PHỔ HẤP THỤ UV-VIS VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO

1) Định nghĩa quang phổ

Quang phổ là các vạch tối hoặc sáng (trong một quang phổ liên tục và đồng dạng) do sự phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng trong một dải tần hẹp, so với các tần số lân cận. Hay hiểu đơn giản thì đó là dải màu như cầu vồng từ đỏ đến tím, hứng được trên màn khi có hiện tượng tán sắc ánh sáng. Quang phổ chứa các vạch quang phổ được gọi là quang phổ vạch.

2) Phổ UV-VIS là gì?

– Phổ UV-VIS hay còn gọi phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, là phổ sinh ra do sự tương tác giữa các điện tử hóa trị trong các liên kết d, p và đôi điện tử n ở trong phân tử hay nhóm phân tử của các chất với chùm tia sáng kích thích thích hợp tạo ra.

– Phổ hấp thụ phân tử UV-VIS là phổ đám (phổ băng) có các cực đại và cực tiểu của phổ nằm ở những bước sóng xác định tùy thuộc vào cấu trúc và loại liên kết trong phân tử hay nhóm nguyên tử.

– Vùng sóng của phổ phân tử UV-VIS từ 200nm – 800nm.

3) Các bước tiến hành đo phổ UV-VIS

– Bước 1: Chọn bước sóng

Nghiên cứu sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch A (hoặc hệ số tắt phân tử ε) theo bước sóng λ, tức là đo A (hoặc ε) của dung dịch nghiên cứu với các tia bức xạ điện từ có λ khác nhau, sau đó lập đồ thị hệ toạ độ A – λ (hoặc ε – χ). Đồ thị này có dạng đường cong Gauss (dạng hình chuông úp). Cực đại A_max ứng với giá trị λ_max gọi là cực đại hấp thụ. Khi tiến hành phân tích theo quang phổ đo quang chọn đo mật độ quang A của dung dịch nghiên cứu tại λ_max. Bởi vì việc đo A ở λ_max cho kết quả phân tích có độ nhạy và độ chính xác tốt nhất.

– Bước 2: Chuẩn bị mẫu phân tích

Theo nguyên tắc, mẫu phân tích có thể ở dạng rắn, lỏng nhưng thông thường người ta hay chuẩn bị mẫu phân tích là những chất lỏng, hoặc ở dạng dung dịch:

Nếu chất nghiên cứu là những chất rắn không tan, người ta có thể tìm cách hoà tan chúng bằng các dung môi và các biện pháp thích hợp.
Nếu chất nghiên cứu là hợp chất không có hiệu ứng phổ hấp thụ, thì phải chế hoá dung dịch bằng các biện pháp như phản ứng oxy hoá khử, phản ứng tạo phức chất,… và sau đó đem đi nghiên cứu.
Nếu chất nghiên cứu là những chất khí thì sẽ được nghiên cứu trong các cuvet đặc biệt.

– Bước 3: Ghi phổ

Sau khi đã chế hoá mẫu, mẫu được chuyển vào cuvet ghi phổ hấp thụ, chọn λ_max và đo mật độ quang dung dịch ở λ_max hoặc tiến hành theo các thủ tục cần thiết.

– Bước 4: Xử lý số liệu

Các số liệu thu được có thể ở dạng các đường ghi phổ hệ toạ độ A – λ hoặc ε – λ, bảng số liệu về thành phần chất nghiên cứu, đồ thị cần thiết tuỳ thủ tục thực nghiệm đã chọn.

4) Ứng dụng máy quang phổ hấp thụ UV-VIS

Máy quang phổ hấp thụ UV-VIS có thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, phù hợp với nhau cầu phân tích nhiều chất có hàm lượng nhỏ. Vì thế, máy quang phổ UV-VIS được sử dụng khá rộng rãi trong một số lĩnh vực: