Phân tích dụng cụ - Cơ sở phổ phân tử -Ứng dụng trong tích vật chất

2. Cơ sở phổ phân tử và Ứng dụng trong phân tích vật chất

3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT KHOA DẦU KHÍ BỘ MÔN LỌC HÓA DẦU TRÌNH BÀY CƠ SỞ PHỔ PHÂN TỬ VÀ ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH VẬT CHẤT 1.KIM THANH HÀ 2.NGUYỄN NGỌC HIẾU 3.NGÔ NGỌC HIỂN Nhóm sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn : TS.TỐNG THỊ THANH HƯƠNG

4. 1# bảnchấtsự hìnhthànhthànhphổ phântử 2# Một số Ứng dụng trongphântích vật chất Ý nghĩa

5. Nội dung SỰ HÌNHTHÀNHPHỔPHÂNTỬ Ứng dụng phổ phântử Ví dụ phân tích phổ phân tử

6. Sự hình thànhphổ phân tử 1.Sự bức xạ điện từ và trạng thái năng lượng của phân tử 2.Các phương pháp phổ hấp thụ phân tử 3.Định luật Lambert – beer 4.Biểu diễn phổ hấp thụ phân tử

8. Phân tử tồn tại nhiều chuyển động • Chuyển động của các phân tử quay hạt nhân • Chuyển động tuần hoàn của các hạt nhân với nhau. • Chuyển động thay đổi hướng toàn phần.

9. Sự thay đổi trạng thái lượng tử của phân tử sẽ dẫn đến sự biến thiên năng lượng ∆𝑬 Phân tử chỉ tồn tại trong trạng thái kích thích trong khoảng thời gian rất ngắn (10-6 -10-9 ) và quay trở lại trạng thái ban đầu.

10. Quá trình phát xạ Quá trình một phân tử chuyển trạng thái lượng tử cao hơn sang thấp hơn và thoát ra một photon Quá trìnhhấpthụ Quá trình một phân tử chuyển từ trạng thái lượng tử thấp hơn sang cao hơn và hấp thụ một photon

11. Quá trình phát xạ Quá trình một phân tử chuyển trạng thái lượng tử cao hơn sang thấp hơn và thoát ra một photon Quá trìnhhấpthụ Quá trình một phân tử chuyển từ trạng thái lượng tử thấp hơn sang cao hơn và hấp thụ một photon

12. ∆𝑬= Ecao - Ethấp = h.𝝑 ∆E = 0: năng lượng phân tử không thay đổi khi tương tác với bức xạ điện từ. ∆E > 0: phân tử hấp thụ năng lượng.  ∆E < 0: phân tử bức xạ năng lượng

13. Năng lượng được phân tử lưu giữ dưới ba dạng quay, dao động và điện tử ∆𝑬 = ∆𝑬 quay + ∆𝑬dao động +∆𝑬điện tử

14. “hiện tượng bức xa điện từ của phân tử gây nên các bước chuyển năng lượng quay, dao động và điện tử của phân tử là nguồn gốc của các loại phổ hấp thụ”

16. ∆𝑬= h.𝝑 ∆𝑬 = ∆𝑬 quay + ∆𝑬dao động +∆𝑬điện tử Mỗi bức xạ điện từ có một tần số riêng gọi là tần số quay 𝝑q, tần số dao động 𝝑d và tần số kích thích điện từ 𝝑e.

17. Hiện tượng bức xạ điện từ của phân tử đã hình thành đám phổ có tần số xác định  Phổ quay  Phổ dao động – quay  Phổ điện tử - dao động – quay.

18. Phổ quay Hấp thụ trong vùng vi sóng hay vừng hồng ngoại xa làm thay đổi trạng thái quay Phổ quay thuần túy gồm các vạch rất xít nhau và cách đều nhau với tần số : 𝝑q = ∆𝑬𝒒 𝒉 Phổ dao động - quay Hấp thụ bức xạ ở vùng hồng ngoại gần, trạng thái dao động bị kích thích (trạng thái electron vẫn không đổi) Phổ quay-dao động-điện tử Hấp thụ bức xạ có nặng lượng lớn hơn như các bức xạ khả kiến hay bức xạ tử ngoại

19. Phổ quay Hấp thụ trong vùng vi sóng hay vừng hồng ngoại xa làm thay đổi trạng thái quay Phổ quay thuần túy gồm các vạch rất xít nhau và cách đều nhau với tần số : 𝝑q = ∆𝑬𝒒 𝒉

20. Phổ quay Hấp thụ trong vùng vi sóng hay vừng hồng ngoại xa làm thay đổi trạng thái quay Phổ quay thuần túy gồm các vạch rất xít nhau và cách đều nhau với tần số : 𝝑q = ∆𝑬𝒒 𝒉 Phổ dao động - quay Hấp thụ bức xạ ở vùng hồng ngoại gần, trạng thái dao động bị kích thích . 𝝑d = ∆𝑬𝒅 𝒉 (trạng thái electron vẫn không đổi)

21. Vì∆𝑬 d > > ∆𝑬q nên cùng với sự biến thiên năng lượng dao động luôn có biến thiên năng lượng quay. Phổ ta thu được các đám vạch với tần số 𝝑 = 𝝑q + 𝝑q Phổ dao động - quay ( phổ dao động hay phổ hồng ngoại ).

