งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

1 ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ผศ. สุชาดา จูอนุวัฒนกุล.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "1 ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ผศ. สุชาดา จูอนุวัฒนกุล."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 1 ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ผศ. สุชาดา จูอนุวัฒนกุล

2 2 1.Absorbing Species  Apsorption by Organic Compounds  Absorption by Inorganic Species  Charge-Transfer Absorption  Spectral Characteristics 2.Qualitative Applications  Solvents  Effect of Slit Width  Effect of Scattered (Stray) Radiation 3.Quantitative Applications  Application to Absorbing Species  Application to Nonabsorbing Species  Procedural details  Analysis of Mixtures  Effect of Instrumental Uncertainties  Scale Expansion Techniques

3 3 4.Photometric and Spectrophotometric Titrations  Titration Curves  Instrumentation  Applications to Photometric Titrations 5.Spectrophotometric Studies of Complex Ions  Method of Continuous Variations  Mole-Ratio Method  Slope-Ratio Method 6.Automated Photometric and Spectrophotometric Methods

4 4 1. Absorbing Species การดูดกลืนรังสี UV และ visible โดยโมเลกุลเกิดจาก transition ของอิเล็กตรอนระหว่าง electronic energy state ต่างๆ แต่ละ electronic energy states มี vibrational energy state และ rotational energy states จำนวนมากซึ่งมีพลังงานใกล้เคียงกัน ดังนั้นการดูดกลืนรังสี UV และ visible โดยโมเลกุลจึงให้ lines จำนวนมากที่มีพลังงานใกล้เคียงกัน เกิดเป็น absorption band โมเลกุลในสถานะแก๊สจะให้ absorption spectrum ที่มี รายละเอียด (fine structure) เนื่องจากโมเลกุลในสถานะกระตุ้นมี vibrational energy states และ rotational energy states จำนวน มาก และโมเลกุลอยู่ห่างกันมากพอที่จะเกิด vibration และ rotation ได้อย่างอิสระ ทำให้ปรากฏ absorption lines จำนวนมาก

5 5 Absorbing Species โมเลกุลใน condensed state หรือในสารละลาย มีอิสระในการเกิด vibration และ rotation น้อย จึงไม่ปรากฏ lines เนื่องจากการเปลี่ยน เนื่องจากโมเลกุลในสถานะกระตุ้นมี vibrational และ rotational energy levels นอกจากนี้ โมเลกุลของตัวทำละลายที่ล้อมรอบ โมเลกุลของสารจะทำให้พลังงานของ vibrational levels ต่างๆ เปลี่ยนแปลงไปในลักษณะต่างๆ กัน ทำให้เกิดเป็น broad peak ผล ของตัวทำละลายนี้ จะปรากฏชัดเจนในตัวทำละลายมีขั้ว (polar solvents) เช่น น้ำ มากกว่าในตัวทำละลายไม่มีขั้ว เช่น ไฮโดรคาร์บอน

6 6 Absorption by Organic Compounds การดูดกลืนรังสีในช่วงความยาวคลื่น 180 – 780 nm ของโมเลกุล สารอินทรีย์เกิดจาก interactions ระหว่างโฟตอนกับอิเล็กตรอนที่ สร้างพันธะ (bonding electrons) และอิเล็กตรอนที่ไม่สร้างพันธะ (nonbonding electrons) ความยาวคลื่น (พลังงาน) ของรังสีที่โมเลกุลสารอินทรีย์ดูดกลืน ขึ้นกับ อิเล็กตรอนถูกยึดไว้ได้แน่นเพียงไร อิเล็กตรอนที่เกิดพันธะเดี่ยว (single-bond electron) จะถูกยึดไว้ อย่างแน่นหนา excitation จึงต้องใช้พลังงานสูง ซึ่งสอดคล้องกับ ความยาวคลื่นในช่วง vacuum UV (ต่ำกว่า 180 nm) และไม่นิยมใช้ ในเคมีวิเคราะห์ เพราะต้องใช้ spectrophotometers ที่ทำให้เป็น สุญญากาศและมี optics ที่ทำด้วย LiF เนื่องจากควอตซ์และ องค์ประกอบของบรรยากาศดูดกลืนรังสีในช่วงนี้ได้

7 7 Absorption by Organic Compounds อิเล็กตรอนที่เกิดพันธะคู่และพันธะสาม (double-bond and triple- bond electron) ของโมเลกุลสารอินทรีย์ จะถูกยึดไว้ไม่แข็งแรงนัก จึงถูกกระตุ้นด้วยรังสีได้ง่ายกว่าอิเล็กตรอนที่เกิดพันธะเดี่ยว species ที่มีพันธะคู่และพันธะสามจึงให้ absorption peak ในช่วง UV-visible unsaturated organic functional groups ที่ดูดกลืนรังสี UV/visible เรียกว่า chromophores

8 8 ตารางที่ 1 Absorption Characteristics of some Common Organic Chromophores ChromophoreExampleSolvent max, nm  max AlkeneC 6 H 13 CH=CH 2 n -heptane 17713,000 Conjugated alkeneCH 2 =CHCH=CH 2 n -heptane 21721,000 Alkyne C 5 H 11 C  C-CH 3 n -heptane 17810, , Carbonyl O CH 3 CCH 3 n -hexane , O CH 3 CH n -hexane Large 12 = = Absorption by Organic Compounds

9 9 ChromophoreExampleSolvent max, nm  max Carboxyl O CH 3 COH ethanol Amido O CH 3 CNH 2 water21460 AzoCH 3 N=NCH 3 ethanol3395 NitroCH 3 NO 2 isooctane28022 NitrosoC 4 H 9 NOEthyl ether NitrateC 2 H 5 ONO 2 dioxane27012 AromaticC6H6C6H6 n -hexane , = = Absorption by Organic Compounds

10 10 Absorption by Organic Compounds อิเล็กตรอนที่เกิดพันธะคู่และพันธะสาม (double-bond and triple-bond electron) ของโมเลกุลสารอินทรีย์ จะถูกยึดไว้ไม่ แข็งแรงนัก จึงถูกกระตุ้นด้วยรังสีได้ง่ายกว่าอิเล็กตรอนที่เกิดพันธะ เดี่ยว species ที่มีพันธะคู่และพันธะสามจึงให้ absorption peak ในช่วง UV-visible saturated organic compounds ที่มี heteroatoms เช่น O, N, S หรือ halogens จะมี nonbonding electrons ที่สามารถถูก กระตุ้นด้วยรังสีในช่วง 170–250 nm ได้

