tử có khả

năng hấp thu bức xạ

Dựa vào tính chất cộng độ hấp thu

định lượng từng cấu tử mà không cần tách

Tiến hành thành lập hệ PT và giải hệ PT

ứng với n cấu tử

⇒ nồng độ của từng cấu tử trong dd



41



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER



Định lượng nhiều cấu tử

Định luật cộng độ hấp thu

Xét DD chứa cấu tử I (λ1) và II (λ2), nồng độ CI và CII chưa biết

Đo độ hấp thu A1 và A2 của DD tại λ1 và λ2 trong cùng chậu đo b

Ta có mối liên hệ giữa A1, A2 với CI và CII như sau



Aλ1 = AIλ1 +AIIλ1 = εIλ1 b CI + εII λ1 b CII

Aλ2 = AIλ2 +AIIλ2 = εIλ2 b CI + εII λ2 b CII

εI1 , εI2 : hệ số hấp thu của cấu tử I ở λ1 và λ2 ;

εII1 , εII2 : hệ số hấp thu của cấu tử II ở λ1 và λ2

Giải hệ phương trình trên, suy ra được CI và CII

42



ĐỊNH LUẬT LAMBERT – BEER

GiỚI HAN SỬ DỤNG ĐL LAMBERT – BEER

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VÀ SỰ PHA LOÃNG

1/ Nồng độ cấu tử khảo sát phải < 0,01M

2/ Cần lưu ý, khi pha loãng ⇒ thay đổi pH, lực ion .v.v

⇒ Dạng cần đo thay đổi đặc trưng hấp thu

Ví dụ: Khi pha loãng, Cr2O72- (λCĐ = 455 nm; ε = 1800 mol-1cm-1L )

có thể chuyển thành CrO42- (λCĐ = 370 nm; ε = 4900 mol-1cm-1L )

theo CB



Cr2O72- + H2O ⇄ 2 HCrO4- ⇄ 2 CrO42- + 2 H+



43