Giáo trình Đại cương về quang phổ học - Võ Thị Bạch Huệ

ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC Biên soạn: Võ thị Bạch Huệ Bơ ̣ mơn Hĩa phân tích – Kiểm nghiệm Khoa Dược - Đại học Y Dược Tp Hơ ̀ 1Chí Minh 02/2016 2 Ernest Rutherford 1698 -1758 Pierre Bouguer Johann Heinrich Lambert (1728-1777) August Beer, German (1825 - 1863) August Beer, né le 31 /juillet 1825 - 18 novembre 1863, un mathématicien, chimiste et physicien allemand. Từ thời tiền sử đến năm 999 sau Cơng nguyên 3 1,4 triệu năm tCN Bằng chứng sớm nhất cho việc sử dụng lửa cĩ điều khiển của người tiền sử. 12 000 năm tCN Những ngọn đèn đốt dầu đầu tiên. 3 000 năm tCN Các nền văn hĩa Trung Đơng và Châu Á bắt đầu nghiên cứu ánh sáng và bĩng đổ và cĩ khả năng khai thác các tính chất của chúng để giải trí. Các nền văn minh châu Á đã sản xuất và sử dụng gương. 900 – 600 tCN Người Babylon chế tạo thấu kính lồi từ các tinh thể, nhưng vì chúng cĩ chất lượng phĩng to khơng tốt, cho nên cĩ lẽ chủ yếu chúng được sử dụng làm đồ trang trí hoặc vì hiếu kì. 423 tCN Tác gia người Hi Lạp Aristophanes viết một vở hài kịch, Các đám mây, trong đĩ một nhân vật sử dụng một vật làm phản xạ và tập trung các tia sáng mặt trời, làm tan chảy một tờ giấy nợ ghi trên miếng sáp. 4 Tài liệu tham khảo 1. Modern SPECTROPHOTOMETRY; Michael Hollas; 2004 2. SPECTROPHOTOMETER THEORY ; Burstep H. I 3. THE SPECTROPHOTOMETER 4. Principles of Spectrophotometry 5. Atomic spectra 5 MỤC TIÊU HỌC TẬP Sau khi học, sinh viên sẽ trình bày được : Tính chất sĩng và hạt của bức xạ. Tương tác của các bức xạ điện từ với vật chất (hấp thụ, kích thích, phát xạ; hĩa phát quang; huỳnh quang; lân quang) Các định luật của quang phổ. Mơ tả các thành phần chính của một máy quang phổ Các phương pháp đo quang phổ Ứng dụng phép đo quang phổ 6 1. Ánh sáng ? Các bức xạ điện từ ? • Theo Maxwell, electromagnetic (EMR) sĩng điện từ di chuyển với tốc độ của ánh sáng. Thuật ngữ bức xạ bao gồm các bức xạ điện từ khác nhau, từ sĩng điện thấp tần số thơng qua các tia tử ngoại, khả kiến, tia hồng ngoại đến các tần số cao như X-quang. Bức xạ bao gồm các hạt rời rạc (lượng tử) của năng lượng, được gọi là photon. EMR khơng cần phương tiện hỗ trợ truyền dẫn của nĩ và cĩ thể vượt qua chân khơng. 7 1. Ánh sáng ? Các bức xạ điện từ ? • Ánh sáng nhìn thấy, tia IR, tia UV, vi sĩng, sóng radio: là những bức xạ điện từ khác nhau về độ dài sóng (bước sóng). 8 2. BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG 2.1. Tính chất sóng: bức xa ̣ có dao đợng sóng của cường đợ điện trường va ̀ từ trường thẳng góc nhau. Hình bức xa ̣ điện từ có bước sóng , truyền theo trục x giải thích: - hiện tượng nhiễu xa ̣ (diffraction), - hiện tượng giao thoa (interférence). 