11 11 Absorption by Inorganic Species โดยทั่วไป ไอออนและสารเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน อย่าง น้อย 1 oxidation state จะดูดกลืนรังสี visible เป็นแถบกว้าง (broad band) และทำให้มีสี การดูดกลืนนี้เกิดจาก electronic transitions ระหว่าง d-orbital ที่บรรจุอิเล็กตอน (filled d-orbitals) กับ d-orbitals ว่าง (unfilled d-orbitals) เหล่านี้ ผลต่างของพลังงานระหว่าง d-orbitals (และตำแหน่งของ absorption peak) ขึ้นกับ 1) ตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุ 2) oxidation state ของธาตุ 3) ธรรมชาติของลิแกนด์ที่เกิดพันธะกับธาตุนั้น

12 12 ไอออนของธาตุแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ จะดูดกลืนรังสี เนื่องจากเกิด transitions ของอิเล็กตรอนใน 4f และ 5f ตามลำดับ ให้ absorption band แคบและไม่ขึ้นกับ species ที่เกิดพันธะกับ outer electrons เนื่องอิเล็กตรอนใน 4f และ 5f orbitals จะถูกบัง จากอิทธิพลภายนอกโดยอิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานที่มี principal quantum number สูงกว่า Absorption by Inorganic Species

13 13 charge-transfer complex ประกอบด้วย ตัวให้อิเล็กตรอน (electron donor) เกิดพันธะกับ ตัวรับอิเล็กตรอน (electron acceptor) เช่น Fe(III)/SCN - complex, I 2 /I - complex, … เมื่อ charge-transfer complexs ดูดกลืนรังสี อิเล็กตรอนจาก donor จะถูกถ่ายโอน (transfer) ไปยังออร์บิทัลของ acceptor เช่น สีแดงของ Fe(III)/SCN - complex เกิดจากการดูดกลืนโฟ ตอน ทำให้มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจาก SCN - ไปยังออร์บิทัลของ Fe(III) ไอออน เกิด internal oxidation/reduction process ทำให้ excited species มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น Fe(II) และ SCN radical ส่วนใหญ่ excited species จะกลับสู่ สภาวะเดิม แต่ในบางกรณีอาจเกิดการแตกตัวเกิด photochemical oxidation/reduction product Charge-Transfer Absorption

14 14 1. ตำแหน่งของ absorption band ( max ) ขึ้นกับ electronic transition energy ใช้สำหรับ qualitative analysis 2. Peak intensity (  max ) ขึ้นกับ probability of transition และ polarity of excited state ใช้สำหรับ quantitative analysis Spectral Characteristics

15 15 Spectral Characteristics รูปที่ 1 Absorption spectrum ของสารละลาย X

16 16  spectrophotometric measurement ด้วยรังสี UV ใช้ตรวจหา chromophore โดยสเปกตราของโมเลกุลสารอินทรีย์ที่มี unsaturated groups หรือ มีอะตอมเช่น S, halogen จะมี peak อย่างน้อย 1 peak ในช่วง nm  การพิสูจน์เอกลักษณ์ (identification) ของ absorbing groups ทำโดยการเปรียบเทียบ spectrum ของ analyte กับ spectrum ของโมเลกุลที่มี chromophoric groups ต่าง ๆ อย่างไรก็ดี UV spectra ไม่มีรายละเอียดเพียงพอสำหรับ identify analyte อย่างชัดเจน ดังนั้นจะต้องใช้ข้อมูลอื่นๆ เช่น IR, NMR, และ mass spectra รวมทั้ง solubility, melting point, boiling point ประกอบด้วย 2. Qualitative Applications of Ultraviolet/Visible Spectroscopy

17 17 ตัวอย่างที่นำมาวัด UV spectra เพื่อการวิเคราะห์คุณภาพได้แก่  สารละลายเจือจางของ analyte (solution spectra)  สารประกอบระเหยง่าย (volatile compounds) 1-2 หยด ปล่อย ให้ระเหยและเข้าสู่สมดุลกับบรรยากาศภายใน cuvette ที่มีฝาปิด (gas-phase spectra) Qualitative Applications

18 18 Solvents  ต้องโปร่งใส (transparent) ตลอดช่วงที่วัด  ต้องละลายตัวอย่างได้มากพอเพื่อให้ได้ well-defined peaks  ต้องคำนึงถึง interactions ของ solvent กับ absorbing species polar solvents (เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ เอสเทอร์ คีโทน) จะทำ ให้มี vibration spectra จึงควรหลีกเลี่ยงเมื่อต้องการให้ spectra มีรายละเอียด nonpolar solvents (เช่น cyclohexane) ให้ spectra ที่คล้าย spectra ของแก๊ส Qualitative Applications

19 19 นอกจากนี้ polarity ของ solvent มักมีผลต่อตำแหน่งของ absorption maxima ดังนั้นในการเปรียบเทียบ spectra เพื่อ identification จึงต้องใช้ solvent ชนิดเดียวกัน ตารางที่ 2 แสดง solvents ที่ใช้กันทั่วไปในช่วง UV/visible และความยาวคลื่นต่ำสุดที่ใช้ได้ (ขึ้นกับความบริสุทธิ์ของ solvents) Qualitative Applications

20 20 ตารางที่ 2 Solvents for the UV and Visible Regions SolventLower wavelength limit (nm) Water180 Hexane200 Cyclohexane200 Diethyl ether210 Ethanol220 Carbon tetrachloride260 Dioxane320 Cellosolve320 Acetone330 Qualitative Applications

21 21 Effect of Slit Width  การเปลี่ยน slit width (และ effective bandwidth) มีผลต่อ spectra  ถ้า slit width กว้าง ความสูงและการแยกของ peak จะลดลง  qualitative analysis ต้องใช้ slit width แคบที่สุด เพื่อให้ spectra มีรายละเอียดมากที่สุด Qualitative Applications

22 22 Effect of Scattered (Stray) Radiation ● scattered radiation ทำให้เกิด instrumental deviations จาก Beer’s law ● scattered radiation ทำให้เกิด false peak เมื่อใช้ spectrophotometer ที่ความยาวคลื่นสุดขีดที่เครื่องใช้ได้ Qualitative Applications

