PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG KHẢ KIẾN
*
I. Phạm vi áp dụng:
*
* Dùng phương pháp trắc quang phổ hấp thụ phân tử để xác định hàm lượng trên máy quang phổ khả kiến.
II. NGUYÊN LÝ PHÂN TÍCH ĐỘ TRẮC QUANG:
*
* Trong phương pháp trắc quang, người ta sử dụng nguyên lý của định luật Lambert - Beer, ở đó có sự tỉ lệ thuận của độ hấp thu quang của chất hóa học vào nồng độ chất có trong dung dịch hấp thu, và điểm đặc trưng là mỗi chất hóa học (thường là các phức của kim loại với thuốc thử hữu cơ), là chỉ hấp hấp thu tại một hoặc một vài bước sóng đơn sắc xác định, vì thế tại các cực đại này ta sẽ thu được mức độ hấp thụ của chất có trong dung dịch là cực đại.
1. Nguyên Lý:
*
* Nguyên lý của một thiết bị trắc quang là đo mức độ truyền qua của chùm bức xạ đơn sắc, và sử dụng các diod quang ghi nhận cường độ bức xạ còn lại sau khi truyền qua lớp dung dịch và đã bị hấp thu. từ đó thiết bị sẽ so sánh với cường độ bức xạ ban đầu phát ra từ nguồn, mà tính ra lượng bức xạ bị hấp thu bởi chất. Như vậy phải đo ở bước sóng hấp thu cực đại để đảm bảo mức độ hấp thu bức xạ của chất trong dung dịch và hàm lượng chất có trong dung dịch là tỉ lệ với nhau theo đúng nguyên tắc của định luật Beer.
2. Định luật LAMBERT - BEER:
*
* Giả sử chùm tia ánh sáng đơn sắc đi qua lớp dung dịch chất hấp thụ ánh sáng nào đó có bề dày l. gọi Io là cường độ chùm ánh sáng đi vào dung dịch và I là cường độ chùm ánh sáng đi ra, c là nồng độ chất hấp thụ ánh sáng trong dung dịch. Định luật Lambert - Beer có thể biểu diễn bởi phương trình sau: * Abs = lg Io/I= ε * l *c
3. Độ truyền qua:
*
* Độ truyền qua (T) là tỷ số giữa cường độ áng sáng sau khi đi qua dung dịch và cường ban đầu của nó T=I/Io; người ta thường biễu diễn nó theo %. Mật độ quang hoặc độ tắt là Logarit nghịch đảo của T: hệ ε là hệ số tắt, đại lượng l luôn luôn biễu diễn bằng Centimet (cm).
Nếu c biểu diễn bằng gam trong 1 lít, thì giá trị ε tương ứng sẽ gọi là hệ số tắt riêng, nếu c biểu diễn bằng Ion-gam hoặc phân tử gam trong 1 lít, thì giá trị ε tương ứng sẽ gọi là hệ số tắt phân tử, đại lượng ε phụ thuộc vào bản chất chất hấp thu ánh sáng, vào độ sóng của ánh sáng đi qua, vào nhiệt độ và về nguyên tắc không phụ thuộc vào dung môi.
*
* Nếu c biểu diễn bằng gam trong 1 lít, thì giá trị ε tương ứng sẽ gọi là hệ số tắt riêng, nếu c biểu diễn bằng Ion-gam hoặc phân tử gam trong 1 lít, thì giá trị ε tương ứng sẽ gọi là hệ số tắt phân tử, đại lượng ε phụ thuộc vào bản chất chất hấp thu ánh sáng, vào độ sóng của ánh sáng đi qua, vào nhiệt độ và về nguyên tắc không phụ thuộc vào dung môi.