9 ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 2.2. Tính chất hạt Bức xạ điện từ: cấu tạo bởi những hạt (= photon = quang tử) mang năng lượng lan truyền với vận tớc ánh sáng: = đợ dài sóng; C = tớc đợ của ánh sáng = 3 x 1010 cm/sec;  = tần sớ ánh sáng (chu kỳ /sec); h: hằng sớ Planck = 6,62 x 10-27erg/sec = 6,63 x 10-34 J.s. - bước sóng càng nhỏ thì năng lượng photon càng lớn. 10 C =  E = h = h C   ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 11 Tính chất hạt giải thích: hiện tượng quang điện. ống nhân quang 2.3. Các đại lượng đặc trưng - bước sóng (): khoảng cách ngắn nhất giữa 2 lần dao đợng. Thứ nguyên Ao =10-10 m, 1nm =10 - 9 m, - tần sớ (n) : sớ lần dao đợng / giây. (Hertz –Hz) - sớ sóng (  ): sớ lần dao đợng / cm, (cm-1) 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 13 - Bức xạ đa sắc =(dạng bức xạ IR, UV...): tập hợp ánh sáng có bước sóng khác nhau biến đổi trong một vùng nào đó của phổ điện từ. - Bức xạ đơn sắc: bức xạ có cùng bước sóng, gồm chỉ một loại photon có năng lượng như nhau 3. PHÂN VÙNG SÓNG ĐIỆN TỪ 0,1 50 200 400 800 tia X tử ngọai gần tử ngọai xa vùng khả kiến hồng ngọai nm E = h = h C   14 - Ở các vùng phổ khác nhau, có thể tách riêng bức xạ đa sắc thành những bức xạ đơn sắc nhờ những dụng cụ thích hợp như lăng kính, cách tử... 4. CẤU TRÚC ĐIỆN TỬ CỦA MỢT NGUYÊN TỬ 4.1 MẪU NGUYÊN TỬ - RUTHERFORD VÀ NIELS BOHR. Nguyên tử có cấu tạo theo mẫu hành tinh: giữa là nhân (điện tích +) chung quanh là các electron (-) . Tổng điện tích dương (+) = tổng điện tích âm (–) của nguyên tử đó được thê ̉ hiện trên sớ thứ tự của bảng phân loại tuần hoàn. 15 byss.u oregon .edu/~j s/ast1 23/lect ures/le c04.ht ml Ernest Rutherford 1913 Niels Bohr (Danish physicist) bổ̉ sung -Mỗi electron chỉ quay trên những quỹ đạo xác định (= quỹ đạo cân bằng động = quỹ đạo lượng tử) phân bố trên những mức năng lượng khác nhau. Càng xa nhân mức năng lượng càng cao. - Khi electron chuyển động trên một quỹ đạo lượng tử thì nguyên tử khơng thu và khơng phát năng lượng. - Khi hấp thụ ánh sáng, electron chuyển động trên một quỹ đạo có năng lượng E1 sang quỹ đạo có năng lượng E2 sẽ phát ra 1 photon có tần số hay bước sóng theo hệ thức: E = h = h c/ Màu của ánh sáng phát ra sẽ tuỳ thuộc  hay  16 4.2. SỚ LƯỢNG TỬ CHÍNH (n) (n- The Principal Quantum Number) Mỗi giá trị n xác định một lớp điện tử và tất cả các điện tử có cùng n thì đều thuộc cùng một lớp điện tử. 17 n 1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q Theo thuyết lượng tử, mỗi electron trong nguyên tử mang những mức năng lượng khác nhau tuỳ thuộc các số lượng tử sau: ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 4.2. SỚ LƯỢNG TỬ CHÍNH (n) Ky ́ hiệu từ trong ra ngoài là K, L, M, N, O, P, Q Các lớp này được biểu thị bằng ky ́ hiệu tương ứng với sơ ́ thứ tự của các chu ky ̀ trong bảng Mendelev và cĩ gia ́ trị từ 1 - 7 . Ý nghĩa: là những lớp vỏ năng lượng mà các electron phân bớ trên đó. Electron muốn chuyển từ lớp trong ra lớp ngoài thì cần E = E(n+1) – En 18 N 1 2 3 4 5 6 7 K L M N O P Q ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 19 thí dụ: 2s , lớp điện tử phụ s (l = 0) của lớp điện tử chính L (n = 2) 4p, lớp điện tử phụ p (l = 1) của lớp điện tử chính N(n= 4) n 1 2 3 4 5 