23 23 UV/visible absorption spectroscopy เป็นเทคนิคหนึ่งที่มี ประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์ปริมาณ (quantitative analysis) ลักษณะเฉพาะที่สำคัญของ spectrophotometric/photometric methods คือ 1. ใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวาง ใช้หาปริมาณ absorbing species (inorganic, organic, biochemical species): หาปริมาณได้โดยตรง nonabsorbing species : หาปริมาณได้หลังจากทำปฏิกิริยาเคมี ให้เป็น absorbing derivatives 3. Quantitative Applications of Ultraviolet/Visible Spectroscopy

24 24 2. Sensitivity สูง absorption spectroscopy มี detection limits M 3. Selectivity ปานกลางถึงสูง ถ้าใช้ความยาวคลื่นที่ analyte เท่านั้นดูดกลืน ไม่จำเป็นต้องทำแยกสารอื่นก่อนการวิเคราะห์ เมื่อเกิดการซ้อนกันของ absorption band อาจทำการวัดที่ความ ยาวคลื่นอื่นเพิ่มเติม ทำให้ไม่จำเป็นต้องทำการแยก 4. ความแม่นสูง (Good accuracy) relative errors ของความเข้มข้นอยู่ในช่วง 1% ถึง 5% 5. เป็นวิธีที่ง่ายและสะดวก และสามารถทำเป็นระบบอัตโนมัติ (automation) ได้ Quantitative Applications

25 25 Application to Absorbing Species spectrophotometry สามารถใช้หาปริมาณสารอินทรีย์จำนวน มากที่มี chromophore และสารอนินทรีย์จำนวนมากที่ดูดกลืนรังสี UV/visible (เช่น ไอออนของโลหะแทรนซิชันที่มีสีในสารละลาย ไนไทรต์ ไนเทรต และโครเมตไอออน ออกไซด์ของไนโตรเจน ธาตุแฮโลเจน และโอโซน) Quantitative Applications

26 26 Application to Nonabsorbing Species nonabsorbing + complexing/chelating  absorbing analytes reagents products ● inorganic reagents ● organic reagents  ปฏิกิริยาต้องเกิดอย่างสมบูรณ์และมีปริมาณสัมพันธ์  complexes/chelates ที่เกิดขึ้นต้องเสถียร (stable)  complexes/chelates ที่เกิดขึ้นต้องดูดกลืนรังสี UV/visible  absorption spectrum ของ complexes/chelates ต้องไม่ซ้อน กับ absorption spectrum ของ ligand หรือ metal ion Quantitative Applications

27 27 วิธีดำเนินการทดลอง (Procedure details) 1. การเลือกความยาวคลื่น เพื่อให้มี sensitivity สูงสุด การวัด absorbance จะทำที่ความยาว คลื่นซึ่งมีการดูดกลืนสูงสุด ( max ) เนื่องจาก - มีการเปลี่ยนแปลง absorbance ต่อหน่วยความเข้มข้นมีค่าสูงสุด - absorption curve บริเวณ max จะราบ ทำให้เป็นไปตาม Beer’s law และความไม่แน่นอนในการตั้งความยาวคลื่นของเครื่องมือมี ค่าน้อย Quantitative Applications

28 28 2. เลือกสภาวะ (conditions) ของการทดลอง ตัวแปรที่มีผลต่อค่า absorbance ของสารได้แก่ ● ธรรมชาติของตัวทำละลาย ● pH ของสารละลาย ● อุณหภูมิ ● ความเข้มข้นของอิเล็กโตรไลต์สูง ● การมีสารแทรกสอด (interfering substances) ก่อนการวิเคราะห์จะต้องทราบผลของตัวแปรเหล่านี้ และเลือก สภาวะของการวิเคราะห์ให้ค่า absorbance ไม่ขึ้นกับการ เปลี่ยนแปลง (ที่มีค่าน้อยและควบคุมไม่ได้) ของตัวแปรเหล่านี้ Quantitative Applications

29 29 3. การหาความสัมพันธ์ของ absorbance และความเข้มข้น ทำได้โดย ● ● Calibration methods ● ● Standard addition methods Quantitative Applications

30 Calibration Methods ● เตรียมสารละลายมาตรฐานความเข้มข้นต่างๆ ● วัด %T หรือ A ของสารละลายมาตรฐาน ● เขียนกราฟระหว่าง A กับความเข้มข้น ถ้าเป็นไปตาม Beer’s law จะได้กราฟเส้นตรง slope =  b ซึ่งเรียกว่า Calibration curve ● เตรียมสารละลายตัวอย่างและวัด %T หรือ A ● หาความเข้มข้นของสารละลายตัวอย่างจาก calibration curve Quantitative Applications

31 31 Quantitative Applications A Concentration of analyte A of unknown c of analyte in unknown slope =  b รูปที่ 2 Calibration curve

32 32  สารละลายมาตรฐาน (calibration standard solution) สำหรับ photometric/spectrophotometric analysis ควรมีองค์ประกอบ ใกล้เคียงกับองค์ประกอบของตัวอย่างมากที่สุด และควร ครอบคลุมช่วงความเข้มข้นของ analyte  โดยทั่วไปจะสร้าง calibration curve โดยให้ความเข้มข้นของ สารมาตรฐานและ analyte มีหน่วยเดียวกัน และต้องนำ dilution factor มาคำนวณด้วยถ้าเจือจางสารละลายตัวอย่างก่อนนำไปวัด absorbance (ถ้าเจือจางสารละลายมาตรฐานและสารละลาย ตัวอย่างเท่ากันไม่จำเป็นต้องนำ dilution factor มาคำนวณ)  ไม่ควรหาค่า molar absorptivity โดยใช้สารละลายมาตรฐาน ความเข้มข้นเดียวและสมมุติว่าเป็นไปตาม Beer’s law และไม่ ควรใช้ค่า molar absorptivity จาก literature Quantitative Applications

33 33 ตัวอย่างที่ 1 จากการทดลองวัด Absorbance ของสารละลาย K 2 Cr 2 O 7 ที่ 257 nm โดยใช้เซลล์ขนาด 1 cm ได้ผลดังในตาราง ก) จงสร้าง calibration curve และหา molar absorptivity ข) จงหาความเข้มข้นของสารละลายตัวอย่าง K 2 Cr 2 O 7 ซึ่งวัด A ที่ 257 nm ได้ ความเข้มข้น (ppm)A Quantitative Applications

34 34 ก. ข. ความเข้มข้นของสารละลายตัวอย่าง K 2 Cr 2 O 7 = (0.729 – )/ = 52.7 ppm Quantitative Applications