Sơ đồ đường dẫn chùm ánh sáng
*
*
*1. Đèn Đơtơri
*10. Khe hẹp ra
*2. Gương lựa chọn đèn
*11. Ngăn Cell
*3. Đèn Tungsten
*12. Thấu kính
*4. Gương
*13. Ngăn Cuvette/ Lọ đo
*5. Lưới lọc nhiễu xạ
*14. Phần tử đo lường
*6. Phần tử qui chiếu
*15. Bộ đơn sắc
*7. Gương
*16. Gương
*8. Gương bộ chia tách
*17. Gương
*9. Bộ lọc
*18. Khe hẹp ra
III. Thêm chuẩn:
*
*1. Độ đúng và tính chính xác: * Độ đúng là các trạng thái ở gần một kết quả thử với giá trị đúng. Tính chính xác là sát bao nhiêu lặp đi lặp lại các đo lường phù hợp với mỗi cái khác. Mặc dù tính chính xác tốt gợi độ chính xác tốt, các kết quả chính xác có thể bị sai.
Sự giúp đỡ tốt nhất là hiểu biết thế nào trong mẫu. Bạn không cần hiểu một cách chính xác có gì trong mỗi mẫu, nhưng mà có hiểu biết về loại vật chất nào đó sẽ rất có thể xảy ra để gây cản trở trong phương pháp phân tích bạn sử dụng. Khi sử dụng một phương pháp, điều đó có thể sẽ giúp ích để xác định nếu các cản trở đó có hiện diện.
*
* Sự giúp đỡ tốt nhất là hiểu biết thế nào trong mẫu. Bạn không cần hiểu một cách chính xác có gì trong mỗi mẫu, nhưng mà có hiểu biết về loại vật chất nào đó sẽ rất có thể xảy ra để gây cản trở trong phương pháp phân tích bạn sử dụng. Khi sử dụng một phương pháp, điều đó có thể sẽ giúp ích để xác định nếu các cản trở đó có hiện diện.
2. Thêm chuẩn:
*
* Các sự thêm chuẩn là một kỹ thuật phổ biến để kiểm tra các cản trở, các thuốc thử xấu, các dụng cụ không tốt và trình tự không đúng. Kỹ thuật này cũng được tham khảo vào “ kết quả” và “Cộng thêm sự hiểu biết”.
Thực hiện sự thêm chuẩn bằng cách thêm vào một lượng nhỏ của một dung dịch chuẩn tới mẫu của bạn và kiểm tra lặp lại. Cũng sử dụng các thuốc thử, dụng cụ và kỹ thuật. Bạn có được thu hồi sát gần 100%. Nếu không, bạn có thể nhận biết vấn đề.
*
* Thực hiện sự thêm chuẩn bằng cách thêm vào một lượng nhỏ của một dung dịch chuẩn tới mẫu của bạn và kiểm tra lặp lại. Cũng sử dụng các thuốc thử, dụng cụ và kỹ thuật. Bạn có được thu hồi sát gần 100%. Nếu không, bạn có thể nhận biết vấn đề.
Nếu bạn đạt được thu hồi xắp xỉ 100% cho mỗi thêm vào, tất cả mọi thứ điều được tốt và các kết quả của bạn là chính xác.
*
*Nếu bạn đạt được thu hồi xắp xỉ 100% cho mỗi thêm vào, tất cả mọi thứ điều được tốt và các kết quả của bạn là chính xác. *Nếu bạn không đạt được thu hồi xắp xỉ 100% cho mỗi thêm vào, hiện có vấn đề. Bạn có thể cho biết nếu bạn tin chắc là bị cản trở trong mẫu của bạn. Lặp lại thêm chuẩn sử dụng nước loại khoáng như mẫu của bạn để kiểm tra các thuốc thử, dụng cụ và kỹ thuật. Nếu bạn đạt được thu hồi lại xắp xỉ 100% cho mỗi thêm vào. Bạn nhận được là bị cản trở trong mẫu của bạn.
Kiểm tra xem bạn có làm đúng trình tự sau đây:
*
*Kiểm tra xem bạn có làm đúng trình tự sau đây: * a/ Bạn có sử dụng các thuốc thử thích hợp trong loại thích hợp không ? * b/ Bạn có chờ đợi thời gian cần thiết để phát triển màu không ? * c/ Bạn có sử dụng đúng đồ thủy tinh không ? * d/ Đồ thủy tinh có được làm sạch không ? * e/ Cần thiết kiểm tra nhiệt độ mẫu cụ thể ? * f/ Mẫu đó có pH đúng trong khoảng không ?
