Nghiên cứu sự tạo phức giữa bitmut (III) với xylenol (XO) bằng phương pháp trắc quang, ứng dụng định lượng bitmut trong viên nén trymo dược phẩm ấn độ

Chọn các điều kiện tối u để xác định bitmut bằng phơng pháp chuẩn độ trắc quang phức BitmutIII- thioure bằng EDTA : Bớc sóng hấp thụ tối u,pH tạo phức tối u,thời gian tạo phức tối u,nồng

Trờng đại học vinh

Ngời hớng dẫn khoa học:PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa

Ngời thực hiện: Phạm Thị Nga

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn và bày tỏ lòng biết

ơn sâu sắc đến:PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa đã giao đề tài, tận tình hớng dẫn vàtạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn

nghiệm khoa Hoá đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cung cấp hoá chất, thiết

bị và dụng cụ dùng trong đề tài

Xin cảm ơn tất cả những ngời thân trong gia đình và bạn bè đã động viên,giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này

Vinh, tháng 3 năm 2009

Phạm Thị Nga

1

Mục lục

Trang

Mở Đầu 1

Chơng 1: Tổng quan tài liệu 3

1.1 Giới thiệu về nguyên tố bitmut 3

1.1.1 Vị trí, cấu tạo và tính chất của bitmut 3

1.1.2 Tính chất vật lý và hoá học của bitmut 3

1.1.2.1 Tính chất vật lý 3

1.1.2.2 Tính chất hoá học 4

1.1.3 Khả năng tạo phức của Bi 3+ với các thuốc thử trong phân tích trắc quang và chiết- trắc quang 5

1.1.3.1 Khả năng tạo phức của Bi 3+ với XO 5

1.1.3.2 Khả năng tạo phức của Bi 3+ với các ligan khác 5

1.1.4 ứng dụng của Bitmut 9

1.1.5 Các phơng pháp xác định Bitmut 9

1.1.5.1 Phơng pháp chuẩn độ 9

1.1.5.2 Phơng pháp trắc quang và chiết-trắc quang 10

1.1.5.3 Các phơng pháp khác 11

1.2 Thuốc thử xylenol orange (XO)( xilen da cam) và khả năng tạo phức của nó với ion kim loại 12

1.2.1 Tính chất của xilen da cam 12

1.2.2 Khả năng tạo phức của xilen da cam 13

1.2.3 ứng dụng của xilen da cam 14

1.2.4 Khả năng tạo phức của bitmut và xilen da cam 16

1.3 Các bớc nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc quang 16

1.3.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức 16

1.3.2 Nghiên cứu các điều kiện tạo phức tối u 17

1.3.2.1 Nghiên cứu sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thời gian 17

1.3.2.2.Khảo sát ảnh hởng của pH đến sự tạo phức của Bi 3+ -XO 18

1.3.2.3 ảnh hởng của lợng d thuốc thử XO 19

1.3.2.4 ảnh hởng của lực ion 19

1.4 Các phơng pháp xác định thành phần phức trong dung dịch 20

1.4.1 Phơng pháp tỷ số mol 20

1.4.2 Phơng pháp hệ đồng phân tử mol 21

1.5 Các phơng pháp đinh lợng trong phân tích trắc quang 24

1.5.1 Phơng pháp đờng chuẩn 24

1.5.2 Phơng pháp thêm 25

1.5.3 Phơng pháp trắc quang vi sai 26

1.6 Đánh giá các kết quả phân tích 26

Chơng 2: Kỹ thuật thực nghiệm 28

2.1.Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu 28

2.2.Pha chế hoá chất 28

2.2.1 Dung dịch Bi 3+ (10 -3 M) 28

2.2.2 Dung dịch XO (10 -3 M) 28

2.2.3 Dung dịch EDTA (10 -2 M) 29

2.2.4 Dung dịch thioure (Tu) 1M 29

2.2.5 Dung dịch hoá chất khác 29

2.3 Cách tiến hành thí nghiệm 29

2.3.1 Dung dịch so sánh XO 29

2.3.2 Dung dịch phức Bi 3+ -XO 29

2.3.3 Dung dịch phức Bi 3+ -Tu 30

2.3.4 Phơng pháp nghiên cứu 30

Chơng 3: Kết quả thực nghiệm và thảo luận 31

3.1 Nghiên cứu khả năng tạo phức của Bi 3+ với XO 31

3.1.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức Bi 3+ - XO 31

3.1.2 Khảo sát ảnh hởng của pH đến sự tạo phức Bi 3+ - XO 32

3.1.3 Nghiên cứu sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thời gian 34

3.1.4 ảnh hởng của lợng d thuốc thử XO 35

3.1.5 Xác định thành phần phức Bi 3+ -XO 36

3.1.5.1.Phơng pháp tỷ số mol 36

3.1.5.2 Phơng pháp hệ đồng phân tử mol 39

3.1.6 Khảo sát ảnh hởng của một số ion đến Bi 3+ -XO 41

3.1.6.1 ảnh hởng của Na + , K + 41

3.1.6.2 ảnh hởng của Ca 2+ , Mg 2+ 43

3.1.7 Xây dựng phơng trình đờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức 44

3.1.8 áp dụng phơng pháp nghiên cứu vào mẫu nhân tạo 46

3.2.Chọn các điều kiện tối u để xác định Bitmut bằng phơng pháp chuẩn độ trắc quang phức Bitmut(III)- thioure 47

3.2.1.Chọn bớc sóng tối u 47

3.2.2 Khảo sát lợng thuốc thử tối u 48

3.2.3 Khảo sát ảnh hởng của pH 49

3.2.4.Khảo sát thời gian tối u 50

3.2.5 ảnh hởng của các ion lạ đến sự tạo phức Bi(III) - thioure 51

3.2.6.Chuẩn độ phức Bi(III) - thioure bằng EDTA 53

3.2.7 áp dụng phơng pháp nghiên cứu vào mẫu nhân tạo 55

3.3.Đánh giá kết quả xác định hàm lợng Bi(III) theo 2 phơng pháp 57

3.4 Xác định Bitmut trong mẫu thật- thuốc Trymo dợc phẩm của ấn độ 59

Kết luận 61

Tài liệu tham khảo 63

Mở ĐầU

Hoá học là một ngành khoa học liên quan mật thiết và sâu sắc tới cuộc sống.Để những tiềm năng của hoá học đi vào cuộc sống đòi hỏi sự đầu t ,nghiên cứu công phu của tất cả các chuyên ngành và một trong số đó có sự đóng góp to lớn của chuyên ngành hoá phân tích Để có đợc thành công ngành hoá phân tích đã không ngừng nâng cao và hoàn thiện các phơng pháp của mình bằng cách tìm ra

những phơng pháp có độ chọn lọc ,độ chính xác cao ,nhất là để xác định lợng vết

và siêu vết trong các đối tợng nghiên cứu

Bitmut là nguyên tố có hàm lợng nhỏ trong tự nhiên, nhng nó có rất nhiềuứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau: chế tạo điện cực, chất bán dẫn, siêu dẫn,vật liệu composit Đặc biệt, trong những năm gần đây các hợp chất của bitmut nh:nitrat, citrat đợc dùng kết hợp với các chất kháng sinh để điều trị các bệnh viêmloét hệ tiêu hoá, nhiễm khuẩn, ung th dạ dày Hiện nay Bitmut đang đợc nghiên cứutrong việc điều trị nhiễm HIV [31] Đã có khá nhiều công trình nghiên cứu xác