6 7 l 0 1 2 3 4 5 6 orbi tal s p d f g h i 4.3. SỚ LƯỢNG TỬ PHU (l) l -The angular momentum quantum number ý nghĩa: quyết định hình dạng khơng gian của các orbital nguyên tử. tals.gif sharp, principal, diffuse, fundamental Mỗi giá trị l xác định một lớp điện tử phụ, điện tử cùng n và cùng l thì cùng lớp điện tử phụ. Giá trị: 0 - (n-1) Ký hiệu s, p, d, f, g, h, i 20 4.4. SỚ LƯỢNG TỬ TỪ (m) magnetic quantum number m có (2l +1) giá trị. Mỗi giá trị m được ấn định bằng một ơ lượng tử biểu thị bằng 1 ơ vuơng. Lớp điện tử phụ s p d f     Ex; lớp M (n = 3) - từ 3 lớp điện tử phụ 3s, 3p, 3d lớp N (n = 4) - từ 4 lớp điện tử phụ 4s, 4p, 4d, 4f Quy tắc Klechkowski Làm đầy mức năng lượng điện tử Q: Atomic-Structure-Practice---3 21 4.5. SỚ LƯỢNG TỬ SPIN (S). s có giá trị = ±1/2 (n) (sớ lượng tử chính) (l) (sớ lượng tử phụ) 0 – (n -1) m (sớ lượng tử từ) (2l + 1) s (sớ lượng tử spin) Sớ lượng electron Phân Lớp Lớp 1(K) 0 (1s) 0 +1/2 -1/2 2 2 2(L) 0 (2s) 0 +1/2 -1/2 2 8 1 (2p) -1 0 +1 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 6 3(M) 0 (3s) 0 +1/2 -1/2 2 18 1 (3p) -1 0 +1 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 6 2 (3d) -2 -1 0 +1 +2 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 10 Mức độ tổ chức của 3 lớp điện tử chính đầu tiên 22 Q: ttp://apphysicsresources.blogspot.com/2008/02/ap- physics-b-multiple-choice-questions.html 5.TƯƠNG TÁC GIỮA BỨC XẠ VÀ VẬT CHẤT 23 Mỗi một tương tác có thể đặc trưng cho một tính chất nào đó của vật chất. Khi ứng dụng năng lượng bức xạ điện từ ở các tần số khác nhau có thể thu được các thơng tin khác nhau về vật chất. Các kiểu tương tác giữa bức xạ và vật chất ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC Những bức xạ khi tác động với vật chất, ảnh hưởng tạo ra sẽ thay đổi bản chất của nĩ. •Trong vùng hồng ngoại, hấp thụ của bức xạ gây ra những thay đổi trạng thái năng lượng quay và dao động quay. •Trong vùng khả kiến và tử ngoại cĩ thể thay đổi năng lượng của các electron hĩa trị. •Tia X gây ra sự thay đổi các điện tử bên trong của vật chất •Tia gamma đối với sự hấp thụ bức xạ gây ra thay đổi hạt nhân. Khi bức xạ điện từ đi ngang qua từ chân khơng đến một phần của bề mặt vật chất, bức xạ cĩ thể được hấp thụ, truyền đi, phản xạ hoặc phân tán . 24 25 26 5.TƯƠNG TÁC GIỮA BỨC XẠ VÀ VẬT CHẤT 5.1. TRẠNG THÁI CƠ BẢN VÀ KÍCH THÍCH CỦA ĐIỆN TỬ Nếu hấp thụ năng lượng cao, điện tử nhảy hơn một mức năng lượng thì quá trình điện tử trở về trạng thái cơ bản sẽ phải trãi qua vài bước, từ mức năng lượng thấp gần nhất rồi xuống mức kế tiếp. 5.2 Hấp thu năng lượng bức xạ của nguyên tử Thơng thường, nguyên tử ở dạng cơ bản E0 nhưng khi rọi ánh sáng (chiếu tia bức xạ) vào thì photon ánh sáng sẽ chạm vào hạt cơ bản, truyền năng lượng cho nó làm nó bị chuyển năng lượng sang trạng thái kích thích E1. 