_Trình tự để giúp bạn giải đáp các vấn đề này_.
*
*_Trình tự để giúp bạn giải đáp các vấn đề này_. * a. Kiểm tra sự thực hiện thiết bị của bạn. Bám sát các hướng dẫn trong mục kiểm tra phục vụ/Xử lý hư hỏng trong hướng dẫn sử dụng này. * b. Kiểm tra các hóa chất của bạn, Lặp lại sự thêm chuẩn dùng mới, các hóa chất trong sạch. Nếu kết quả là tốt, nguồn gốc các thuốc thử xấu. * c. Nếu không là sai, dứt khoác gần như chuẩn bị xấu. Lặp lại các sự thêm chuẩn với chuẩn mới.
1. Lựa chọn thêm chuẩn:
*
* Các sự thêm chuẩn gồm cộng thêm vào cả thể tích nhỏ của chuẩn biết trước đối với thể tích đặc trưng của mẫu. Mẫu “Được pha vào” này tiếp tục được phân tích cho sự thêm chuẩn. Quá trình bao gồm 3 mục quan trọng: *Nồng độ chuẩn. *Các thể tích thêm chuẩn. *Thể tích mẫu.
2. Đánh giá nồng độ sử dụng các thêm chuẩn:
*
*Nếu bạn biết trước bị nhiễu, có thể bạn cộng thêm sự lành nghề vào để đánh giá trước nồng độ phân tích trong mẫu của bạn. Các bước sau đây sẽ giúp bạn đánh giá kết quả: *Sử dụng mục kiểm tra độ chính xác phương pháp thêm chuẩn trong trình tự của bạn để phân tích mẫu.
Khi bạn kết thúc, hiển thị cho xem một đồ thị của số liệu và một đường đánh giá nó. Nó cũng cho xem một nồng độ ở dưới phía bên góc trái. Điều đó cũng có thể tiên đoán LINE ? ở bên dưới đồ thị. Nếu nó không tiên đoán LINE ?
*
*Khi bạn kết thúc, hiển thị cho xem một đồ thị của số liệu và một đường đánh giá nó. Nó cũng cho xem một nồng độ ở dưới phía bên góc trái. Điều đó cũng có thể tiên đoán LINE ? ở bên dưới đồ thị. Nếu nó không tiên đoán LINE ?
LINE ? các giá trị trung bình số liệu đồ thị không như một đường thẳng hoặc các kết quả của bạn cho xem như một số âm. Kiểm tra đồ thị trên màn hình cẩn thận và trả lời các câu hỏi như sau:
*
*LINE ? các giá trị trung bình số liệu đồ thị không như một đường thẳng hoặc các kết quả của bạn cho xem như một số âm. Kiểm tra đồ thị trên màn hình cẩn thận và trả lời các câu hỏi như sau: *a/ Các điểm đồ thị coi như một đường thẳng không ? nếu không, bạn không thể đánh giá kết quả. Thử sử dụng tới phương pháp nữa để phân tích mẫu. Nếu tốt, đi tới mục b.
b/ Nếu nồng độ là một số âm nhỏ, cái đó không được phân tích trong mẫu. Nếu nồng độ là một số âm lớn, bạn sẽ không lành nghề để đánh giá tới một kết quả. Thử sử dụng tới phương pháp khác để phân tích mẫu. Nếu bạn trả lời được mục a và bạn được một số dương.
*
*b/ Nếu nồng độ là một số âm nhỏ, cái đó không được phân tích trong mẫu. Nếu nồng độ là một số âm lớn, bạn sẽ không lành nghề để đánh giá tới một kết quả. Thử sử dụng tới phương pháp khác để phân tích mẫu. Nếu bạn trả lời được mục a và bạn được một số dương. *Các số liệu đồ thị như một đường thẳng, như thế bạn có thể đánh giá kết quả. Nồng độ ở dưới góc trái của hiển thị là ước lượng.