định Bitmut bằng nhiều phơng pháp khác nhau trong các đối tợng phân tích nh dợcphẩm, thực phẩm, nớc và các đối tợng phân tích khác Một trong những phơng pháp

có nhiều triển vọng và hiệu quả kinh tế là nghiên cứu các phức màu của bitmutbằng phơng pháp trắc quang

Do vậy,chúng tôi chọn đề tài : Nghiên cứu sự tạo phức giữa Bitmut (III) “Nghiên cứu sự tạo phức giữa Bitmut (III)

Bitmut trong viên nén Trymo - dợc phẩm ấn Độ ” làm luận văn tốt nghiệp của mình.Để thực hiện đề tài chúng tôi tập trung nghiên cứu và giả quyết những vấn đềsau:

1.Khảo sát hiệu ứng tạo phức của Bi(III) với XO:

1.1.Nghiên cứu và tìm ra các điều kiện tối u cho sự tạo phức đơn phối tử gồm: Bớc sóng hấp thụ tối u,pH tạo phức tối u,thời gian tạo phức tối u,nồng độ kim loại và thuốc thử tối u

1.2.Xác định thành phần phức bằng phơng pháp tỉ số mol và phơng pháp hệ

đồng phân tử mol

2 Chọn các điều kiện tối u để xác định bitmut bằng phơng pháp chuẩn độ trắc quang phức Bitmut(III)- thioure bằng EDTA : Bớc sóng hấp thụ tối u,pH tạo phức tối u,thời gian tạo phức tối u,nồng độ kim loại và thuốc thử tối u

3.Nghiên cứu ảnh hởng của ion cản tới sự tạo phức ,xây dựng phơng trình ờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ ion Bi3+

đ-1

4.ứng dụng kết quả nghiên cứu để xác định hàm lợng Bitmut trong viên nén Trymo - dợc phẩm ấn Độ.

2

Chơng 1: tổng quan 1.1 Giới thiệu về nguyên tố Bitmut.

1.1.1 Vị trí, cấu tạo và tính chất của bitmut [1;7;12]

Bitmut là nguyên tố ở ô thứ 83 trong bảng hệ thống tuần hoàn, hàm l ợngBitmut trong tự nhiên nhỏ chiếm 2.10-6% nguyên tử trong vỏ quả đất Trong thiênnhiên, Bitmut thờng đợc gặp ở dạng hợp chất Bimutin Bi2S3

- Độ âm điện theo Pauling:1,9

- Thế điện cực tiêu chuẩn (V): E0 Bi 3+ /Bi = 0,23

- Năng lợng ion hoá:

Mức năng lợng ion hoá I1 I2 I3 I4 I5 I6

Năng lợng ion hoá(eV) 7,29 19,3 25,6 45,3 56 94,4

Đối với bitmut, từ giá trị I4  I6 tơng đối lớn nên cấu hình 6s2 bền vững đặc biệt, do

đó trạng thái oxi hóa đặc trng của bitmut là +3

1.1.2 Tính chất vật lý và hoá học của bitmut.[1;7;22]

2Bi +6HCl +3H2O2 = 2BiCl3 +6H2O

Bi + 4HNO3 (l) = Bi(NO3)3 + NO +2H2O

Ion Bi3+ không màu chỉ tồn tại trong các dung dịch có môi trờng axit (pH 0), khi pH tăng thì ion Bi3+ bị thuỷ phân rất mạnh và ngng tụ tạo ra các dạng khácnhau:

Bi3+ có khả năng tạo với iodua kết tủa đen BiI3, kết tủa này dễ tan trong thuốcthử d tạo thành phức BiI4- có màu da cam:

BiI3 +I- BiI4- lg BiI 4- =14,9

Trong thực tế ngời ta ứng dụng phản ứng này để xác định hàm lợng nhỏ củabitmut, phơng pháp sẽ kém chính xác khi có mặt các chất: Fe3+, Sb5+… thì tan đ có khả năngoxi hoá I- thành I2 cản trở phép đo quang Vì vậy, phải tiến hành che hoặc khử hoácác ion cản trớc khi xác định

Bi3+ có khả năng tạo phức bền với EDTA ở pH = 3,5 theo phản ứng:

Bi3+ + Y4_ BiY- lg BiY =28.1028

Vì vậy, ngời ta dùng EDTA để định lợng bitmut bằng các phơng pháp khácnhau nh: chuẩn độ complexon, chuẩn độ – trắc quang… thì tan đ và che nó trong các phépxác định

Ngoài khả năng tạo phức với các thuốc thử vô cơ nh các halogen (X-), SCN-,

C2O42-… thì tan đ ion Bi3+ còn tạo phức chọn lọc đối với các thuốc thử hữu cơ nh: đithizon,

đietylthiocacbaminat, oxin, PAN, PAR đặc biệt là khả năng tạo phức trong môi ờng có độ axit cao nên ít bị các ion khác gây cản trở trong quá trình phân tích xác

Theo Đặng Xuân Th [20,27], Lisicki N.M Bitmut tạo phức màu vàng da

cam với iodua tại bớc sóng max = 460 nm, ở nồng độ H2SO4 0,5 M

Zhang G và các cộng sự [28] đã sử dụng phản ứng màu với iodua và phản

ứng tạo phức liên hợp ion giữa Bi3+ - I- với các phẩm nhuộm chứa nitơ hay Bi3+ - I- Rodamine- 6G khi có mặt các chất hoạt động bề mặt nh gôm arabic, phức tạo thành

-có hệ số hấp thụ phân tử  = 6,9.105 l.mol -1 cm -1 ở max= 560nm hoặc rợu

polivinylic phức tạo thành có hệ số hấp thụ phân tử  =1,07.105 l.mol -1 cm -1 ở

max= 564nm.

