Bài tập giữa kì phân tích công cụ.
Câu 2:Các định luật cơ bản về sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu và ứng dụng của nó trong phân tích.
Định luật Bugơ – Lambe.
- Khi chiếu chùm bức xạ đơn sắc có cường độ I0 qua một lớp dung dịch có bề dày l thì cường độ bức xạ đưn sắc bao giờ cũng kém hơn I0 .
I0 = I + Ia + Ir
Trong đó : Ia : phần cưòng độ bị hấp thụ.
Ir : phần cường độ bị phản xạ lại.
I : phần cường độ ló ra.
- Dựa vào thực nghiệm, 2 nhà bác học Bugơ và Lambe đã đưa ra định luật hấp thụ ánh sáng :
I = I0 e
(1)
Trong đó : K: hệ số hấp thụ( phụ thuộc bản chất của dung dịch và bước sóng của bức xạ điện từ)
Định luật Lambe-Bia.
- Khi áp dụng định luật Bugơ-Lambe cho dung dịch có bề dày l chứa chất hấp thụ có nồng độ C.Bia đã đưa ra định luật Lambe-Bia:
“ Với cùng bề dày của lớp dung dịch hệ số hấp thụ K tỉ lệ với nồng độ của chất hấp thụ của dung dịch “
K=
* C
Hay I = I0 e


I = I0 10

(2)
C : nồng độ dung dịch(mol/l)
l : bề dày của cuvet đựng trong dung dịch.(cm)

: hệ số hấp thụ phân tử(phụ thuộc bản chất của chất hấp thụ, bước sóng
của bức xạ đơn sắc và nhiệt độ.(
= const < 10
)
(2) là cơ sở của phương pháp phân tích định lượng.
- Kết hợp 2 định luật:
lg
=
l C
- Độ truyền quang T là tỉ lệ giữa cường độ chùm sáng đơn sắc sau đi qua dung dịch (I) với cường độ chùm sáng chiếu vào(I0)
T =
= 10

( Khi l = 1cm T gọi là hệ số truyền quang )
- Mật độ truyền quang D(A,E) = lg
=
l C
- Với các dung dịch chứa chất hấp thụ xác định, đựng trong cuvet có kích thước như nhau thì
, l là không đổi.Khi đó:
D = K C =
l C (3)
(3) là cơ sở của phương pháp phân tích định lượng trắc quang phân tử.
- D và T là đại lượng không có thứ nguyên.
D = - lg T

* Ứng dụng trong phân tích:
1. Phổ hấp thụ.
- Đo mật độ quang của dung dịch bằng cuvet ( l,C=const) ở các bước sóng khác nhau ta thu được dãy phổ nhhưng trong đó chỉ có một số ứng với khả năng hấp thụ ánh sáng là cực đại.
-
max là cơ sở phân tích định lượng.
- Nồng độ càng lớn D càng lớn nhưng
max không đổi
Phân tích định lượng phải đo giá trị
max (nồng độ càng loãng thì giá trị đo càng chính xác).





/2
/2

2. Sự phụ thuộc giữa D và C
- Khi đo mật độ quang của dãy dung dịch cố nồng độ khác nhau bằng cuvet với bước sóng xác định( l,
= const) thì đường D =(f(C) là đường thẳng.



D
D = f( C )




C


Đồ thị phụ thuộc D = f( C ).
3. Tính cộng tính.
D dung dịch =
= D1 + D2 +….+ Di
=
1l1 c1 +
2 l2 C2 + …..+
ili Ci
- Mật độ quang chỉ phụ thuộc vào số các phần tử hấp thụ ánh sáng nằm trên đường ánh sáng tuyền qua. Như vậy D được tính bằng tổng mật độ quang của các chất có trong dung dịch.
Như vậy khi muốn đo mật độ quang của chất phân tích ở trong dung dịch có nhiều chất thì phải loại trừ mật độ quang của các thành phần còn lại đó là mật độ quang của dung dịch trắng.
(Dung dịch trắng là dung dịch chứa đầy đủ các chất có trong mẫu phân tích ngoại trừ chất cần phân tích)