35 Standard Additions Methods ● ใช้เมื่อตัวอย่างมีองค์ประกอบอื่นซึ่งดูดกลืนหรือมีอิทธิพลต่อ absorbance ของ analyte ● ทำโดยเติมสารละลายมาตรฐานปริมาตรต่างๆ กัน (ทราบปริมาณ) ลงในสารละลายตัวอย่างปริมาตรเท่ากัน เจือจางสารละลายให้มี ปริมาตรเท่ากันในขวดวัดปริมาตร นำไปวัด absorbance สร้างกราฟระหว่าง absorbance กับความเข้มข้นของสารละลาย มาตรฐานที่เติม ถ้าระบบเป็นไปตาม Beer’s law จะได้กราฟเส้นตรง ซึ่งเมื่อต่อไป ยังแกนความเข้มข้น จะให้ความเข้มข้นของ unknown Quantitative Applications

36 36 Quantitative Applications cxcx A Concentration of std added รูปที่ 3 Standard addition curve

37 37 Quantitative Applications นอกจากนี้ อาจเขียนกราฟระหว่าง A กับปริมาตรของสารละลาย มาตรฐานที่เติม โดยทำการทดลองดังนี้  ใช้สารละลายตัวอย่าง ความเข้มข้น c x ปริมาตร V x ใส่ขวดวัด ปริมาตรขนาด V T  เติมสารละลายมาตรฐานของ analyte ที่ทราบความเข้มข้น c s ปริมาตรต่างๆ กัน V s mL  เติมสารที่ทำให้เกิดสีแล้วเจือจางจนมีปริมาตรเป็น V T นำไปวัด A

38 38 Quantitative Applications A Volume of std added (Vs)0(Vs)0 A T = kV s c s + kV x c x k =  b/V T A T = +  bV s c s V T  bV x c x V T

39 39 Quantitative Applications A T = kV s c s + kV x c x ถ้าสร้างกราฟระหว่าง A T กับ V s จะได้กราฟเส้นตรง slope (m) = kc s intercept (b) = kV x c x และหา c x ได้จาก mbmb = kc s kV x c x c x = bc s V x c x

40 40 ตัวอย่างที่ 2 ปิเปตน้ำตัวอย่าง 10 mLใส่ในขวดวัดปริมาตร mL 5 ขวด เติม สารละลายมาตรฐาน Fe ppm ปริมาตร 0.00, 5.00, 10.00, และ 20.00mL แล้วเติมSCN - ให้มากเกินพอเพื่อให้เกิดสาร เชิงซ้อนสีแดง Fe(SCN) 2+ หลังจากเจือจางจนถึงขีดปริมาตร นำไปวัด absorbance ด้วย photometer ที่ใช้ green filter และ เซลล์ขนาด cm ได้ absorbance เท่ากับ 0.240, 0.437, 0.621, 0.809, และ ตามลำดับ ความเข้มข้นของ Fe 3+ ในน้ำ เป็นเท่าไร Quantitative Applications

41 41 b = m = Quantitative Applications

42 42 c s = 11.1 ppm, V x = mL, V T = mL plot A กับ V s พบว่าเป็นไปตาม Beer’s law m = , b = A = V s x x c x = = 7.01 ppm Fe 3+ c x = bc s V x c x Quantitative Applications

43 43 A 1 =  bV x c x V T A2A1A2A1 = V x c x + V s c s V x c x c x = A 1 V s c s (A 2 – A 1 )V x ในกรณีที่ตัวอย่างมีปริมาณน้อยหรือต้องการประหยัดเวลา อาจทำ standard addition analysis โดยใช้ 2 ตัวอย่าง และเติม standard V s mL ลงในตัวอย่างหนึ่ง A 2 = +  bV x c x V T  bV s c s V T อย่างไรก็ดีการเติม standard เพียงตัวอย่างเดียวนี้ อาจเกิดความ ผิดพลาดได้มาก เนื่องจากไม่มีการตรวจสอบ linearity และผลที่ได้ จะขึ้นกับความน่าเชื่อถือของการวัดเพียง 1 ครั้งเท่านั้น Quantitative Applications

44 44 ตัวอย่างที่ 3 ในการหาปริมาณฟอสเฟตใน urine โดยนำตัวอย่าง 2.00 mL มาเติม molybdenum blue reagents ซึ่งทำปฏิกิริยากับ ฟอสเฟตแล้วให้สี จากนั้นเจือจางให้เป็น 100 mL นำไปวัด A ที่ 820 nm ได้ นำตัวอย่างอีก 2.00 mL มาเติมสารละลายซึ่งมีฟอสเฟต mg/mL ปริมาตร 1.00 mL แล้วเจือจางให้เป็น 100 mL วัด A ที่ 820 nm ได้ จงคำนวณปริมาณฟอสเฟตใน urine เป็น mg/mL c x = (0.428)(1.00 mL)( mg PO 4 3- /mL) ( ) (2.00 mL) = mg PO 4 3- / mL sample c x = A 1 V s c s (A 2 – A 1 )V x Quantitative Applications

45 45 Analysis of Mixtures สารละลายที่มี absorbing species มากกว่า 1 ชนิด และ species เหล่านี้ ไม่เกิด interaction กัน A total = A 1 + A 2 + … + A n ที่ความยาวคลื่นที่กำหนด =  1 bc 1 +  2 bc 2 + … +  n bc n Quantitative Applications

46 46 รูปที่ 4 Absorption spectra ของสาร x, สาร y และสารผสมของ x และ y ที่ความเข้มข้นเดียวกัน A1A1 A2A2 Absorbance 1 2 Wavel ength x y x + y A = A x + A y =  x bc x +  y bc y A 1 = A x1 + A y1 A 2 = A x2 + A y2

47 47 พิจารณาการหาปริมาณสาร x และ y ในสารผสม  เลือกความยาวคลื่นสำหรับการวัด absorbance ( 1 และ 2 )  วัด absorbance ของสารละลายผสมที่ 1 A 1 = A x1 + A y1 =  x1 bc x +  y1 bc y  วัด absorbance ของสารละลายผสมที่ 2 A 2 = A x2 + A y2 =  x2 bc x +  y2 bc y  วัด absorbance ของสารละลายมาตรฐาน x ที่ 1 และ 2 หา  x1,  x2 จาก A =  bc  วัด absorbance ของสารละลายมาตรฐาน y ที่ 1 และ 2 หา  y1,  y2 จาก A =  bc  แก้สมการหาค่า c x และ c y Quantitative Applications