27 ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 5.2 Hấp thu năng lượng bức xạ của nguyên tử - Năng lượng cơ bản Eo: hạt sơ cấp tồn tại - Năng lượng kích thích E1, E2, : xảy ra khi photon ánh sáng chạm vào hạt cơ bản. E = E1 – Eo = h. = h C /  28 Sơ đồ phân bố các mức năng lượng của phân tử 2 nguyên tử a và b ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 29 Liên quan giữa dịch chuyển năng lượng gây ra và bước sĩng Chuyển đợng Cần năng lượng tịnh tiến translation Et quay rotation Er dao đợng của các nguyên tử / phân tử vibration Ev của các điện tử hóa trị quanh phân tử và các điện tử quanh hạt nhân electron Ee năng luợng phân tử tổng cộng : E = Ee + Ev + Er + Et trong đó Et rất nhỏ có thể bỏ qua được. 5.3. Hấp thụ̣ năng lượng bức xạ của phân tử Sự hấp thu năng lượng bức xạ của phân tử gây ra ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 30 Liên quan giữa dịch chuyển năng lượng gây ra và bước sĩng 5.3. Hấp thụ̣ năng lượng bức xạ của phân tử Sự hấp thu năng lượng bức xạ của phân tử gây ra ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 6. QUY TẮC CHỌN LỌC VÀ CƯỜNG ĐỢ HẤP THỤ 6.1. QUY TẮC CHỌN LỌC Phân tử khơng thể hấp thụ bức xạ một cách hỗn loạn mà chỉ hấp thụ những bức xạ tương ứng chính xác với biến thiên giữa các mức năng lượng của chúng. 31 ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 6. QUY TẮC CHỌN LỌC VÀ CƯỜNG ĐỢ HẤP THỤ 6.1. QUY TẮC CHỌN LỌC Sự chuyển mức năng lượng trong phân tử nhất thiết phải kèm theo sự thay đổi của các trung tâm điện tích trong phân tử, tức là sự thay đổi sự phân bố điện tích trong phân tử. 32 ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 6. QUY TẮC CHỌN LỌC VÀ CƯỜNG ĐỢ HẤP THỤ 6.1. QUY TẮC CHỌN LỌC Theo quy tắc này, những phân tử đối xứng về mặt phân bố điện tích như H2 , N2... khơng có quang phổ quay và quang phổ dao động vì những nguyên tử này khi quay và dao động khơng hề làm xuất hiện một sự bất đối xứng về điện 33 ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 6.2. CƯỜNG ĐỢ HẤP THỤ 34 Theo thuyết hạt : cường độ của bức xạ được xác định bởi số hạt photon. Chùm tia bức xạ có cường độ mạnh (Io) đi qua chất hấp thụ thì một số nào đó trong những hạt photon bị giữ lại, mật độ dòng photon giảm đi, tia đi qua sẽ có cường độ nhỏ đi (I) Theo thuyết sóng: cường độ của bức xạ tỉ lệ với biên độ sóng. Khi bức xạ truyền qua mơi trường khơng trong suốt, nó bị hấp thụ một phần, biên độ sóng bị giảm đi cường độ của bức xạ giảm. ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 7. ĐỊNH LUẬT HẤP THỤ BỨC XẠ LAMBERT - BEER Khi một chùm tia đơn sắc, song song, có cường độ Io rọi thẳng góc lên bề dày l của một mơi trường hấp thu, thì sau khi đi qua lớp chất hấp thu này cường độ của nó là I 35 Gọi T là độ truyền qua của ánh sáng. T = Thường thường diễn tả %T: %T = = T*100  T = %T /100 0 I I 100 I 0 I  ĐẠI CƯƠNG VỀ QUANG PHỔ HỌC 36 7. ĐỊNH LUẬT LAMBERT - BEER 7.1. Định luật Lambert (từ 1729 Bouguer đã cơng bố) Thí nghiệm Lambert (1760): nếu 100% photon của ánh sáng đi vào cốc đo và chỉ có 50% đi ra khỏi thì độ truyền qua T= 0,5 rồi 50% photon này đi qua một cốc đo tương tự thì chỉ có 25% photon đi ra và tiếp tục