NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA ErIII VỚI 1-2-PYRIDILAZO -2-NAPHTOL PAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG Nguyễn Đình Luyện Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế MỞ ĐẦU Thuốc thử 1-2-pyridilazo
Trang 1NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA Er(III) VỚI 1-(2-PYRIDILAZO)
-2-NAPHTOL (PAN) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
Nguyễn Đình Luyện
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
MỞ ĐẦU
Thuốc thử 1-(2-pyridilazo)-2-naphtol (PAN) tạo phức được với một số nguyên tố như đồng, niken [1] và các phức đơn, đa-ligan của Fe(III) [2,3,4] Trong các công trình trước [5,6,7], chúng tôi đã thông báo kết quả nghiên cứu sự tạo phức đơn và đa-ligan của một số nguyên tố đất hiếm với PAR bằng phương pháp trắc quang Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứu sự tạo phức đơn-ligan của Er(III) với PAN
PHẦN THỰC NGHIỆM
Dung dịch nguyên tố đất hiếm Er(III) được điều chế từ oxit tương ứng có
độ sạch PA Nồng độ của nó được xác định bằng phương pháp chuẩn độ dùng DTPA tiêu chuẩn với chỉ thị Asenazo (III) trong môi trường đệm axetat Các dung dịch loãng được pha chế từ dung dịch gốc PAN là thuốc thử tinh khiết được pha chế bằng cách cân chính xác 0,0249 gam PAN trên cân phân tích sau
đó hòa tan bằng axeton rồi định mức tới vạch Các dung dịch PAN loãng được
Trang 21
2
khiết phân tích Các giá trị pH được kiểm tra trên máy pH-meter RE 357 (Thụy Sĩ) Mật độ quang đuợc đo trên máy UV-1201 Shimadzu (Nhật)
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1 Phổ của thuốc thử và phổ của phức:
Phổ hấp thụ electron của dung dịch PAN ở pH=9; CPAN = 4.10-5M và của dung dịch phức Er(III)-PAN cũng ở pH = 9 được biểu diễn trên hình 1 Qua hình
1 cho thấy PAN có max = 470 nm, phức của Er(III)-PAN có max = 580 nm Các thí nghiệm nghiên cứu tiếp theo được đo ở bước sóng 580 nm
Hình 1: Phổ của PAN và phức ở pH = 9, cuvet = 1cm
1 Phổ của thuốc thử PAN
2 Phổ của phức Er(III)-PAN
400 450 500 550 600 650 700 (nm)
A
Trang 32 Ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức:
Các kết quả thí nghiệm được dẫn ra dưới dạng đồ thị trên hình 2 chỉ rõ rằng ở khoảng pH = 9,0-10,5 sự tạo phức Er(III)-PAN là tốt nhất Những nghiên cứu tiếp theo sẽ được thực hiện trong khoảng pH này
Hình 2: Sự phụ thuộc giữa mật độ quang của phức Er(III)-PAN vào pH
3 Ảnh hưởng của thời gian và tỉ lệ axeton : nước
Phức màu Er(III)-PAN có độ bền khá cao theo thời gian, mật độ quang ổn định trong vòng 70 phút sau khi pha chế Đây là điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu phức chất Tỉ lệ thể tích axeton : nước cũng ảnh hưởng đến sự tạo phức Er(III)-PAN Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng được ghi ở bảng 1 Qua bảng 1 cho thấy tỉ lệ tạo phức tối ưu là axeton: nước = 1 : 5 Các nghiên cứu tiếp theo cũng dùng tỉ lệ này
Bảng 1: Sự phụ thuộc A của phức Er-PAN vào tỉ lệ axeton: nước
3 5 7 9 11 13 pH
A
Trang 4Tỉ lệ 1:11 1:9 1:8 1:7 1:6 1:5 1:4 1:3 1:2 1:1
A 0,42
7
0,46
5
0,49
7
0,53
0
0,53
3
0,53
8
0,37
2
0,22
3
0,21
4
0,11
8
4 Xác định thành phần của phức Er(III)-PAN
Dùng các phương pháp tỉ số mol (hình 3); hệ đồng phân tử gam; Staric-Bacbanen [8] để xác định tỉ lệ tạo phức giữa Er(III) với PAN Các thí nghiệm đo
ở các điều kiện tối ưu đã nghiên cứu, kết quả đều cho thấy tỉ lệ Er(III): PAN =1 :
2
Hình 3: Xác định tỉ lệ Er(III): PAN bằng phương pháp tỉ số mol