22. Phổ quay Hấp thụ trong vùng vi sóng hay vừng hồng ngoại xa làm thay đổi trạng thái quay Phổ quay thuần túy gồm các vạch rất xít nhau và cách đều nhau với tần số : 𝝑q = ∆𝑬𝒒 𝒉 Phổ dao động - quay Hấp thụ bức xạ ở vùng hồng ngoại gần, trạng thái dao động bị kích thích (trạng thái electron vẫn không đổi) Phổ quay-dao động-điện tử Hấp thụ bức xạ có nặng lượng lớn hơn như các bức xạ khả kiến hay bức xạ tử ngoại . 𝝑e = ∆𝑬𝒆 𝒉

23. Sự thay đổi trạng thái electron luôn có sự thay đổi trạng thái dao động và trạng thái quay nên ta sẽ thu được đám vạch với tần số 𝝑 = 𝝑q + 𝝑q + 𝝑e Phổ hấp thụ electron hay phổ electron (phổ tử ngoại – khả kiến ).

24. Phổ quay Hấp thụ trong vùng vi sóng hay vừng hồng ngoại xa làm thay đổi trạng thái quay Phổ quay thuần túy gồm các vạch rất xít nhau và cách đều nhau với tần số : 𝝑q = ∆𝑬𝒒 𝒉 Phổ dao động - quay Hấp thụ bức xạ ở vùng hồng ngoại gần, trạng thái dao động bị kích thích (trạng thái electron vẫn không đổi) Phổ quay-dao động-điện tử Hấp thụ bức xạ có nặng lượng lớn hơn như các bức xạ khả kiến hay bức xạ tử ngoại

26. 3# Định luật Lambert – beer Cơ sở để sử dụng phổ hồng ngoại và phổ tử ngoại -khả kiến

27. Với hai tia sáng có cùng năng lượng nhưng có cường độ sáng khác nhau : Độ truyền qua : T= I/Io .100%. Độ hấp thụ :A= (Io – I )/ Io .100%.

28. aaaaaa T và A Phụ thuộc vào bản chất của chất hòa tan . chiều dày d của lớp mỏng và nồng độ C của dung dịch . Biểu theo công thức: 𝝐 gọi là hệ số hấp thụ, C được tính bằng mol/l, d tính bằng cm và D là mật độ quang Note :Phương trình trên chỉ đúng với tia đơn sắc

29.  Trên trục tung: A, D,𝝐 , lg 𝝐, T  Trên trục hoành: tần số bức xạ 𝝑 , số sóng 𝝑, bước sóng bức xạ kích thích ‫גּ‬. Xây dựngđồ thị từ định luậtLambert - Beer

30. Sự phụ thuộc của D vào bước sóng: D ‫גּ‬. = f( ‫גּ‬. ) Với cùng một chất nhưng với các tia sáng khác nhau sẽ cho các đường đồ thị khác nhau. Dùng phương trình này để phân tích định lượng

31. Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ vào chiều dài của bước sóng kích thích Hai đường biểu diễn này dùng để phân tích cấu tạo của các hợp chất

33. Phổ hồng ngoạiĐộtruyềnqua(%) Bước sóng Phổ thường được ghi dưới dạng thể hiện sự phụ thuộc của % độ truyền qua vào số sóng ( hoặc bước sóng ) của bức xạ

34. Phổ tử ngoại – khả kiến Hệsốhấpthụmol Bước sóng Thể hiện sự phụ thuộc của mật độ quang D (A) vào bước sóng ( hoặc số sóng ) Để so sánh giữa các chất , giữa các cấu tạo khác nhau thì phổ d thể hiện sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ mol 𝜺 (hoặc lg 𝜺 ) vào bước sóng.