Bên dưới đồ thị là giá trị r2 được tính toán. Điều này là một sự đo lường bao nhiêu số liệu đồ thị hợp lý như một đường thẳng. Nếu r2 = 1.000, 100% mức độ biến đổi trong số liệu của bạn là đúng với các thêm chuẩn bạn làm.
*
*Bên dưới đồ thị là giá trị r2 được tính toán. Điều này là một sự đo lường bao nhiêu số liệu đồ thị hợp lý như một đường thẳng. Nếu r2 = 1.000, 100% mức độ biến đổi trong số liệu của bạn là đúng với các thêm chuẩn bạn làm.
Nếu r2 = 0.900, 90% của mức độ thay đổi trong số liệu của bạn là đúng với các thêm chuẩn bạn làm. Cái khác 10% là không được chính xác. LINE ? sẽ cho xem nếu r2 là nhỏ hơn 0.900 (mức độ biến đổi không được chính xác lớn và số liệu của bạn không thể có đồ thị như một đường thẳng).
*
*Nếu r2 = 0.900, 90% của mức độ thay đổi trong số liệu của bạn là đúng với các thêm chuẩn bạn làm. Cái khác 10% là không được chính xác. LINE ? sẽ cho xem nếu r2 là nhỏ hơn 0.900 (mức độ biến đổi không được chính xác lớn và số liệu của bạn không thể có đồ thị như một đường thẳng).
Kiểm tra cẩn thận đồ thị sẽ giúp bạn giải quyết nếu số liệu của bạn thật như một đường thẳng. Nếu đồ thị nó như là một đường cong, bạn không thể đánh giá một kết quả. Nhớ cho, nếu r2 là nhỏ, thì khả năng đồ thị số liệu của bạn như một đường thẳng là ít hơn.
*
*Kiểm tra cẩn thận đồ thị sẽ giúp bạn giải quyết nếu số liệu của bạn thật như một đường thẳng. Nếu đồ thị nó như là một đường cong, bạn không thể đánh giá một kết quả. Nhớ cho, nếu r2 là nhỏ, thì khả năng đồ thị số liệu của bạn như một đường thẳng là ít hơn.
VI. GIỚI THIỆU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY ĐO QUANG PHỔ HACH DR-5000
*
*
*Chế độ hoạt động
*Độ truyền(%), Độ hấp thu và nồng độ
*Đèn nguồn
*Tungsten chứa khí (khả kiến VIS) và Đơtơri (UV)
*Thang đo bước sóng
*190 – 1100 nm
*Độ chính xác bước sóng
*± 1 nm ở thang bước sóng 200 – 900 nm
*Độ lặp lại bước sóng
*< 0.5 nm
*
*Độ phân giải bước sóng
*0.1 nm
*Hiệu chuẩn bước sóng
*Tự động
*Lựa chọn bước sóng
*Tự động, dựa trên sự lựa chọn phương pháp
*Tốc độ quét
*900 nm/phút ở các bước 1 nm, hoàn một lần quét/phút
*Dãi phổ
*2 nm
*
*Thang đo trắc quang
*± 3.0 Abs ở thang đo bước sóng 200 – 900 nm
*Độ chính xác trắc quang
*5 mAbs tại 0.0 – 0.5 Abs, 1% tại 0.50 – 2.0 Abs
*Độ tuyến tính trắc quang
*< 0.5% tại 2 Abs, ≤1% ở > 2 Abs
*Ánh sáng lạc
*Dung dịch Iôt kali tại 220 nm > 3.3 Abs / < 0.05%
*Rộng
*450 mm
*Cao
*200 mm
*
*Sâu
*500 mm
*Khối lượng
*15.5 kg
*Điều kiện hoạt động
*10 – 40 oC, độ ẩm tương đối lớn nhất 80% không ngưng
*Điều kiện lưu giữ
*-25 – 60 oC, độ ẩm tương đối lớn nhất 80% không ngưng
*Nguồn cung cấp
*100 – 120V, 200 – V50/60 Hz, tự động chuyển đổi
*Giao diện
*1xUSB chỉ cho PC, 2xUBS 1.1 cho máy in, dụng cụ đọc USB đối với thẻ nhớ và bàn phím.