48 48 ตัวอย่างที่ 4 การหาปริมาณ Pd (II) และ Au (III) ในสารผสมทำ ได้โดยให้ทำปฏิกิริยากับ methiomeprazine (C 19 H 24 N 2 S 2 ) สาร เชิงซ้อนของ Pd ที่ได้ดูดกลืนสูงสุดที่ 480 nm สารเชิงซ้อนของ Au ดูดกลืนสูงสุดที่ 635 nm และมีค่า molar absorptivity ดังนี้ ถ้านำตัวอย่าง 25.0 mL มาทำปฏิกิริยากับ methiomeprazine มาก เกินพอ แล้วเจือจางเป็น 50.0 mL นำสารละลายที่ได้ไปวัด absorbance ในเซลล์ขนาด 1.00 cm พบว่า A = ที่ 480 nm และ ที่ 635 nm จงคำนวณ molar concentration ของ Pd(II) และ Au(III) ในตัวอย่าง Molar Absorptivity,  480 nm635 nm สารเชิงซ้อนของ Pd3.55 x x 10 2 สารเชิงซ้อนของ Au2.96 x x 10 4 Quantitative Applications

49 49 ที่ 480 nm : = (3.55 x 10 3 )(1.00)c Pd + (2.96 x 10 3 )(1.00)c Au ที่ 635 nm : = (5.64 x 10 2 )(1.00)c Pd + (1.45 x 10 4 )(1.00)c Au C Au = 3.60 x M C Pd = 1.20 x M เนื่องจากสารละลายที่นำไปวัด absorbance มีการเจือจาง 2 เท่า ดังนั้นความเข้มข้นของ Au(III) และ Pd(II) ในตัวอย่างคือ C Au = 7.20 x M C Pd = 2.40 x M Quantitative Applications

50 50 สารผสมที่มี absorbing species มากกว่า 2 ชนิดก็สามารถ วิเคราะห์ได้ โดยต้องวัด absorbance เพิ่ม 1 ครั้งเมื่อมี absorbing species เพิ่มขึ้น 1 ชนิด อย่างไรก็ดี ความไม่แน่นอนของข้อมูลที่ ได้จะเพิ่มขึ้นเมื่อจำนวน absorbing species เพิ่มขึ้น แต่ถ้าใช้สเปก โทรโฟโตมิเตอร์ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ จะสามารถลดความไม่ แน่นอนนี้ลงได้บ้าง Quantitative Applications

51 51 Effect of Instrumental Uncertainties ความแม่น (accuracy) และความเที่ยง (precision) ของ spectrophotometric analysis มักถูกจำกัดโดย indeterminate error หรือ noise ของเครื่องมือ noise หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของ output จากเครื่องมือ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของไฟฟ้าและตัวแปรอื่นๆ เช่น การอ่าน มิเตอร์ของผู้ทดลอง ตำแหน่งของเซลล์ในลำแสง อุณหภูมิของ สารละลาย และ output ของsource Quantitative Applications

52 52 ความสัมพันธ์ระหว่าง noise ในการวัด T และความไม่แน่นอนของ ความเข้มข้นที่ได้ หาได้โดยเขียน Beer’s law ในรูปของ –log T A = -log T =  bc c = - log T = -  b ln T = - ln T 1b1b  b Quantitative Applications

53 53 c = - ln T หา partial derivative โดยถือว่า  b คงที่ จะได้  c = -  T  c = ความไม่แน่นอนของ c ซึ่งเกิดจาก noise (ความไม่แน่นอนของ T) = - = relative random error ของ T ที่เกิดจาก noise ในการวัด T = relative random error ของความเข้มข้น  b  bT cccc logT TTTT TTTT cccc Quantitative Applications

54 54TA  c/c x             6.38 ตารางที่ 3 ความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ของความเข้มข้น (relative concentration error) เป็นฟังก์ชันของ T และ A (  T= 0.5% ).

55 55  ความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ของความเข้มข้น (relative concentration error) จะมีค่าน้อยที่สุดเมื่อ T = หรือ %T = 36.8% หรือ A =  ความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ของความเข้มข้นจะมีค่าไม่เกิน 3% เมื่อ T = 0.10 – 0.80 %T = 10 – 80% A = 0.1 – 1.0 Quantitative Applications

56 56 รูปที่ 5 Relative Errors in Spectrophotometric Analysis. 4.04.0  3.0 1.01.0  % relative error,  c/c x 100 Low-absorbance method % Transmittance Ordinary method High-absorbance method Method of ultimate precision Quantitative Applications

57 57 Scale Expansion Techniques เทคนิคที่ใช้ลด relative concentration error ที่เกิดจากความ ไม่แน่นอนของเครื่องมือ เรียกว่า differential หรือ precision methods แบ่งเป็น 3 วิธี วิธีทั้งสามทำให้ความเที่ยง (precision) เพิ่มขึ้นโดยการเปลี่ยนการปรับเครื่องมือให้สเกลของ transmittance (absorbance) ครอบคลุมช่วงความเข้มข้นแคบๆ ทำให้มี instrumental error คงที่ จึงทำให้มี concentration error น้อยกว่า วิธีนี้อาจใช้ทำให้ความแม่น (accuracy) เพิ่มขึ้นไม่ได้เนื่องจาก ช่วงความเข้มข้นที่ใช้งานได้จำกัด Quantitative Applications

58 58 1. Transmittance-Ratio (High–Absorbance) Methods ใช้เมื่อสารละลายตัวอย่างเข้มข้นเกินไป โดย  ปรับ 0% T โดยใช้ shutter  ปรับ 100% T ด้วยสารละลายมาตรฐานที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า สารละลายตัวอย่าง SAMPLE %T, Expanded scale100%T STD 0 100%T %T, Ordinary scale Shutter 0 Transmittance-Ratio Method (High-absorbance method) Method A : For highly absorbing samples Quantitative Applications

59 59 2. Trace-Analysis (Low–Absorbance) Methods ใช้เมื่อสารละลายตัวอย่างเจือจางเกินไป โดย  ปรับ 0% T ด้วยสารละลายมาตรฐานที่มีความเข้มข้นมากกว่า สารละลายตัวอย่าง  ปรับ 100% T โดยใช้ตัวทำละลาย Trace-Analysis Method (Low-Absorbance Method) Method B : For weakly absorbing samples SAMPLESTD SAMPLE STD 0 100%T%T, Ordinary Scale Solvent 0 100%T%T, Expanded Scale Quantitative Applications

