định luật hấp thụ ánh sáng

Định luật cơ bản về hấp thụ bức xạ điện từ

1. Định luật Lambert-Beer

Định luật Lambert – Beer

A = εbC = log –logT (2-5)

Trong đó: Io là cường độ tia tới, I là cường độ ánh sáng đi qua khỏi cuvet (tia ló)

Độ hấp thụ A là một đại lượng không thứ nguyên. Nồng độ của mẫu thường được sử dụng đơn vị là mol/l. Chiều dày của cuvet đựng mẫu b, thường được mô tả bằng cm. Đại lượng ε gọi là độ hấp thụ mol (hay còn gọi là hệ số tắt phân tử) và có đơn vị là M–1cm–1, bởi vậy tích số εbC là không thứ nguyên. Phương trình (2-5) mang tên định luật Bouger – Lambert – Beer.You watching: định luật hấp thụ ánh sáng

Trong phân tích đo quang, với dung dịch phân tích xác định, bước sóng tia tới là đơn sắc thì ε là xác định, người ta luôn có thể chọn b xác định nên định luật hấp thụ ánh sáng có thể viết dưới dạng:

A = KC với K= εb = const (2-6)

Phương pháp phân tích đo quang định lượng được đặt trên cơ sở phương trình (2-6)

Chứng minh định luật Lambert – Beer

(Để trả lời cho câu hỏi tại sao mối quan hệ giữa độ truyền quang T và nồng độ lại tuân theo mối quan hệ logarit)


*

Hình 2-3. Chứng minh định luật Bouger – Lambert – Beer

Bằng trực giác ta nhận thấy rằng, khi ánh sáng đi qua dung dịch, ánh sáng bị hấp thụ nhiều hay ít phụ thuộc vào số phân tử mà nó gặp, mà số phần tử đó lại phụ thuộc quãng đường và nồng độ. Bây giờ ta sẽ chứng minh bằng toán học.

You watching: định luật hấp thụ ánh sáng

Chúng ta hãy tưởng tượng chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có cường độ I đi qua một lớp mỏng của dung dịch có bề dày dx, ánh sáng bị hấp thụ và cường độ của nó giảm đi là –dI.

See more: Điện Thoại Oneplus Của Hãng Nào, Điện Thoại Oneplus Là Thương Hiệu Của Nước Nào

dI = – βICdx (2-7)

ở đây β là hệ số tỉ lệ và dấu âm chỉ sự giảm cường độ I khi x tăng Biến đổi phương trình (2-7) và lấy tích phân đối với I ta có:


*

H2Sal (axit sunfosalyxylic)

Axit sunfosalyxilic có hai proton ở nhóm cacbonyl và hydroxyl với hằng số phân ly Ka1, Ka2 tương ứng với sự phân ly của H+ ở nhóm phenolat và caboxylat. Axit sunfosalyxilic tạo phức với Fe3+ tạo ra các phức mono-, di-and tri- sunfosalyxilat phụ thuộc vào pH môi trường.See more: Hướng Dẫn Cách Nấu Canh Cá Chua Dọc Mùng Cho Bữa Cơm Gia Đình

Fe3+ + H2Sal ⇋ + + 2H+

Màu tím sẫm (λmax = 506nm)

pH = 1-2,5
Fe3+ + 2H2Sal ⇋ – + 4H+

Màu nâu đỏ (λmax = 465nm)

pH = 4-5
Fe3+ + 3H2Sal ⇋ 3- + 6H+

Màu vàng (λmax = 425nm) 

pH = 9-10

*

Hình 2-4. Phổ hấp thụ của phức Fe3+ và axit sunfosalyxilic ở các miền pH khác nhau

– Khi thay đổi dung môi có thể làm thay đổi khả năng hấp thụ của chất nghiên cứu, do thay đổi độ solvat, do đó có thể làm thay đổi khả năng hấp thụ ánh sáng của chất nghiên cứu.

See more: Cách Khắc Phục Lỗi Bảo Mật Không Vào Được Web Bảo Mật, Cách Khắc Phục Lỗi Chứng Chỉ Bảo Mật Ssl Hiệu Quả

4. Độ chính xác của phép đo độ hấp thụ và phép đo nồng độ

Từ hệ thức

*

Hình 2-4. Phương pháp đường chuẩn

2. Phương pháp tính

Từ phương trình (2-6) A= ϵbC = KC, với một chất nghiên cứu xác định và b chọn trước (thường sử dụng cuvet có b = 1,00 cm) và với chất nghiên cứu đủ bền thì việc xác định nồng độ có thể chỉ cần một mẫu chuẩn có nồng độ biết chính xác là đủ. Vì trong điều kiện trên thì K sẽ không thay đổi từ thí nghiệm này sang thí nghiệm khác.See more: Nguyên Nhân Hay Buồn Nôn Vào Buổi Tối Có Phải Mang Thai Con Trai?

Chúng ta đo độ hấp thụ Ax của dung dịch mẫu nghiên cứu có nồng độ Cx và độ hấp thụ Ac dung dịch chuẩn Cc Do có cùng hệ số góc K nên:

 

*

Hình 2-5. Phương pháp đo quang vi sai

Từ đồ thị ta có thể tính được nồng độ của dung dịch nghiên cứu sau khi tiến hành đo độ hấp thụ Ax.