Trong khi đó Niu shuyan [21] thì sử dụng chất liên hợp là Rodamine-B cho hệ số

hấp thụ phân tử của phức liên hợp Bi3+ - I- -Rodamine- B là  = 4,7.105 l.mol -1 cm -1

ở max= 580- 585 nm

Burns D.T và các cộng sự [26] đã áp dụng phơng pháp chiết - trắc quang

dòng chảy phức của BiI4- - tetrametylen bis triphenylphosphonium trong H2SO4 2Mbằng CH2Cl2 với tốc độ 20 lit/ giờ, giới hạn phát hiện 0,24 g/ml áp dụng để xác

định Bitmut trong các mẫu dợc phẩm Burns D.T cũng sử dụng phơng pháp chiết

-trắc quang BiI4- với các cation đối khác nhau nh: protriptylnium hidroclorua,tetrabutyl amoni đợc chiết bằng các dung môi clorofom, etylaxetat hay propylencacbaminat để xác định Bitmut trong các mẫu dợc phẩm và trong các hợp kim

Đặng Xuân Th [20] cũng sử dụng phơng pháp chiết - trắc quang phức BiI4- Benzyltributyl amonium clorua, phức đợc chiết bằng clorofom tại bớc sóng max=

-495 nm, giới hạn phát hiện là 0,11g/ml với cuvet có bề dày 1cm.

Bitmut còn có khả năng tạo phức với Tribromochloro phosphonazo(TBCPA)

ở pH= 2,4 trong môi trờng KNO3 và HNO3, phức tạo thành có hệ số hấp thụ phân tử

=1,05.105 l.mol -1 cm -1 ở max= 640nm [22]

Theo Lisicki N.M và các cộng sự [27] Bitmut tạo với thioure trong môi

tr-ờng axit phức màu vàng có tỷ lệ 1:3 ở max= 460 nm, việc xác định Bitmut bằng

thioure không bị cản trở khi có mặt Pb đến 1%, Zn, Cd, Co, Ni, Cu, As và Sn đến0,1% Việc xác định chỉ bị cản trở bởi Sb với hàm lợng không lớn hơn 0,1%

Bitmut tạo đợc nhiều phức vòng càng với các thuốc thử hữu cơ, nhất là khảnăng tạo phức trong môi trờng axit mạnh cho phép xác định chọn lọc Bitmut khi cómặt các cation khác bằng phơng pháp trắc quang, chiết- trắc quang hay chuẩn độ– trắc quang

Có thể chia các thuốc thử hữu cơ tạo phản ứng màu với Bitmut thành banhóm:

 Khả năng tạo phức với nhóm hợp chất màu azo:

Subrahmanyam, Eshwar [25] đã nghiên cứu khả năng tạo phức giữa Bi3+

với 1- (2-pyridylazo)-2-Naphthol (PAN) theo tỷ lệ 1:1 trong môi trờng HNO3 (pHtu

=3,2 3,6) có hệ số hấp thụ phân tử  =1,37.104 l.mol -1 cm -1 ở max= 560nm.

Subrahmanyam và các cộng sự [25] đã nghiên cứu khả năng chiết phức

PAN-Bi3+-SCN bằng dung môi metyl isobutyl xeton trong môi trờng HNO3 0,02Mphức cho màu bền trong 15 giờ, hệ số hấp thụ phân tử =1,88.104 l.mol -1 cm -1 ở

520nm.

Theo [22], bitmut tạo phức màu đỏ với đithizon trong môi trờng axit mạnh

và yếu dới dạng Bi(HDz)3 hay Bi(Dz)3, các phức màu vàng da cam có max= 490 nm

có thể chiết trong CHCl3, CCl4 ở pH =2 3 khi có mặt các cation kim loại nặng cóphản ứng màu với Dithizon nh Pb, Cu

Bitmut có khả năng tạo phức với thuốc thử amino-n- crezol(TAAK) theo tỷ lệ 1:1 ở pHtu =2,0 2,4, hệ số hấp thụ phân tử

5-(2-triazolilazo)-2-monoetyl-=3,43.104 l.mol -1 cm -1 ở max= 585nm Còn với 5-(2-bentiazolilazo)-2-

monoetyl-amino- n- crezol(BTAAK) cũng theo tỷ lệ 1:1 ở pHtu =2,4 3,0, phức có hệ số hấpthụ phân tử  = 4,54.104 l.mol -1 cm -1 ở max= 605nm [6].

Bitmut tạo phức bền với axit 2- ( 4-cloro- 2-phosphobenzenazo)- dibromo- 4- sulfurylaminobenzenazo)- 1,8- đihydroxynaphthalene- 3,6- disulfonic(DBSAPA) trong môi trờng HClO4 6M, phức có tỷ lệ Bi : L =1:2, hệ số hấp thụphân tử  =1,48.105 l.mol -1 cm -1 ở max= 637nm [20].

7-(2,6-Ngoài ra Bitmut còn tạo khá nhiều phức bền với các hợp chất màu azo trongvùng axit mạnh cho phức màu đỏ, tím hoặc xanh nh phức với 4-(4-nitrophenylazo)-1,2-dioxibenzen (DHNAB) có màu đỏ hoặc 4-(4-sulfophenylazo)-1,2-dioxibenzen (DHSAB) có màu đỏ vàng trong HNO3 0,1M Tơron (APANS)cũng cho phức màu đỏ vàng ở pHtu =2 3 còn Eriocrom RAS (4-( 2-oxi- 3- nitro-5- sulfophenylazo)-2-naphtol) cho màu tím da cam trong HNO3 (pHtu =2 2,5 ).Với thuốc thử là axit (2-(2- oxi-3,5-dinitrophenylazo)- 1- oxi –8 – amino

naphtalen –3,6 disunfonic (HDNBANS) ở pH =2 cho phức màu tím vàng [20].

Mặt khác, theo Salim R và các cộng sự [24] Bitmut cũng có khả năng tạo

phức với một số nhóm màu azo trong môi trờng axit yếu, trung tính hay kiềm nhtạo phức màu đỏ với 2-(5-bromo-2-pyridylazo)- 5 – dietylaminophenol (5-Br-PADAD) trong dung dịch đệm axetat pH =4,16 có hệ số hấp thụ phân tử

= 4,9.104 l.mol -1 cm -1 ở max= 583nm Phức này bị ảnh hởng khi có mặt ion

C2O42- còn các cation kim loại thờng gặp ít gây ảnh hởng tới việc xác định Bitmut.Hoặc có thể tạo phức màu đỏ ở pH =7 với 2-(5-cacboxyl- 1,3,4- triazoylazo)- 5-dietylaminophenol (CTZAPN) có hệ số hấp thụ phân tử =5,13.104 l.mol -1 cm -1 ở

max= 540nm [20].