60 60 3. Double-Reference (Ultimate Precision) Methods เป็นวิธีที่ให้ความเที่ยงสูงสุด โดยรวมวิธีที่ 1 และ 2 เข้าด้วยกัน  ปรับ 0% T ด้วยสารละลายมาตรฐานซึ่งมีความเข้มข้นมากกว่า สารละลายตัวอย่าง  ปรับ 100% T ด้วยสารละลายมาตรฐานซึ่งมีความเข้มข้นน้อย กว่าสารละลายตัวอย่าง 0 STD 1 SAMPLE %T, Expanded Scale Double-reference Method (The Method of Ultimate Precision) Method C : For maximum precision. SAMPLE STD %T %T, Ordinary Scale 100%T ST D 1 Quantitative Applications

61 61 Method Imposed in Beam for indicator Setting of 0 %T100 %T Ordinaryshuttersolvent High-absorbanceshutterstandard solution less concentrated than sample Low absorbanceStandard solution more concentrated than sample solvent Ultimate precisionStandard solution more concentrated than sample standard solution less concentrated than sample ตารางที่ 4 เปรียบเทียบการวัดการดูดกลืนด้วยวิธีต่างๆ Quantitative Applications

62 62  มีประโยชน์ในการหาจุดสมมูลของการไทเทรต  ตัวทำปฏิกิริยาหรือผลิตภัณฑ์อย่างน้อย 1 ชนิดต้องดูดกลืนแสง หรือเติมอินดิเคเตอร์ที่ดูดกลืนแสงลงในสารละลายของ analyte  การดูดกลืนแสงต้องเป็นไปตาม Beer’s law 4. Photometric and Spectrophotometric Titrations

63 63 Titration Curves  Photometric titration curve เป็นกราฟระหว่าง absorbance (ที่ปรับแก้การเปลี่ยนแปลงปริมาตรแล้ว) กับปริมาตรของตัว ไทเทรต (titrant) A corrected = A observed (V + v)/V V = ปริมาตรเดิมของสารละลาย v = ปริมาตรของตัวไทเทรตที่เติม 4. Photometric and Spectrophotometric Titrations

64 64  ถ้าเลือกสภาวะให้เหมาะสม titration curve จะประกอบด้วย เส้นตรง 2 เส้นที่มี slope ต่างกัน เส้นที่ 1 เป็นช่วงก่อนจุดสมมูล อีกเส้นหนึ่งเป็นช่วงหลังจุดสมมูล จุดยุติคือจุดตัดของเส้นที่ต่อ จากเส้นตรงทั้งสอง Photometric and Spectrophotometric Titrations

65 65 รูปที่ 6 Typical photometric titration curves. s = substance titrated, p = product, t = titrant Absorbance 0 0 (a)  s =  p = 0  t > 0 (b)  p > 0  s =  t = 0 (c)  s > 0  p =  t = 0 (d)  s >  t > 0  p = 0 (e)  t >  p > 0  s = 0 (f) Volume of titrant  p >  t > 0  s = 0

66 66 รูปที่ 6 (a) เป็น titration curve ของการไทเทรต nonabsorbing species ด้วย absorbing titrant ซึ่งทำปฏิกิริยากับ analyte ให้ nonabsorbing product เช่น การไทเทรตสารละลาย Fe 2+ ด้วย สารละลาย KMnO 4 5Fe 2+ + MnO H 3 O +  5Fe 3+ + Mn H 2 O colorless absorbing colorless product substance titrant Absorbance 0 Volume of titrant (a)  s =  p = 0  t > 0

67 67 รูปที่ 6 (b) เป็น titration curve ของการไทเทรต nonabsorbing species ด้วย nonabsorbing titrant ให้ absorbing product เช่น การไทเทรตสารละลาย I - ด้วยสารละลายมาตรฐาน IO 3 - เกิดเป็น I 3 - Absorbance Volume of titrant (b)  p > 0  s =  t = 0

68 68 Instrumentation  ใช้ spectrophotometer หรือ photometer ซึ่งดัดแปลงให้ titration vessel อยู่ใน light path  มักใช้ภาชนะรูปทรงกระบอกใน photometric titration จึงต้อง ระวังอย่าให้เคลื่อนหรือหมุน เพื่อให้ path length (b) คงที่  กำลังของ radiation source และ response ของ detector ต้องเหมือนกันตลอดการทดลอง

69 69 Applications of Photometric Titrations  photometric titration ให้ผลถูกต้องกว่า direct photometric determination เพราะใช้ข้อมูลจากการวัดหลายครั้งในการหา จุดสมมูล  ข้อดีของการหาจุดยุติจาก photometric titration curve โดย ต่อส่วนที่เป็นเส้นตรง 2 เส้นมาตัดกันคือ เป็นการใช้ข้อมูลห่าง จากจุดสมมูลซึ่งค่า absorbance เปลี่ยนแปลงทีละน้อย ดังนั้น จึง  ใช้ได้กับปฏิกิริยาที่มีค่าคงที่สมดุล (K eq ) ต่ำ  ใช้ได้กับสารละลายที่เจือจางกว่า

70 70  photometric titration ใช้กับปฏิกิริยาหลายประเภท เช่น Oxidation-reduction titration standard oxidising agent ส่วนใหญ่ดูดกลืนรังสีได้ Acid/base titration standard acids หรือ bases ไม่ดูดกลืนรังสี ต้องเติม acid/base indicators ซึ่งดูดกลืนรังสีได้ Precipitation titration ตะกอนที่เกิดขึ้นจะลด radiant power โดยเกิดการกระเจิงแสง ที่ จุดสมมูลจะไม่เกิดตะกอนเพิ่มขึ้นอีกและปริมาณแสงที่ตกกระทบ detector จึงมีค่าคงที่ การตรวจหาจุดยุติด้วยวิธีนี้เรียกว่า turbidimetry เนื่องจากเป็นการตรวจวัดความขุ่น (turbidity) Complexometric titration EDTA, complexing agent อื่นๆ ดูดกลืนรังสีได้