như thế . T = I/Io = e – Kl Io : cường độ tia tới ; I : cường độ tia truyền qua; e: cơ số Lg neper; k: hằng số tuỳ thuộc chất hấp thụ; l: chiều dài đường ánh sáng truyền qua dd khảo sát (cm) Liên quan giữa độ truyền qua với chiều dài đường truyền 37 7. ĐỊNH LUẬT LAMBERT - BEER 7.2. Định luật Beer Beer nghiên cứu thêm là độ truyền qua tỷ lệ với nồng độ chất khảo sát T = I /Io = e –K’lC C: nồng độ của chất hấp thụ g/l hay mg/l; 38 T = I /Io = e –K’lC T thay đổi từ 0  1 T hay %T biến thiên tỷ lệ nghịch với nồng độ chất khảo sát và khơng tuyến tính Đổi sang ln T để chuyển thành tuyến tính, rồi đổi sang lg T = 0,4343 lnT và đặt: A = -lg T Hay A = 2- lg %T A tỷ lệ thuận và tương quan tuyến tính với C Đường biểu diễn của %T theo C Đường biểu diễn của A theo C Nhận xét: sự phụ thuộc của độ hấp thụ A theo nồng độ C là tuyến tính. Diễn tả kết quả theo độ hấp thụ̣ A thích hợp hơn là theo độ truyền qua T khi đo nồng độ của chất khảo sát. 39 %T A %T A 75 0,125 10 1 50 0,301 1 2 Vài giá trị %T chuyển đổi sang A Tính A nếu %T = 35 A = - lg T = 2 - lg % T= 2 - lg 35 = 2 - 1,544 = 0,46 Tính A nếu %T = 1 A = - lg T = 2 - lg % T= 2 - lg 1 = 2 - 0 = 2 Tính T nếu A = 0,125 A = - lg T  T = 1/10 -A ; =1/10 -0.125 = 0.749 và % T = 75 Bài tập 40 • %T = 30: cĩ 30% photon đi ngang qua mẫu đo để tiến tới detector và 70% photon được hấp thụ bởi chất phân tích. • A = 0 : khơng cĩ photon nào được hấp thụ. • A = 1.00: 90% photon được hấp thụ, chỉ cĩ 10% tiến tới detector * A = 2.00: 99% photon được hấp thụ, chỉ cĩ 1% tiến tới detector. Bài tập Equation Summary T= (I/Io) = 10 -A %T = (I/Io) x 100 A = -logT = log(1/T) Note the scale for Absorbance: 9/10th of the scale is from 0-1 and 1/10th is from 1-2. For this reason, the spectrometers have been calibrated in % Transmittance and all readings will be taken in %Transmittance. Sample Calculation If %T = 95%, then A = log(100/95) = log(1/.95) = -log(.95) A = 0.02227 42 A = - lg T = -lg(I/Io) = lg (Io /I) =  l C A: (absorbance) độ hấp thụ (khơng đơn vị) : (molar absorption=extinction coefficient) độ tắt mol (lít / mol.cm) L(cm): bề dày của lớp chất hấp thu C(mol/lít): nồngđộ của chất hấp thu Chú ý: Định luật Lambert – Beer chỉ thật sự đúng đối với ánh sáng có một độ dài sóng duy nhất hay ánh sáng đơn sắc. 7.3. ĐỊNH LUẬT LAMBERT - BEER Độ hấp thụ ánh sáng của vật chất tỷ lệ thuận với nồng độ của vật chất hấp thụ và độ dày của ánh sáng truyền qua vật chất 43 - Khi  lớn ( >104): chất hấp thụ mạnh. Cường độ hấp thụ lớn, phép đo quang phổ càng nhạy. - Khi  nhỏ ( < 102): chất hấp thụ yếu. Ví dụ : các hệ số hấp thụ mol của Bromine/nước tại các max (nm) khác nhau:  max (nm) 213.5 262 393  7380 687 667 44 Điều kiện ứng dụng định luật Lambert-Beer: - Ánh sáng phải đơn sắc - Nếu mẫu đo là dung dịch thì phải loãng và trong suốt (khơng tán xạ) - Chất khảo sát phải bền / dd và bền dưới tác dụng của bức xạ ứng dụng - Áp dụng để phân tích các mẫu có nồng độ < 0.01M - ε tùy thuộc chỉ số khúc xạ của mơi trường, η. 45 Định luật Lambert-Beer thường bị sai lệch do: - Phần cứng trên máy - Sự phân ly (ion hoá dung dich) - Sự trùng hợp phân tử chất thử - Tạp chất lẫn với chất thử. • Phổ (Spectre) là sự thể hiện mức năng lượng của bức xạ điện từ theo số sĩng hay bước sĩng. 46 . 