 Khả năng tạo phức với nhóm hợp chất triphenyl metan :

Cheng K.L.[23] Bitmut tạo phức màu đỏ vàng với 3,3’- bis- (N,

N-dicacboxymetyl aminometyl )-o- crezolsulfophtalein (xilendacam) cho tỷ lệ 1:1trong môi trờng HNO3 (pHtu =12) có hệ số hấp thụ phân tử  = 2,4.104 l.mol -1 cm -1

ở max= 430nm.

Bitmut tạo phức màu đỏ vàng với 3,3’ – dibromsulfogalein ở pHtu =23,tạo phức màu vàng xanh với xanh metylen (3,3’- bis- (N, N-dicacboxymetyaminometyl) -timolsulfophtalein, phức vàng da cam với pyrogalol đỏ, phức màuvàng với pyrocatein tím trong HNO3 ở pHtu =1 3, phức màu hồng vớioxihiđroquinonsulfophtalein ở pHtu =2,4 3,0 [20].

Khả năng tạo phức của Bitmut với các hợp chất phtalein cũng đã đợc nghiêncứu, cụ thể: Bitmut tạo phức màu vàng xanh với Gallein (4,5- dioxifluoretxein ) haymàu đỏ vàng với 2,7- dioxifluoretxein trong môi trờng axit có pHtu =1 4, với BPR

[20].

 Khả năng tạo phức với nhóm các thuốc thử chứa 1, 2 hoặc 3 vòng benzen.Bitmut tạo với Indoferon, với Dibromphenol indophenolcomplexan (DBPIP),với Biclophenol indo-o-cresolcomplexan (DCPIC), hay Diclocphenol indophenolcomplexan (DCPIP) các phức màu tím ở pH=3,3

Bitmut tạo phức với metyl thymol xanh (MTB) tại bớc sóng hấp thụ cực đại

548 nm, cho phép định lợng Bitmut trong các mẫu dợc phẩm với giới hạn phát hiện 0,15 mg/l bằng phơng pháp trắc quang - dòng chảy.

Đặc biệt, theo Zhu Z.C, Wang Y.C, Huang J.H [30] Bitmut tạo với

Nitrozo-R và tím tinh thể (CV) dới dạng CV3RCV3BiR2 ở pH =9,8, duy trì bằng

đệm amoni – amoniac đợc gia nhiệt trong 30 phút ở nhiệt độ 90 950C Phức có

hệ số hấp thụ phân tử lên tới =3.109 l.mol -1 cm -1 ở max= 600nm.

1.1.4 ứng dụng của Bitmut [1;7;31]

Trong lĩnh vực công nghiệp: bitmut và hợp chất của nó đợc dùng để chế tạochất bán dẫn, siêu dẫn, vật liệu composit và phân bón bitmut còn đợc sử dụng rộngrãi làm chất xúc tác trong quá trình hoá học, ức chế ăn mòn cũng nh chế tạo lớpphủ dẫn điện cho các loại phim Ngoài ra còn tạo với nhiều kim loại khác hợp kim

Udo dễ nóng chảy đợc dùng trong các thiết bị cứu hoả tự động, thiết bị báo hiệu và

dùng để hàn [6].

Bitmut kết hợp với các kim loại khác tạo ra nhiều loại gốm đợc dùng để làmnhững bộ phận giả nh xơng tay, xơng chân Gốm chế tạo từ bitmut cũng đợc dùng

nh các loại kính xây dựng, kính cửa ôtô và sản xuất gốm áp điện, ngoài ra còn đ ợc

dùng để mạ các dụng cụ y tế chống nhiễm trùng.

Trong lĩnh vực y tế: Một số dợc phẩm có chứa bitmut ở dạng ColloidalBismuth subcitrate dạng keo (C.B.S.) còn gọi là Tripotassium Dicitrato Bismuthate(T.D.B ) nh viên nén Trymo, Gastrotat, Vikaira, Roter… thì tan đ để điều trị bệnh loét đờngtiêu hoá Bitmut còn có trong thành phần của một số loại thuốc điều trị các bệnh ung

th dạ dày, thực quản, bệnh gan, giang mai… thì tan đ Hiện nay bitmut đang đợc nghiên cứutrong việc điều trị nhiễm HIV

Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành xác định hàm lợng của bitmut trong viênnén Trymo (hãng Raptakos Brett  Co Ltd ) - dợc phẩm ấn Độ

Chuẩn độ dung dịch Bi3+ bằng EDTA ở pH= 3  4 với chỉ thị đithizonat,

điểm tơng đơng màu thay đổi từ vàng đến màu xanh lục Cũng có thể sử dụng chỉthị pyrocactesin tím, điểm tơng đơng có màu thay đổi từ xanh sang vàng

Để xác định Pb2+ và Bi3+ có mặt đồng thời trong hỗn hợp, ban đầu tiến hànhchuẩn độ tổng số hai ion bằng EDTA Sau đó, lắc một phần dung dịch phân tích vớihỗn hống Pb khi đó Bi3+ bị thay thế bằng Pb2+ với tỷ lệ 1 mol Bi3+ đợc thay thế bằng1,5 mol Pb2+:

2Bi3+ + 3Pb(Hg) = 2Bi + 3Pb2+ + 3Hg

Tiến hành chuẩn độ dung dịch tạo thành với EDTA, từ đó suy ra hàm lợng

mỗi ion kim loại

1.1.5.2 Phơng pháp trắc quang và chiết- trắc quang.

Phơng pháp trắc quang và chiết - trắc quang là những phơng pháp sử dụngphổ biến để xác định bitmut Dới đây, chúng tôi thống kê một số thuốc thử dùngtrong phơng pháp trắc quang và chiết- trắc quang mà các nhà phân tích đã nghiêncứu :

Bảng 1.2:Xác định Bitmut bằng phơng pháp trắc quang và chiết - trắc quang

Phức Dung môi chiết max

ơng pháp có độ nhạy cao nh: phơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử(AAS),

ph-ơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử(AES),phph-ơng pháp thêm chuẩn ,phph-ơng phápsắc kí lỏng cao áp ,phơng pháp sắc kí trao đổi ion

Trong luận văn này chúng tôi sử dụng phơng pháp trắc quang để nghiêncứu vì cho đến nay phơng pháp có nhiều u điểm nh: nhanh,độ nhạy,độ chọn lọccao.Đặc biệt cho phép hấp thụ trong vùng hấp thụ tối u hẹp nên độ nhạy và độchính xác đợc nâng cao rõ rệt Nhờ những u điểm này mà phơng pháp định lợngbitmut cho kết quả tốt

1.2 Thuốc thử xylenol orange (XO) ( xilen da cam) và khả năng tạo phức của

nó với ion kim loại [6,8,10,23]

1.2.1 Tính chất của xilen da cam

Xilen da cam đợc tổng hợp lần đầu tiên năm 1956, có công thức nguyên:

C 31 H 32 O 13 N 2 S, khối lợng phân tử là 672,67 đvc.