71 71 รูปที่ 7 Photometric titration curve ที่ 745 nm ของการไทเทรต สารละลายที่มี Bi x M และ Cu x M 100 mL ด้วย EDTA 0.10 M ซึ่งเห็นจุดยุติ ได้ชัดเจน 2 จุด Volume of 0.1 M EDTA (mL) Bi end point Cu end point Absorbance ในการไทเทรตสารละลายผสมของ Bi 3+ และ Cu 2+ ด้วย EDTA ที่ 745 nm Bi 3+, Cu 2+, EDTA และ Bi-EDTA complex ไม่ดูดกลืนแสง ส่วน Cu-EDTA complex ดูดกลืนแสง ในช่วงแรกของการไทเทรตซึ่ง เกิด Bi-EDTA complex (K f = 6.3 x ) สารละลายจึงไม่ดูดกลืนแสง เมื่อ Bi ทำปฏิกิริยาหมดจะเกิด Cu-EDTA complex (K f = 6.3 x ) absorbance จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อถึงจุดสมมูลของ Cu การเติม EDTA จะไม่ทำให้ absorbance เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป

72 72 spectrophotometry ใช้หาองค์ประกอบและหา formation constant ของ complex ions ในสารละลายได้ เนื่องจากเรา สามารถวัดปริมาณการดูดกลืนรังสีได้โดยไม่รบกวนสมดุล เทคนิคที่ใช้กันมากที่สุดในการศึกษา complex ions มี 3 วิธี คือ 1. Method of continuous variations 2. Mole-ratio method 3. Slope-ratio method 5. Spectrophotometric Studies of Complex Ions

73 73 Method of continuous variations ๏ ผสมสารละลาย cation (M) และ ligand (L) ที่มีความเข้มข้น เท่ากัน โดยให้ปริมาตรรวมของสารผสมคงที่ แต่อัตราส่วนโดย ปริมาตรของ สารละลาย M และ L ต่างๆ กัน ๏ วัด absorbance ของแต่ละสารละลายที่ความยาวคลื่นที่เหมาะสม หา corrected absorbance จาก A corrected = A measured (V M + V L ) / V M ๏ สร้างกราฟระหว่าง A corrected กับเศษส่วนปริมาตรของ M หรือ L (V M / V M + V L หรือ V L / V M + V L ) ๏ จุดสูงสุด (หรือจุดต่ำสุด ถ้าสารเชิงซ้อนดูดกลืนน้อยกว่าตัวทำ ปฏิกิริยา) เกิดขึ้นที่ V M /V L เท่ากับอัตราส่วนของ cation และ ligand ในสารเชิงซ้อน

74 74 V M /(V M + V L ) = 0.33 V L /(V M + V L ) = 0.66 V M /V L = 0.33/ 0.66 = 1/2 สูตรของสารเชิงซ้อนคือ ML 2 Method of continuous variations รูปที่ 8 Continuous-variation plot สำหรับสารเชิงซ้อนที่มีอัตราส่วนของ โลหะต่อลิแกนด์เป็น 1:2 และ 1:3 (ML 2 และ ML 3 ) V M / (V M + V L ) V L / (V M + V L ) Absorbance ส่วนโค้งของ experimental lines เป็นผลของความไม่ สมบูรณ์ของ complex- formation reaction ค่า formation constant ของ complex หาได้จากการวัด deviations จาก theoretical straight lines

75 75 Mole-Ratio Method  เตรียมสารละลายผสมโดยให้ ความเข้มข้นของ metal ion คงที่ ความเข้มข้นของ ligand ต่างๆ กัน  วัด absorbance ของแต่ละสารละลายที่ความยาวคลื่นที่เหมาะสม  สร้างกราฟระหว่าง A corrected กับอัตราส่วนโดยโมลของ M และ L จะได้เส้นตรง 2 เส้นที่มี slope ต่างกัน เมื่อต่อเส้นตรงทั้งสองจะ ตัดกันที่อัตราส่วนโดยโมลของสารเชิงซ้อน

76 76 Mole-Ratio Method  เตรียมสารละลายผสมโดยให้ ความเข้มข้นของ metal ion คงที่ ความเข้มข้นของ ligand ต่างๆ กัน  วัด absorbance ของแต่ละสารละลายที่ความยาวคลื่นที่เหมาะสม  สร้างกราฟระหว่าง A corrected กับอัตราส่วนโดยโมลของ M และ L จะได้เส้นตรง 2 เส้นที่มี slope ต่างกัน เมื่อต่อเส้นตรงทั้งสองจะ ตัดกันที่อัตราส่วนโดยโมลของสารเชิงซ้อน

77 77 รูปที่ 9 Mole-ratio plots ของสารเชิงซ้อนที่มีอัตราส่วน โดยโมล 1:1 และ 1:2 1:1 complex 1:2 complex Mole ligand per mole cation Absorbance Mole-Ratio Method

78 78 การหา formation constant (K f ) - 1:2 complex M + 2L ML 2 Mass-balance equation : C M = [M] + [ML 2 ] C L = [L] + [ML 2 ] C M, C L = molar concentration ของ metal ion และลิแกนด์ ถ้าใช้เซลล์ขนาด 1 cm absorbance ของสารละลายคือ A =  M [M] +  L [L] +  [ML 2 ] จาก mole-ratio plot จะเห็นได้ว่า  M = 0 ส่วนค่าของ  L และ  หาได้จากเส้นตรงทั้งสองส่วน จากการวัด A ของส่วนที่ เป็นเส้นโค้งจะได้ข้อมูลเพียงพอที่จะคำนวณความเข้มข้นที่ สมดุลของ M, L, ML 2 และคำนวณ formation constant ML 2 Mole-Ratio Method

79 79 Slope-Ratio Method วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับ weak complexes แต่สามารถใช้ได้เฉพาะ ระบบที่เกิดสารเชิงซ้อนเพียงชนิดเดียวโดยสมมุติว่า (1) สามารถทำให้ปฏิกิริยาการเกิดสารเชิงซ้อนสมบูรณ์โดยใช้ตัว ทำปฎิกิริยาชนิดใดชนิดหนึ่งมากเกินพอ (2) สารเชิงซ้อนดูดกลืนรังสี (3) เป็นไปตาม Beer’s law

80 80 Slope-Ratio Method พิจารณาปฏิกิริยาซึ่งเกิดสารเชิงซ้อน M x L y จากปฏิกิริยาของ ไอออนของโลหะ M x โมล กับลิแกนด์ L y โมล x M + y L M x L y mass-balance expression ของระบบนี้คือ molar concentration of cation M = C M = [M] + x [M x L y ] (1) molar concentration of ligand L = C L = [L] + y [M x L y ] (2)