8. MỢT SỚ LOẠI PHỔ 8.1. ĐỊNH NGHĨA PHỔ Mức năng lượng của bức xạ điện từ thường được diễn tả bằng một trong các thuật ngữ sau: – độ hấp thụ (bức xạ điện từ được hấp thụ) – độ truyền qua (bức xạ điện từ truyền qua) – cường độ (độ mạnh của tia sáng được mang bởi một bức xạ điện từ ) 47 . 1.0 0.5 0.0 350 400 450 wave length cm-1 in te n s it y 8. MỢT SỚ LOẠI PHỞ 8.1. ĐỊNH NGHĨA PHỞ Phép đo quang phổ (Spectroscopy) là phép đo và biện giải bức xạ điện từ được hấp thụ hay phát xạ khi các phân tử hay nguyên tử hay ion của mẫu đo di chuyển từ trạng thái năng lượng này tới trạng thái năng lượng khác • Dạng phổ ? – Đỉnh (có thể là thung lũng tùy vào cách xây dựng phổ) minh họa cho độ hấp thụ hay độ truyền qua của bức xạ điện từ ở tại một bước sóng riêng • Số sóng tại đầu đỉnh quan trọng nhất, đặc biệt là khi đỉnh giản rộng (broad) • Chiều cao của một đỉnh tương ứng với lượng chất hấp thụ / truyền qua. Do vậy có thể sử dụng như là thơng tin về lượng (ví dụ như nồng độ). • Tỷ lệ cường độ của các đỉnh khác nhau khơng cĩ nghĩa là tỷ lệ của lượng. (ví dụ tỷ lệ của các đỉnh trong vitamin B12) 48 . 1.0 0.5 0.0 350 400 450 wave length cm-1 in te n s it y 8. MỢT SỚ LOẠI PHỞ Một đỉnh rộng đơi khi chứa nhiều đỉnh chồng từng phần lên nhau – Phần mềm tốn học (thường được trang bị trong máy) được sử dụng để tách các đỉnh rộng (hay thung lũng) thành các đỉnh nhỏ quan sát được. Phổ đạo hàm 49 8. MỢT SỚ LOẠI PHỞ 50 51 8.2 PHỔ NGUYÊN TỬ (1) Atomic Absorption Spectroscopy: AAS clausthal.de/geoch/labs/aas/aas.jpg 52 53 54 8.2 PHỔ NGUYÊN TỬ (1) Atomic Absorption Spectroscopy: AAS Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 55 Atomic Absorption Spectroscopy: AAS 56 8.2 PHỔ NGUYÊN TỬ (2) Sơ đồ máy quang phổ phát xạ nguyên tử Atomic Emission Spectroscopy Hoạt động của máy quang phổ phát xạ nguyên tử 57 Atomic Emission Spectroscopy 8.2 PHỔ NGUYÊN TỬ (1) 58 8.3.1 PHỔ HỜNG NGOẠI – phổ IR- (= phổ dao động = phổ dao động quay) 8.3. PHỞ PHÂN TỬ 8.3.1 PHỔ HỜNG NGOẠI – phổ IR- (= phổ dao đợng = phổ dao đợng quay) 59 phổ IR của Zingerone 8.3. PHỞ PHÂN TỬ cterisation.html 8.3.1 PHỔ HỜNG NGOẠI – phổ IR- (= phổ dao đợng = phổ dao đợng quay) 60 phổ IR của Zingerone 8.3. PHỞ PHÂN TỬ cterisation.html 8.3.2. PHỔ TỬ NGOẠI- KHẢ KIẾN – PHỔ UV –Vis (phổ ELECTRON =phổ điện tử) 61 62 8.3.3. PHỔ HUỲNH QUANG VÀ LÂN QUANG 63 8.3.3. PHỔ HUỲNH QUANG VÀ LÂN QUANG google.com.v n/images?q=t bn:MOQJHP wwjKBKaM:ht tp://www.sem rock.com/ima ges/fluoresce ncefilterbasic s_spectrum.gi f Fluorescence spectroscopy Fluorescence spectroscopy Emission spectrum: hold the excitation wavelength steady and measure the emission at various wavelengths Excitation spectrum: vary the excitation wavelength and vary the