Công thức cấu tạo:

Tên gọi: 3,3' - bis - [N, N'-bis - (cacboxylmetyl) aminometyl]

orthoczerolsunfophtalein.

Hoặc tồn tại một dạng khác (semixilen da cam)

Thờng dùng xilen da cam ở dạng muối natri:

C < 10-3M: dung dịch có màu vàng

pH = 1  5: dung dịch có màu vàng.Khi pH=1,XO chuyển từ đỏ

sang vàng .pH=3 5 màu của dung dịch ít thay

đổi.Trong dung dịch XO tồn tại các dạng sau:H5I n

-pH > 7: dung dịch có màu đỏ tímNồng độ càng cao, pH càng lớn dung dịch XO có màu càng đậm

Nhiều tác giả đã giải thích sự thay đổi màu của dung dịch XO có liên quan

đến việc tách H+ ở các vị trí khác nhau:

pH = 1: dung dịch từ màu đỏ  vàng do tách H+ của nhóm OH

pH = 3  5: màu ít thay đổi do tách H+ của nhóm - COOH

pH = 6  8: dung dịch từ màu vàng  đỏ do tách H+ của nhóm -OH thứ 2

pH > 8: màu ít thay đổi do tách H+ liên kết với N

1.2.2 Khả năng tạo phức của XO [6 ,8, 20, 23]

Xilen da cam có khả năng tạo phức với nhiều ion kim loại, đợc chia làm 3nhóm

Nhóm 1: Kim loại thủy phân ở pH = 0  6, tạo phức ở pH = 4  6 nh Ag,

Au(III), Be, Sc, Ga, In, Th(IV), Ti(IV), Zr(IV), Hg, Sn(II, IV), Nb(III), Bi(III),Cr(III), Mo, W, Fe(III)… thì tan đ Phản ứng xảy ra chậm, khi đun nóng đến 60 - 800C tốc

độ phản ứng tăng

Nhóm 2: Kim loại phản ứng với XO ở pH = 0  6 nhng thủy phân ở pH > 6

gồm có: Cu(II), Zn, Mg, Hg(II), Pb(II), Mn(II), Fe(II), Ni(II)… thì tan đ

Nhóm 3: Kim loại phản ứng với XO ở pH > 6 gồm: Ca, Sr, Ba, Ra… thì tan đ

Bảng 1.2 Khả năng tạo phức của xilen da cam với một số ion kim loại

Hg(II), Tl(II) 4,0  5,0 Đệm axetat Đỏ - vàng

Cd(II), Fe(II) 5,0  6,0 Đệm axetat Đỏ - vàng

Zn(II) 5,0  6,0 Axetat hoặc urotropin Đỏ - vàng

Một số giá trị hằng số bền (lg) của phức xilen da cam với một số kim loại: Bi(5,5); Fe(5,7); Ca(8,5); Mg(9,2); Zn(6,2).

1.2.3 ứng dụng của xilen da cam

Xilen da cam là thuốc thử hữu cơ truyền thống đợc sử dụng rộng rãi để xác

định các kim loại

Theo Liu ,Jiang,Gui-Bin,Ying-DI các tác giả đã dùng các thuốc thử hữu cơkhác nhau để xác định Cu, Fe, Mn và Zn lần lợt là 1,10 - phenantrolin, bis(xyclohexannon) oxalydihydrazon, formandoxin và XO Các điều kiện phát hiện:

pH, nồng độ thuốc thử, nhiệt độ và độ axit của các dung dịch mẫu tối u Bằng cáchthay đổi thuốc thử và bớc sóng quá trình phân tích có thể thực hiện một cách nhanhchóng với giá thành rẻ, có thể xác định đồng thời Cu, Fe, Mn, Zn từ 0,5 - 10 mg/l với tốc độ phân tích 120 mẫu/ giờ

Có thể sử dụng XO làm thuốc thử để xác định vi lợng Ni, Cd và Zn trongtrắc quang bằng phơng pháp thêm chuẩn Phức đợc hình thành ở pH = 9,2 (duytrì bằng đệm borax) khi có mặt CTMAB Bớc sóng hấp thụ cực đại của phức Ni,

Cd, Zn lần lợt là 614; 595; 585 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,14.105;6,66.104; 1,28.104 l.mol-1.cm-1 Giới hạn tuyến tính 8.10-6; 1,8.10-5; 2,5.10-3

mol/l Độ lệch chuẩn tơng đối 2 - 3,7%, độ thu hồi 97 - 103%

Theo Fernander và các cộng sự : XO là một trong những chất chỉ thị màukim loại đầy hứa hẹn, nó đã đợc nhiều tác giả sử dụng nhiều trong các công trìnhthực nghiệm khác nhau Tuy nhiên, độ bền trong dung dịch nớc có hạn, sự phân huỷcủa nó làm mất màu dần hoặc mất hẳn tính chất tạo hợp chất màu với kim loại, điềunày có thể quan sát rất rõ trong các phản ứng màu

Ví dụ: Phản ứng với Th, Bi, Pb, Zn, trong dung dịch các cation này ở pHthích hợp, một giọt dung dịch XO 0,1 - 0,5% sẽ sinh ra màu đỏ đậm, thực tế màu

đỏ tím Dung dịch trong nớc của XO nếu để lâu hơn một tháng thì không xảy raphản ứng màu hoặc xảy ra rất yếu Dung dịch XO mới điều chế có thể đun sôi màkhông bị phân huỷ và có thể cho bay hơi đến khô hoặc sấy ở 600C trong vài ngày.Dung dịch đợc axit hoá bởi axit CH3COOH hoặc axit HCl cũng có thể đun sôitrong thời gian lâu hơn mà không bị phân huỷ XO phân huỷ nhanh chóng khi đunsôi với axit HNO3 hoặc NaOH, dung dịch trong nớc bền với sự oxi hoá bởi O2

không khí Các tác nhân oxi hoá mạnh hơn nh H2O2 hoặc Cs(SO4)2 thì XO bị phânhuỷ ngay lập tức Trong sự phân huỷ theo cách này tất cả các tính chất màu với kimloại bị biến mất mà chỉ giữ lại tính chất axit bazơ ban đầu của chất chỉ thị Crezol.Tính chất của XO với PbO2 rất thú vị nh đợc minh họa bởi thí nghiệm sau: Chất rắnPbO2 đợc thêm vào dung dịch nớc của XO (đợc axit hoá nhẹ bằng CH3COOH hoặc

