xác định pH bằng phương pháp trắc quang [Lưu Trữ]

giotnuoctrongbienca

11-29-2009, 03:58 PM

Tại sao khi xác định pH bằng phương pháp trắc quang, chọn chỉ thị có pK gần bằng pH sơ bộ của dung dịch?

Phương pháp trắc quang là phương pháp đo độ hấp thu của một hay nhiều hợp chất có hấp thu bức xạ điện từ tại một hay nhiều bước sóng nhất định hay trong một khoảng liên tục các bước sóng trong vùng tử ngoại hay vùng nhìn thấy.

Theo câu hỏi trên thì có thể thấy một trong những ứng dụng của phương pháp trắc quang là dùng để xác định pH của một dung dịch cần phân tích. Mặc dù hiện nay phương pháp này ít đuợc dùng vì có các phương tiện kỹ thuật khác cho phép đo pH nhanh hơn, đúng hơn và chính xác hơn như máy pH, tuy nhiên việc ứng dụng của phương pháp cũng cho độc giả thấy được một khía cạnh ứng dụng khác của phương pháp trắc quang và biết đâu gợi lên một niềm cảm hứng (sáng tạo) mới của độc giả trong việc mở rộng phạm vi sử dụng, ứng dụng của phương pháp trắc quang cũng như các phương pháp khác.

Các chỉ thị được dùng trong mục đích này phải là các chỉ thị pH tức là màu của nó phải thay đổi theo pH của dung dịch. Như vậy có thể thấy rõ phuơng pháp này tương tự như phương pháp nhận màu khi chuẩn độ pH dùng các chỉ thị như lâu nay chúng ta hay làm: ví dụ chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch NaOH với chỉ thị methyl cam (methyl orange), điểm cuối của phép chuẩn độ khi màu dung dịch chuyển đỏ sang cam vàng. Trong trường hợp này mắt của phân tích viên có vai trò như một máy trắc quang (trong vùng nhìn thấy). Nhìn kỹ hơn ta cũng thấy pK của chỉ thị methyl cam nằm gần giá trị pT (giá trị pH mà tại đó sự đổi màu chỉ thị là rõ ràng nhất đối với đa số phân tích viên).

Liên kết với các kiến thức về cân bằng ion trong dung dịch, chỉ thị pH là một acid yếu (đơn chức hay đa chức và tạm ký hiệu đơn giản là HInd cho chỉ thị chứa 1 chức acid) và như vậy trong dung dịch chỉ thị sẽ trao đổi H+ và phân ly ở mức độ tương ứng. Như thế có thể hình dung quan hệ giữa các dạng tồn tại của chỉ thị với pH dung dịch qua công thức của 1 dung dịch đệm: pH = pK + lg([Ind]/[HInd]), trong đó Ind và HInd thường có màu.
Nếu dùng phương pháp trắc quang để đo, thường là đo màu để xác định nồng độ chính xác của Ind và HInd, từ đó suy ra được pH của dung dịch.
Nhận thấy nếu pK gần bằng pH thì tỷ lệ Ind/HInd gần bằng 1, nếu độ nhạy của các chất HInd và Ind không chênh nhau nhiều thì tín hiệu hấp thu đo trên máy trắc quang sẽ gần như nhau. Thông thường giá trị pH đo đuợc sẽ có độ chính xác tốt nhất nếu tỷ lệ Ind/HInd gần bằng 1, tỷ lệ càng lớn hay càng nhỏ, phép đo càng kém tin cậy. Vì vậy khi chọn chỉ thị cho mục đích này, thường chọn chỉ thị có pK gần với pH dung dịch cần đo.
Vài dòng để bạn tham khảo
Thân ái