5 Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam và xây dựng đường chuẩn
0 1 2 3 4 CPAN/CEr(III)
A
Trang 5Hệ số hấp thụ phân tử gam () của phức được xác định theo phương pháp Cama [8,9] Sau khi xử lí thống kê [10] kết quả thu được = (2,85 0,10).104; đường chuẩn có dạng: A = -0,171 + 2,75.104.CEr(III)
6 Nghiên cứu cơ chế tạo phức, tính hằng số của phức
Cơ chế tạo phức giữa Er(III) và PAN được xác định theo [8] Kết quả cho thấy kim loại đi vào phức dạng Er(OH)2+; Thuốc thử PAN vào phức dạng R- Phương trình tạo phức có thể viết như sau:
Er(OH)2+ + 2HR = Er(OH)R2 + 2H+
Kết quả tính hằng số bền của phức lg được ghi ở bảng 2 Sau khi xử lí số liệu thống kê đuợc lg = 21,87 0,21
Bảng 2: Sự phụ thuộc của lg vào pH
pH CK.105 [HR].105 [R-].1011 [Er(OH)].105 -lgKp lg
Trang 66,5 1,06 2.03 1,94 0,44 2,43 21,82
KẾT LUẬN
Đã nghiên cứu sự tạo phức của Er(III) với PAN trong môi trường nước -axeton bằng phương pháp trắc quang Xác định được các điều kiện tạo phức tối
ưu, cơ chế tạo phức, cũng như xác định hệ số hấp thụ phân tử gam, phương trình đường chuẩn và hằng số bền của phức Kết quả là: max = 580 nm; pHtư = 9-10,5;
tỉ lệ axeton: nước = 1 : 5; Tỉ lệ Er(III): PAN = 1 : 2; = (2,85 0,10).104; lg = 21,87 0,21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Z Xihaodong, Z Xiashi, G Rong (Dep of Chemical Eng and Chemistry, Yangzhou Univ., Teacher’s College, Yangsu Peop Rep China 225002 Guangpu shiyanshi 1997, 14(3); Chemical Abstract, Vol
127, No.10, 1444619 (1997)
Trang 72 Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh Nghiên cứu sự tạo phức của Fe(III) với PAN trong dung dịch nước và ứng dụng để xác định Fe(III) trong nước ngầm ở một số khu vực tại Hà Nội bằng phương pháp trắc quang Tạp chí Hóa học, T38, số 4, (2000) 6-9
3 Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh Nghiên cứu sử dụng phức của Fe(III) với PAN để làm giàu và xác định Fe(III) trong nước cất một lần bằng phương pháp chiết trắc quang Tạp chí Hóa học, T39,
số 1, (2001) 14 -16
4 Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh Nghiên cứu cơ chế tạo phức giữa Fe(III) với PAN trong dung dịch nước-axeton Tạp chí Hóa
học, T40, số 3, (2002) 20 - 23
5 Nguyễn Đình Luyện, Nguyễn Đức Vượng Nghiên cứu sự tạo phức trong hệ Ho(III)-PAR bằng phương pháp trắc quang Thông báo khoa
học, ĐHSP Huế, Số 1, (2002) 209 - 213
6 Nguyễn Đình Luyện Nghiên cứu sự tạo phức đa-ligan trong hệ
khoa học, ĐHSP Huế, Số 1, (2000) 115 - 119
7 Nguyễn Đình Luyện, Hồ Viết Quí, Lưu Minh Đại, Đặng Vũ Minh
-PAR-HX-TPB-nButanol bằng phương pháp chiết- trắc quang Tạp chí phân tích Hóa -
Lý và Sinh học, T2, số 1+2, (1997) 30,31,43
Trang 88 Hồ Viết Quí Phức chất trong hóa học, NXB Khoa học kỹ thuật, HN
(1999)
9 N.P.Cama, J.Analit Khimi, T.5, No.3 (1950)
10 Hồ Viết Qúy, Nguyễn Tinh Dung Các phương pháp phân tích Hóa lý
ĐHSP Hà Nội 1 (1999)
A STUDY ON THE COMPLEX FORMATION
OF ER(III) WITH 1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTOL (PAN)
BY SPECTROPHOTOMETRIC METHOD
Nguyen Dinh Luyen
College of Pedagogy, Hue
University
Trang 9SUMMARY
The complex formation of Er(III) with PAN in aqueous solvent has been studied by spectrophotometric method The composition, the mechanism of complex formation have been established The molecular absorptivity and the stable constant of the complex Er(III):PAN = 1:2 and optional constant pH =