HNO3) và dung dịch đợc khuấy trong máy khuấy từ Trong thí nghiệm này một ợng lớn CO2, HCHO đã hình thành, theo điều kiện thí nghiệm dung dịch XO đã mấttính chất tạo màu với kim loại Đối với các kim loại nặng trong một thời gian ngắn(trừ Cu là chất vẫn còn có thể sử dụng nh là một chất chỉ thị) Màu sắc có thay đổitrong sự chuyển đổi của đồng (pH từ 5,5 - 6,0) tuy nhiên không nhiều nh trong trờng hợp XO, với các dung dịch chỉ thị màu sắcthay đổi từ đỏ tím đến vàng Chỉ thị các dung dịch hệ đệm chuẩn pH từ 5,2 - 5,4cho sự thay đổi màu rõ ràng Cực đại hấp thụ của XO ở pH = 6 là 434 nm, pH = 10

l-là 580 nm (hệ đệm l-là CO32-)

Theo O.I.Solovei và T.Ya.Vrublevs,ka khi dùng XO làm thuốc thử để xác

định Ir(IV) và Pt(IV) với nồng độ tơng ứng là 4,18.10-5M; 4,17.10-5M thu đợc dạngphức Ir(IV)2-XO; Ir(IV)-XO; Ir(IV)-(XO)2 và Pt(IV)-XO Nhng chủ yếu thu đợc 2dạng phức của Ir4+, Pt4+ với XO đều có tỉ lệ 1:1 ở pHtối u = 6,0 và  = 570nm; 1

= 10,8.105; 2 = 1,54.105 và 1 = 8,14.108; 2 = 5,05.105

1, 1ứng với phức Ir(IV)-XO

2, 2 ứng với phức Pt(IV)-XO

Và nhiều công trình khác đã công bố có thể dùng XO để xác định các kimloại trong nhiều đối tợng khác nhau nh nớc uống, đồ ăn, dợc phẩm… thì tan đ

1.2.4.Khả năng tạo phức của XO với Bi 3+

Ta thấy XO có khả năng tạo phức với nhiều kim loại trong môi trờng axit vàmôi triờng axit yếu Với Bitmut thì XO tạo phức ở pH=1  3 môi trờng HNO3 cho

ta phức màu đỏ vàng.Vì vậy trog luận văn này chúng tôi nghiên cứu phản ứng tạophức Bitmut với XO trong môi trờng axit pH= 1,2 ;có thể sử dụng phức này để xác

định Bitmut bằng phơng pháp trắc quang

1.3 Các bớc nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc quang

1.3.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đơn phối tử [3,14,16]

Giả sử phản ứng tạo phức đơn và đa ligan xảy ra theo phơng trình sau (để

đơn giản ta bỏ qua điện tích)

Sau đó chụp phổ hấp thụ electron (từ 250 đến 800nm) của thuốc thử, phức

MRq và MRqR’p Thờng thì phổ hấp thụ electron của phức MRq và MRqR’p chuyển

về vùng sóng dài hơn so với phổ của thuốc thử HR và HR’, cũng có trờng hợpchuyển về vùng sóng ngắn hơn, thậm chí không có sự dịch chuyển bớc sóng nhng

có sự tăng hay giảm mật độ quang đáng kể tại max

Hình 1.1 Hiệu ứng tạo phức đơn và đa ligan

Qua hình ảnh phổ hấp thụ electron của thuốc thử HR, HR’ và phức MRq,

MRqR’p ta có thể kết luận: có hiện tợng tạo phức đơn và đa ligan trong dung dịch

1.3.2 Nghiên cứu các điều kiện tạo phức tối u [17,21]

1.3.2.1 Nghiên cứu khoảng thời gian tối u

Khoảng thời gian tối u là khoảng thời gian có mật độ quang của phức hằng

định và cực đại Có thể có nhiều cách thay đổi mật độ quang của phức theo các ờng cong (1, 2, 3) theo thời gian (hình 1.2)

(3)

(1) (2)

10 20 30

Hình 1.2: Sự thay đổi mật độ quang của phức theo thời gian

Trờng hợp (1) là tốt nhất, trong trờng hợp (2) và (3) ta chọn khoảng t có

Amax và hằng định (thực tế hay gặp)

1.3.2.2 Xác định pH tối u.

MR’pHR’

A

t (phút)

Đại lợng pH tối u của quá trình tạo phức có thể xác định đợc bằng con ờng tính toán (nếu biết hằng số thủy phân của ion kim loại, hằng số phân li axit củathuốc thử ).

đ-Để xác định pH bằng con đờng thực nghiệm làm nh sau:

Lấy một nồng độ ion kim loại, nồng độ thuốc thử (nếu phức bền lấy thừa từ

2 đến 4 lần so với ion kim loại) hằng định, chọn max của phức đơn hay đa ligan.Sau đó dùng HClO4 hay NH3 loãng điều chỉnh pH từ thấp đến cao Xây dựng đồ thịphụ thuộc mật độ quang vào pH (Hình 1.3)

Hình 1.3 Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch

phức đơn hoặc đa ligan vào pH

Đờng 1: hệ tạo ra một loại phức thì có một vùng pH tối u ở đó mật độ quang

đạt giá trị cực đại

Đờng 2: hệ tạo ra 2 loại phức thì có hai vùng pH tối u

Vùng pHt. rộng càng tốt Trong trờng hợp đờng cong phụ thuộc

A = f(pH) có pic nhọn thì việc xác định thờng không chính xác, vì khi điều chỉnh

pH kém chính xác một ít thì dẫn đến thay đổi mật độ quang lớn, gây sai số lớn chophép đo quang

1.3.2.3 Nồng độ thuốc thử, nồng độ ion kim loại tối u.

* Nồng độ ion kim loại:

Thờng lấy nồng độ ion kim loại trong khoảng nồng độ phức màu tuân theo

Để tìm nồng độ thuốc thử tối u cần căn cứ vào cấu trúc của thuốc thử vàcấu trúc của phức để lấy lợng thuốc thử thích hợp Với các phức chelat bền thì lợngthuốc thử d thờng từ 2  4 lần nồng độ kim loại Còn với phức kém bền từ 10 

Hình 1.4 Đờng cong phụ thuộc mật độ quang A vào C T.T

CT.T: nồng độ thuốc thử; C Me n: nồng độ ion kim loại

Đờng 1: phức bền; Đờng 2: phức kém bềnNồng độ thuốc thử tối u là nồng độ thuốc thử tại đấy mật độ quang đạt giátrị cực đại Các giá trị mật độ quang đợc đo tại bớc sóng max của phức màu

1.3.2.4 Lực ion

Trong khi nghiên cứu định lợng về phức thờng phải tiến hành ở một lực ionhằng định (ví dụ:  = 0,1 hay 1,0) dùng một muối trơ mà anion không tạo phứchoặc tạo phức yếu: NaClO4, KCl, NaCl… thì tan đ