wavelength measured for the emitted light Light source Excitation monochromator Reference diode Beam splitter sample Emission Monochromator Amplifier Computer PMT Q: why the emission is measured at 90 relative to the excitation? Fluorescence spectroscopy: well defined molecules 67 FLUORESCENCE SPECTROMETER Varian Cary Eclipse This spectrometer is used as a detector in luminescence-based flow-through optosensors (using FIA or multiconmutation CHEMILUMINESCENCE DETECTOR Sequential Injection Analysis/Solid-Phase Chemiluminescence Detection 68 Hấp thụ Phát xạ và Hĩa phát quang Huỳnh quang, Lân quang và tán xạ Mơ hình chung của các trang thiết bị quang học • Tất cả các dụng cụ này chứa 5 thành phần cơ bản [source (nguồn sáng), sample holder (cốc chứa mẫu đo), wavelength selector (bộ chọn bước sĩng), detector(bộ phận phát hiện), và signal processor (bộ phát tín hiệu)] nhưng khác về cấu hình. 69 Máy quang phổ lý tưởng Tốc độ quét tốt Độ phân giải cao Phần mềm đặc trưng Dễ thao tác Bộ lưu dữ liệu tốt Phần tính toán được người sử dụng đồng ý 70 Ứng dụng quang phổ Ứng dụng trong ngành Dược • Phân tích Vitamin A và phẩm nhuộm màu trên dây chuyền sản xuất trong cơng nghiệp Dược • Xác định protein tổng cĩ trong nước tiểu • Phân tích barbiturates tổng • So sánh 2 tác nhân ngăn chận ánh sáng vật lý đối với các lotion chống nắng • Xác định acetylsalicylic acid trong aspirin bằng cách sử dụng Phổ huỳnh quang tồn phần • Xác định tự động đồ đồng đều hàm lượng trong viên Quinine Sulfate bằng cách sử dụng Fibre Optics Autosampler • Xác định Cytochrome P450 bằng quang phổ UV-Vis Spectrophotometry • Xác định sự truyền qua của ánh sáng của các vật chứa dược phẩm bằng plastic 71 QUANG PHỔ HỌC • Thuật ngữ, đơn vị và ký hiệu sử dụng với định luật Lambert – Beer. Tên gọi Tên khác ký hiệu định nghĩa đơn vị Path length - b (hay l) - cm (Đường đi của tia sáng) Liquid concentration - c - mol / L (Nồng độ chất khảo sát) Transmittance Transmission T I / I0 - (Độ truyền qua) Percent transmittance - T% 100x I / I0 % (% độ truyền qua) Absorbance Optical density, A log(I / I0) - (Độ hấp thụ) extinction Absorptivity Extinction coeff., a (hay , k) A/(bc) [bc]-1 (Hệ số hấp thụ) absorbance index Molar absorptivity Molar extinction coeff., a A/(bc) (Hệ số hấp thụ mol) molar absorbancy index [hay aM AM/(bc’) ] M-molar weight c’ -gram/L 72 Ứng dụng • Thực hành dược khoa – Ultraquin (psoriasis med. Needs UV. Act. – Các chẩn đốn thai nghén (định lượng so màu) – Các thử nghiệm Glucose máu, Bilichek – Thử nghiệmELISA • Dược học – Chuẩn độ pH titrations, đo độ tinh khiết – Đo nồng độ • Hĩa dược – Định danh một chất (steroids, nucleosides) – Kiểm tra đồng phân isomerization, chirality • Kỹ thuật sinh dược – Đo độ tinh khiết; đo nồng độ; định lượng – Kiểm tra cấu hình của các thuốc protein • Dược động học / Hĩa dược – Kiểm tra HPLC và tinh khiết hĩa 73 FLAME ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY* INDUCTIVELY COUPLED PLASMA-MASS SPECTROMETRY