36. Sử dụng phổ hồng ngoại và Phổ tử ngoại khả kiến trong phân tích vật chất Ứng dụng của phổ phân tử

37. # Phương pháp phổ tử ngoại - khả kiến # Có ý nghĩa quan trọng trong phân tích định tính, phân tích cấu trúc phân tử và phân tích định lượng

38. Ưu điểm của phổ tử ngoại khả kiến Khả năng áp dụng rộng Phần lớn các chất hữu cơ, vô cơ, hóa sinh hấp thụ trực tiếp và hấp thụ không trực tiếp. Khoảng 90% các phân tích trong phòng thí nghiệm ở bệnh viện. Độ nhạy cao Giới hạn dò trong khoảng 10-4 đến 10-5M ,có thể được mở rộng đến 10-6 thậm chí 10-7 M với những thủ tục bổ sung. Độ chọn lọc từ trung bình đến cao Có thể hấp thụ một chất mà không phải tách khỏi hỗn hợp. Độ chính xác cao Sai số nằm trong khoảng 1-5%.

39. Ưu điểmcủa phổ tử ngoạikhảkiến Khả năng áp dụng rộng Phần lớn các chất hữu cơ, vô cơ, hóa sinh hấp thụ trực tiếp và hấp thụ không trực tiếp. Khoảng 90% các phân tích trong phòng thí nghiệm ,ở bệnh viện

40. Chất hấp thụ trực tiếp Những nhóm chức mang màu hữu cơ. Một số chất vô như những ion kim loại chuyển tiếp mang màu trong dung dịch như Cu2+,Ni2+hoặc các ion MnO4-, Cr2O72-… Chất không hấp thụ trực tiếp Chất hay ion ví dụ ion kim loại không hấp thụ trực tiếp hoặc hấp thu với cường độ yếu. Thêm các thuốc thử vô cơ, để thiết lập môi trường thích hợp để chuyển toàn bộ chất hoặc ion phân tích về dạng phức có thể hấp thụ trực tiếp.

41. Chất hấp thụ trực tiếp Những nhóm chức mang màu hữu cơ. Một số chất vô như những ion kim loại chuyển tiếp mang màu trong dung dịch như Cu2+,Ni2+hoặc các ion MnO4-, Cr2O72-… Chất không hấp thụ trực tiếp Chất hay ion ví dụ ion kim loại không hấp thụ trực tiếp hoặc hấp thu với cường độ yếu. Thêm các thuốc thử vô cơ, để thiết lập môi trường thích hợp để chuyển toàn bộ chất hoặc ion phân tích về dạng phức có thể hấp thụ trực tiếp

47. Một số ứng dụng khác  Xác định hằng số cân bằng, hằng số phân li và nghiên cứu động.  Là cơ sở của phương pháp đo quang , ứng dựng trong nhiều ngành: dược , luyện kim , địa chất, nông nghiệp.  Là phương pháp hỗ trợ quan trọng cho phổ hồng ngoại và cộng hưởng từ hạt nhân để đồng nhất các chất.

48. Phổ hồngngoại Đồng nhất các chất Số liệu cho kết quả đồng nhất, quá trình đồng nhất là so sánh phổ của chất nghiên cứu với phổ chuẩn. Xác định cấu trúc phân tử Các nhóm chức trong phân tử và đặc tính của liên kết cũng như cấu trúc và vị trí các nhóm thế trong hợp chất. Phân tích định lượng Kém chính xác hơn so với các phương pháp khác (như phổ tử ngoại khả kiến UV-Vis). Phân tích dung dịch kết quả chính xác hơn so với mẫu dạng rắn.

49. Phổ hồngngoại Đồng nhất các chất Số liệu cho kết quả đồng nhất, quá trình đồng nhất là so sánh phổ của chất nghiên cứu với phổ chuẩn.

50. Phổ chuẩn Là các tần số ,những tần số này đã được xác định bởi các nhà khoa học và đã được đưa vào bảng tra cứu.

55. Ví dụ về về phân tích phổ Xét một ví dụ với phổ hồng ngoại

56. 1 Ghi các vùng phổ (chân peak), (đỉnh peak). Chú ý các peak đặc trưng: đặc điểm (đỉnh kép, mạnh và rộng, yếu và hep, nhọn và hẹp, chân rộng ... ) Các bước tiến hành 2 Từ công thức phân tử, dự đoán có thể chứa dao động của những nhóm chứa nào? Các peak của phổ có thể ứng với dao động của những nhóm chức nào?3 Đối chiếu4

57. Phổ hồng ngoại hexanoic acid

58. HẾT RỒI Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe và theo dõi.

Phân tích dụng cụ - Cơ sở phổ phân tử -Ứng dụng trong tích vật chất

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

En vedette

En vedette (20)

Similaire à Phân tích dụng cụ - Cơ sở phổ phân tử -Ứng dụng trong tích vật chất

Similaire à Phân tích dụng cụ - Cơ sở phổ phân tử -Ứng dụng trong tích vật chất (20)

Plus de Hà Nội

Plus de Hà Nội (6)

Phân tích dụng cụ - Cơ sở phổ phân tử -Ứng dụng trong tích vật chất