Khi lực ion thay đổi mật độ quang cũng có thể thay đổi, dù cho sự thay đổi này không đáng kể

1.4 Các phơng pháp xác định thành phần của phức chất trong dung dịch [20,23]

Để xác định thành phần của phức chất có nhiều phơng pháp: phơng pháp hệ

đồng phân tử mol, phơng pháp tỉ số mol, phơng pháp chuyển dịch cân bằng, phơngpháp Staric - Bacbanel… thì tan đ tuỳ theo từng loại phức chất mà ta sử dụng phơng phápnào Trong luận văn này chúng tôi sử dụng phơng pháp tỉ số mol, phơng pháp hệ

đồng phân tử mol, để xác định thành phần của phức chất đơn ligan trong hệ Bi3+ XO

-1.4.1 Phơng pháp tỉ số mol

Nguyên tắc của phơng pháp :

Xây dựng đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch vào sự biến thiênnồng độ của một trong hai cấu tử khi nồng độ của cấu tử kia không đổi Điểmngoặt trên đồ thị ứng với tỷ số các hệ số tỷ lợng của phức, tỷ số này bằng tỷ sốnồng độ các cấu tử tác dụng (CM / CR hoặc CR/ CM) Nếu điểm ngoặt trên đờng congbão hoà quan sát không đợc rõ thì ngời ta xác định nó bằng cách ngoại suy bằngcách kéo dài hai nhánh của đờng cong cắt nhau tại một điểm

(1)(2)

n

T.T Me

C

A

Cách tiến hành:

Phơng pháp này có thể tiến hành theo hai trờng hợp:

Trờng hợp 1: CM =const; CR biến thiên, khi đó xét sự phụ thuộc mật độ quangcủa phức vào tỷ số CR/ CM

Trờng hợp 2: CR =const; CM biến thiên, khi đó xét sự phụ thuộc mật độ quangcủa phức vào tỷ số CM/ CR

Trong mỗi trờng hợp có thể tiến hành ở hai khoảng nồng độ khác nhau củaion kim loại M và thuốc thử R, nồng độ của thuốc thử R’ đợc lấy ở điều kiện tối u(CR’ =k.CM) Ai

đa ligan MmRnRq’ Đờng cong đó đợc đặc trng bởi một điểm cực đại, điểm này tơngứng với nồng độ cực đại của phức

hệ đồng phân tử mol

Từ đồ thị ta rút ra một số nhận xét:

- Nếu nh cực đại hấp thụ trên đờng cong đồng phân tử không rõ thì ngời taxác định vị trí của nó bằng cách ngoại suy: qua các điểm của hai nhánh đờng congngời ta vẽ các đờng thẳng cho đến khi chúng cắt nhau Điểm ngoại suy cắt nhaucủa các đờng thẳng tơng ứng với cực đại trên đờng cong đồng phân tử

- Nếu trên đồ thị tại các tổng nồng độ khác nhau có các vị trí cực đại khácnhau, nhng hoành độ trùng nhau thì điều đó minh chứng cho sự hằng định củathành phần phức chất Ngợc lại, ở các tổng nồng độ khác nhau mà các hoành độkhông trùng nhau thì thành phần của phức bị biến đổi, trong hệ có thể tạo ra một sốphức (có sự tạo phức từng nấc)

1.5 Các phơng pháp định lợng trong phân tích trắc quang

Để xác định hàm lợng chất bằng phơng pháp phân tích trắc quang ta có thể

sử dụng các phơng pháp nh: phơng pháp dãy tiêu chuẩn, phơng pháp chuẩn độ,

ph-ơng pháp đờng chuẩn, phph-ơng pháp thêm, phph-ơng pháp vi sai Trong đó phph-ơng pháp

đờng chuẩn, phơng pháp thêm và phơng pháp vi sai thờng đợc sử dụng

1.5.1 Phơng pháp đờng chuẩn:

Cách tiến hành:

Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn của chất phân tích (x) Giả sử 5 mẫu cónồng độ (hàm lợng) C1  C5 (theo cấp số cộng) trong 5 bình định mức 25ml Thêmthuốc thử tạo màu (HR) có PHt, It, tto Pha loãng bằng dung môi đến vạch 25 ml (lực

C )C1 Cx  C5 đo đợc các giá trị mật độ quang tơng ứng A1, A2,

A3, A4, A5 Dùng đồ thị chuẩn tính đợc các giá trị Cx.Ai

1.5.2 Phơng pháp thêm :

Cách tiến hành:

Lấy một lợng dung dịch phân tích Cx vào 2 bình định mức (1) và (2) thêmvào bình một lợng dung dịch chuẩn của chất phân tích Ca Thực hiện phản ứng tạomàu ở cả 2 bình trong các điều kiện tối u đã chọn và giống nhau Đem đo mật độquang của 2 dung dịch ở  max và trong cùng cuvet:

Theo định luật Bughe – Lambe – Beer có: dung dịch không thêm chấtchuẩn: Ax =  l.Cx; dung dịch có thêm chất chuẩn Aa+x =  l (Cx + Ca) Ta có tỷ lệ:

a x

x a

x

x

C C

C A

x

A A

A C







Dùng phơng pháp này ta có thể loại trừ đợc ảnh hởng của phông nền hay củacác ion lạ có trong dung dịch phân tích

1.5.3 Phơng pháp vi sai:

Trong phơng pháp này dung dịch so sánh không phải là dung môi nghiên cứu

mà dùng một trong các dung dịch sau:

- Dung dịch có nguyên tố cần xác định có nồng độ bé hay lớn hơn nồng độcủa nó trong dung dịch nghiên cứu làm dung dịch so sánh

- Dùng một phần dung dịch nghiên cứu để làm dung dịch so sánh

- Dùng dung dịch có chứa tất cả các cấu tử trừ ion xác định để làm dung dịch

so sánh

Phơng pháp quang phổ vi sai có hai cách thực hiện:

Cách 1: Dung dịch có nguyên tố cần xác định có nồng độ bé hơn trong dung

dịch nghiên cứu làm dung dịch so sánh

Xác định mật độ quang A của dung dịch nghiên cứu theo dung dịch so sánh,nồng độ chất nghiên cứu trong dung dịch phân tích đợc xác định theo biểu thức: Cx

= Ax’.F + C1

Với Cx là nồng độ chất phân tích; C1 lànồng độ trong dung dịch so sánh; Ax’

là mật độ quang dung dịch x so với dung dịch C1

' 2

1 2 '

C C A

' 2

C C

C C A

x a

A C C





Phơng pháp này dùng để nâng cao độ chính xác của phép phân tích trắcquang trong các trờng hợp: xác định hàm lợng lớn của các chất, để triệt tiêu ảnh h-ởng cấu tử lạ (phông nền), áp dụng cho trờng hợp nồng độ lớn nhất không tuântheo định luật Bughe – Lambe – Beer do giá trị A vợt quá thang đo của máy

1.6 Đánh giá Các kết quả phân tích.