81 81 Slope-Ratio Method เมื่อ analytical concentration ของ L สูงมาก สมดุลจะเลื่อน ไปทางขวามาก ทำให้ [M] << x [M x L y ] ดังนั้น จาก (1) C M = x [M x L y ] ถ้าระบบเป็นไปตาม Beer’s law A 1 =  b [M x L y ] =  b C M /x  = molar absorptivity ของ M x L y b = path length ดังนั้น เมื่อความเข้มข้นของ L สูง ถ้า plot absorbance กับ C M จะได้ เส้นตรง slope =  b /x

82 82 Slope-Ratio Method เมื่อ analytical concentration ของ M สูงมาก สมดุลจะเลื่อน ไปทางขวามาก สมมุติว่า [L] << y [M x L y ] จาก (2) C L = y [M x L y ] จาก Beer’s law A 2 =  b [M x L y ] =  b C L /y ดังนั้นถ้าความเข้มข้นของ M สูง เมื่อ plot absorbance กับ C L จะ ได้เส้นตรง slope =  b /y อัตราส่วนของ slope ของเส้นตรงทั้งสองจะแสดงอัตราส่วนในการ รวมตัวของ M และ L slope ratio = (  b /x) / (  b /y) = y/x

83 83 เครื่องมืออัตโนมัติสำหรับวิเคราะห์ทางเคมี (Technicon Auto Analyzer  ) มีจำหน่ายเป็นครั้งแรกใน ค.ศ เพื่อสนองความ ต้องการของห้องปฏิบัติการคลินิกซึ่งต้องวิเคราะห์ตัวอย่างเลือดและ ปัสสาวะเพื่อหา species ต่างๆ เป็นจำนวนมาก ในปัจจุบันการแพทย์สมัยใหม่ต้องการการวิเคราะห์สูงมากและ เพื่อให้ค่าใช้จ่ายในการวิเคราะห์อยู่ในระดับที่สมเหตุผล จึงได้มีการ พัฒนาระบบการวิเคราะห์ซึ่งสามารถวิเคราะห์ได้พร้อมๆ กันเป็น จำนวนมาก โดยใช้แรงงานจากคนน้อยที่สุด 6. Automated Photometric and Spectrophotometric Methods 6. Automated Photometric and Spectrophotometric Methods

84 84 นอกจากนี้ การใช้เครื่องมืออัตโนมัติได้ขยายไปสู่ห้องปฏิบัติการ สำหรับควบคุมกระบวนการในอุตสาหรรมและการหาปริมาณที่ทำเป็น งานประจำ สำหรับ species ต่างๆ ในอากาศ น้ำ ดิน ยา และ ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรมากมาย การวิเคราะห์เหล่านี้ ส่วนใหญ่ใช้ photometry, spectrophotometry หรือ fluorometry Automated Photometric and Spectrophotometric Methods Automated Photometric and Spectrophotometric Methods

85 85 ชนิดของ Automated instruments automatic analytical instruments มี 2 ชนิด คือ discrete และ continuous-flow instruments 1. Discrete instrument แต่ละตัวอย่างจะอยู่ในภาชนะแยกกันและดำเนินการแยกกัน ตลอดการวิเคราะห์หนึ่งหน่วย (การสุ่มตัวอย่าง การวัดมวลหรือ ปริมาตร การเจือจาง การเติมรีเอเจนต์ การทำให้ผสมกัน การเซนตริ ฟิวจ์ และการขนส่งไปสู่เครื่องวัด) Automated Photometric and Spectrophotometric Methods Automated Photometric and Spectrophotometric Methods

86 86 2. Continuous-flow systems ตัวอย่างจะเป็นส่วนหนึ่งของสารละลายที่มีการไหล (flowing stream) การวิเคราะห์หลายหน่วยจะเกิดขึ้นเมื่อตัวอย่างถูกพาจาก จุดฉีดตัวอย่าง (injection point) ไหลผ่านไปยังเครื่องมือวัดชนิด ไหลผ่านได้ (flow-through measuring device) continuous-flow method วิธีหนึ่งเรียกว่า flow-injection analysis (FIA) ซึ่งมักใช้ photometry, spectrophotometry หรือ ion-selective measurements Automated Photometric and Spectrophotometric Methods Automated Photometric and Spectrophotometric Methods

87 87 การหาปริมาณคลอไรด์ รูปที่ 10 แสดง flow diagram ของ flow-injection systems ที่ง่ายที่สุด colorimetric reagent สำหรับ chloride จะถูกสูบโดย peristaltic pump เข้าไปยัง valve ซึ่งมีการฉีดตัวอย่างเข้าสู่ flowing stream จากนั้นตัวอย่างและรีเอเจนต์จะผ่านเข้าสู่ reactor coil ยาว 50 cm ซึ่งรีเอเจนต์จะแพร่เข้าสู่ตัวอย่างทำให้เกิด ผลิตภัณฑ์ที่มีสี ดังสมการ Hg(SCN) Cl - Hg(Cl) 2 + 2SCN - จาก reactor coil สารละลายจะผ่านเข้าไปยัง flow-through photometer ซึ่งมี interference filter 480 nm Automated Photometric and Spectrophotometric Methods Automated Photometric and Spectrophotometric Methods

88 88 รูปที่ 10 Flow-injection determination of chloride. (a)Flow diagram (b) สัญญาณจากการวิเคราะห์ (run) ซ้ำ 4 ครั้ง ของสารละลาย มาตรฐานที่มี Cl - 5 – 75 ppm (c)Fast scan ของตัวอย่างที่มี Cl - 30 ppm (R 30 ) และ 75 ppm (R 75 ) เพื่อแสดงให้เห็นว่าการปนเปื้อนระหว่างการวิเคราะห์ ตัวอย่างทั้งสองน้อย เมื่อเริ่มฉีดตัวอย่างที่สอง (S 2 ) หลังจากฉีด ตัวอย่างแรก 28 วินาทีจะมีตัวอย่างแรกเหลืออยู่ใน flow cell น้อยกว่า 1% Reagent Bypass Hg(SCN) 2 Fe 3+ mL/min Peristaltic pump Sample Reactor coil 50cm D Photometer To waste min 15 sec 75 R 75 R 30 S2S2 Time (a) (b) (c) 1% A S1S1 5


ดาวน์โหลด ppt 1 ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ภาควิชาเคมี คณะ วิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ผศ. สุชาดา จูอนุวัฒนกุล.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google