Máy quang phổ hấp thu UV của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm phân bón Quốc gia

Máy quang phổ UV-Vis của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm phân bón Quốc gia

Máy quang phổ hấp thu phân tử UV-Vis là một trong những trang thiết bị không thể thiếu trong các phòng thí nghiệm .

1. Khái niệm về phổ UV-Vis

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.

2. Sơ lược về máy quang phổ UV-Vis

Máy quang phổ UV-Vis hay còn có tên gọi đầy đủ hơn là máy quang phổ hấp thụ phân tử ngoại khả kiến UV-Vis, được dùng để thu, phân li và ghi lại phổ của một vùng phổ quang học nhất định.

Có hai loại máy quang phổ UV-Vis:

• Máy quang phổ UV-Vis một chùm tia : ra đời đầu tiên với thiết kế đơn giản, giá thành khá thấp, lượng bức xạ đi qua cao và độ nhạy cao.
• Máy quang phổ UV-Vis hai chùm tia : được sản xuất nhằm khắc phục nhược điểm của loại một chùm tia đó là có độ trôi khi đo và cho kết quả đo chính xác hơn. Tuy nhiên giá thành của loại hai chùm tia này cao hơn, độ nhạy thấp hơn do cấu trúc quang học phức tạp hơn.
• 

• Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis tại NCFT

  2.1 Cấu tạo máy phổ UV-Vis

  Máy quang phổ hấp thu UV-Vis

  Máy quang phổ UV-VISvề cơ bản được cấu tạo từ các thành phần sau :

  • Nguồn sáng : có nhiệm vụ cung cấp bức xạ tương thích với quá trình đo, thường là chùm bức xạ đa sắc.
  • Bộ phận đơn sắc hóa : gồm có kính lọc, lăng kính, cách tử, khe sáng.
  • Buồng đo : khoang hấp thu quang phổ là vùng tối, nằm nơi cuối cùng của đường truyền, khi tia bức xạ đơn sắc được phân tách sẽ đi đến đó.
  • Detecter : là bộ phận đảm nhận vai trò ghi nhận và xử lý tín hiệu quang thành tín hiệu điện. Bộ phận này có tác dụng cảm nhận bức xạ điện từ sau khi bị hấp thụ và chuyển dúng thành dòng điện.

  2.2 Nguyên lý hoạt động máy phổ UV-Vis

  Khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, ta chiếu một chùm tia sáng có những bước sóng xác định vào chúng, khiến chúng hấp thụ các bức xạ tương ứng với bức xạ chúng có thể phát ra. Lúc này, nguyên tử được chuyển đến trạng thái kích thích, mang năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản. Quá trình này gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử hơi tự do và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó.

  Ứng với mỗi giá trị năng lượng mà nguyên tử đã hấp thu, ta sẽ có 1 vạch phổ hấp thụ. Ta sử dụng định luật Lambert – Beer để tính toán được độ hấp thụ.

  Nằm ở vùng phổ UV-Vis là vùng nằm ở cận UV cho đến cận IR. Điểm này được xác định từ khoảng 180-1100nm. Đây cũng chính là vùng phổ đã được nghiên cứu nhiều và được áp dụng nhiều về mặt định lượng.

  3.Ứng dụng của phép đo phổ hấp thụ phân tử

  Phương pháp phân tích quang phổ đo quang là một phương pháp phân tích định lượng được sủ dụng rộng rãi vào nhiều mục đích thực tiẽn khác nhau. Phương pháp có thể áp dụng để xác định các chất có nồng độ lớn hoặc bé, đặc biệt có thể xác định nồng độ các tạp chất đến nồng độ giới hạn 10-5÷10-6%. Phương pháp phân tích đo quang thường có sai số tương đối 3 ÷ 5% được ứng dụng để xác định hơn 50 nguyên tố trong các đối tượng khác nhau trong các lĩnh vực thực phẩm, hoá học, luyện kim, địa chất, nông nghiệp…

  1. Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

  Phương pháp phân tích đo quang UV – Vis được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm để xác định trong các mẫu bột mì (hàm lượng Fe), mẫu thịt (phân tích hàm lượng nitrat, nitrit)…

  Đối tượng nghiên cứu	Chất cần phân tích	Thuốc thử
  Chất kháng sinh	Clotetraxyclin	Thuốc thử Th
  Chất kháng sinh	Streptomyxin	Axit picric
  Chất kháng sinh	Penixilin	Hydrocylamin, Fe
  Các hocmon	Cortison	Phenylhidrazin, H2SO4
  Bột mỳ	Fe	o-phenantrolin
  Thịt	Nitrit	a-naphtylamin, ax-sunfunilic
  Thịt	Nitrat	Bruxin ancaloit

  1. Ứng dụng trong hoá học

  Trong Công nghệ Hoá học: mẫu phân bón (hàm lượng P₂O₅hh, SiO₂hh, Biuret), mẫu sơn (hàm lượng Ti), trong mẫu thuỷ tinh (Nd), thép (V, Mn, Ti…).