Để thu đợc kết quả của các phép phân tích với độ chính xác cao ngoài việclựa chọn phơng pháp, các điều kiện tối u và các thao tác thí nghiệm thì việc xử lý

và đánh giá các kết quả cũng có một ý nghĩa rất quan trọng Để đánh giá độ chính

xác của kết quả phân tích chúng tôi áp dụng các phơng pháp toán học thống kê[12]

với một số nội dung chủ yếu sau:

 Xác định độ lặp lại của các kết quả phân tích

Khi tiến hành phân tích n lần với các giá trị X1, X2, X3…Xi ta sẽ có:

) X X ( i

trong đó tp;k là hàm phân bố student ứng với bậc tự do k (k=n-1) và xác suất p

- Khoảng tin cậy X-  a  X-

Nếu  càng nhỏ thì X càng gần tới giá trị thực

- Hàm phân bố thực nghiệm ttn =

X S

a

X 

So sánh ttn với tp;k nếu ttn < tp;k thì X a là do nguyên nhân ngẫu nhiên haykết quả phân tích là tin cậy và chấp nhận đợc

- Sai số tơng đối q% = ε 100 100

X

S t

X

X k

; p



2.1.2 Thiết bị nghiên cứu .

2.2 Pha chế hoá chất.

Tất cả các hoá chất sử dụng trong luận văn đều thuộc loại tinh khiết hoá họchoặc tinh khiết phân tích, nớc cất một lần và hai lần

2.2.2 Dung dịch XO (10 -3 M)

Cân chính xác một lợng thuốc thử XO loại PA Trung Quốc trên cân phântích theo tính toán ứng với nồng độ và thể tích cần pha, sau đó hòa tan bằng nớc cấthai lần, chuyển vào bình định mức, tráng lại cốc và thêm nớc cất hai lần lắc kĩ rồi

định mức tới vạch, ta đợc dung dịch gốc XO 10-3M

2.2.3 Dung dịch thuốc thử EDTA 10 -2 M

Sấy EDTA ở 800 C trong hai tiếng đồng hồ, để nguội trong bình hút ẩm sau

đó cân chính xác 3,7220 g EDTA cho vào bình định mức 1000 ml pha bằng nớc cấthai lần tới vạch thu đợc dung dịch EDTA 10-2 M

2.2.4 Dung dịch thuốc thử thioure 1M

Cân chính xác trên cân phân tích 7,6120 g thuốc thử thioure,hoà tan trong

100 ml nớc cất hai lần tới vạch ta thu đợc dung dịch thioure 1M

2.2.5 Dung dịch hóa chất khác

+ Dung dịch NaNO3 1M sử dụng để điều chỉnh lực ion  = 0,1 đợc pha chếbằng cách cân chính xác một lợng NaNO3(PA) theo tính toán ứng với nồng độ 1M,hòa tan và chuyển vào bình định mức, thêm nớc cất hai lần lắc đều rồi định mức

đến vạch

+ Các dung dịch NaOH và HNO3 ở các nồng độ khác nhau đợc pha chế từcác loại hóa chất loại PA sử dụng điều chỉnh pH

+ Các dung dịch NaNO3, KNO3, Mg(NO3)2, Ca(NO3)2 ,ZnSO4, CuSO4,FeCl3

đều đợc pha chế từ các loại hóa chất PA với các nồng độ khác nhau theo mục đíchthí nghiệm

2.3 Cách tiến hành thí nghiệm

2.3.1 Dung dịch so sánh XO

Hút chính xác một thể tích dung dịch XO cho vào cốc, thêm một thể tíchdung dịch NaNO3 để giữ lực ion cố định Dùng máy đo pH và dung dịch NaOHhoặc HNO3 thích hợp để chỉnh pH cần thiết, chuyển vào bình định mức, rửa điệncực, tráng cốc và thêm nớc đã chỉnh pH đến vạch định mức

2.3.2 Dung dịch phức Bi 3+ - XO

Hút chính xác một thể tích dung dịch Bi3+, thêm một thể tích xác định dungdịch XO và một thể tích xác định dung dịch NaNO3 để giữ lực ion cố định, dùngmáy đo pH và dung dịch NaOH hoặc HNO3 thích hợp để điều chỉnh pH cần thiết,chuyển vào bình định mức rửa điện cực, tráng cốc và thêm nớc đã chỉnh pH đếnvạch định mức

2.3.3 Dung dịch phức Bi(III) -thioure

Hút chính xác một thể tích dung dịch Bi3+, thêm một thể tích xác định dungdịch thioure và một thể tích xác định dung dịch NaNO3 để giữ lực ion cố định,dùng máy đo pH và dung dịch NaOH hoặc HNO3 thích hợp để điều chỉnh pH cầnthiết, chuyển vào bình định mức rửa điện cực, tráng cốc và thêm nớc đã chỉnh pH

đến vạch định mức

2.3.4 Phơng pháp nghiên cứu

Các dung dịch nghiên cứu đợc giữ lực ion không đổi Các điều kiện tối u cho

sự tạo phức đợc xác định nh bớc sóng tối u, khoảng pH tối u, thời gian tối u… Cácnghiên cứu về sau đều tiến hành ở điều kiện tối u đó

Chơng 3: Kết quả thực nghiệm và thảo luận

3.1 Nghiên cứu sự tạo phức của Bi 3+ với XO

Trong quá trình nghiên cứu sự tạo phức, lực ion đợc giữ cố định  = 0,1 bằngdung dịch NaNO3

3.1.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức của Bi 3+ - XO

Để nghiên cứu hiệu ứng tạo phức Bi3+ - XO, chúng tôi đã tiến hành với nồng

độ Bi3+ là 4.10-5 M, nồng độ XO là 5.10-5 M, ở các giá trị pH khác nhau và quét phổhấp thụ electron của các dung dịch phức Từ đó chúng tôi xác định đợc bớc sóng

max của phức (ứng với mật độ quang lớn nhất) và của XO lớn nhất tại pH đó Kếtquả thu đợc ở giá trị pH = 1,20; phổ hấp thụ electron của XO và Bi3+ - XO đợc trìnhbày ở bảng 3.1 và hình 3.1 và hình 3.2

Bảng 3.1 Bớc sóng hấp thụ cực đại của XO và phức Bi3+- XO

(C Bi3+ = 4.10 -5 M; C XO = 5.10 -5M)

Dung dịch nghiên cứu pH  max(nm)   (nm)

Bi3+-XO(CBi3+ = 4.10-5M) 1,20 541