1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4 (2 pyriđilazo) rezocxin (par) và 1 (2 pyriđilazo) 2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm

56 907 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4 (2 pyriđilazo) rezocxin (par) và 1 (2 pyriđilazo) 2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Tác giả Lê Thị Hải Duyên
Người hướng dẫn TS. Nguyễn Khắc Nghĩa
Trường học Trường Đại học Vinh
Chuyên ngành Hóa phân tích
Thể loại Luận văn thạc sỹ
Thành phố Vinh
Định dạng
Số trang 56
Dung lượng 733,5 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Khi xác định sắt ngời ta có thể sử dụng nhiều phơng pháp khác nhau, tuynhiên phơng pháp trắc quang thờng đợc sử dụng khá phổ biến vì nó có nhiều uđiểm nh: độ lặp lại của phép đo cao, độ

Trang 1

Lời cảm ơn

ôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy hớng dẫn khoa học

TS Nguyễn Khắc Nghĩa đã giao đề tài và tận tình hớng dẫn,giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn

T

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Hoá phântích, Hoá vô cơ , các thầy cô giáo trong Ban chủ nhiệm khoa Hoácùng các thầy cô phụ trách phòng Thí nghiệm khoa Hoá học - Tr-ờng Đại học Vinh, bạn bè, ngời thân đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi

điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu

Tôi xin tỏ lòng biết ơn chân thành đối với các nhà khoa học đãcho những nhận xét và đánh giá về bản luận văn này

Tác giả

Lê Thị Hải Duyên

Trang 2

I.1.1 Trạng thái tự nhiên.

I.1.2 Tính chất của sắt

I.1.3 Phức chất của sắt

I.1.4 Vai trò của sắt trong công nghiệp và nông nghiệp

I.1.5 Các phơng pháp tách và làm giàu sắt

I.1.6 Các phơng pháp đo màu để xác định sắt

I.2 Thuốc thử 4 - (2- Pyridilazo)- Rezoxin (PAR)

I.2.1 Cấu tạo và tính chất của PAR

I.2.2 Khả năng tạo phức của PAR và ứng dụng các phức của

chúng trong phân tích

I.3 Các phơng pháp nghiên cứu phức màu

I.3.1 Phơng pháp trắc quang

I.3.2 Phơng pháp chiết trắc quang

I.4 Nghiên cứu các điều kiện tối u cho sự tạo thành phức màu

I.4.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức màu đơn phối tử và đa phối tử

I.4.2 Nghiên cứu khoảng thời gian tối u

I.4.3 Nghiên cứu xác định khoảng pH tối u

I.5 Xác định thành phần của phức màu

I.5.1 Phơng pháp biến đổi liên tục

I.5.2 Phơng pháp tỷ số mol

I.6 Phơng pháp xác định hệ số hấp thụ phân tử

I.7 Phơng pháp thống kê xử lí số liệu thực nghiệm

I.7.1 Xử lí kết quả phân tích

I.7.2 Xử lí thống kê các đờng chuẩn

I.7.3 Kiểm tra kết quả nghiên cứu bằng phân tích mẫu chuẩn

Phần II: Thực nghiệm và thảo luận kết quả

II.1 Hoá chất, dụng cụ, máy móc

II.1.1 Hoá chất

II.1.2 Thiết bị, máy móc

II 2 Pha chế dung dịch dùng để phân tích

II.2.1 Pha chế dung dịch Fe (III) 10-2M

II.2.2 Pha chế dung dịch PAR 8.10-4M

II.2.3 Pha chế dung dịch PAN 10-3M

II.2.4 Dung dịch đệm và dung dịch điều chỉnh lực ion

II.2.5 Pha chế các dung dịch ion cản

II.2.6 Pha chế dung dịch Fe (II) 10-3M

II.2.7 Pha dung dịch H2O2 15%

II.2.8 Pha chế (NH4)2SO4 10%

II.3 Tiến hành phân tích

II.3.1 Tiến hành nghiên cứu các điều kiện tối u cho sự tạo phức

Fe(III) - PAR

II.3.2 Xác định thành phần phức Fe(III) - PAR

II.3.3 Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam và hằng số cân bằng

của quá trình tạo phức Fe(III) - PAR

II.4 áp dụng kết quả nghiên cứu để xác định hàm lợng sắt trong

n-ớc bằng phơng pháp trắc quang

II.4.1 Chứng minh tính chất cộng tính của mật độ quang

II.4.2 Nghiên cứu ảnh hởng của một số nguyên tố cản

12222456799101212121313141517181920222223242525252525252626262627272828283438434344

Trang 3

II.4.3 Xác định đồng thời hàm lợng Fe(II) và Fe(III) trong mẫu giả.

II.4.4 Xác định sắt trong một số mẫu nớc ngầm

II.5 Nghiên cứu sử dụng phức Fe(III) - PAN

II.5.1 Các điều kiện tạo phức

II.5.2 Xây dựng đờng chuẩn sự phụ thuộc mật độ quang của

dung dịch Fe(III) - PAN vào nồng độ Fe(III)

II.5.3 áp dụng xác định hàm lợng Fe(III) trong nớc ngầm bằng

phơng pháp trắc quang

II.6 So sánh kết quả phân tích mẫu nớc ngầm theo phơng pháp trắc

quang và chiết trắc quang

Phần III: Kết luận Tài liệu tham khảo

464952525253565758

Trang 4

Khi xác định sắt ngời ta có thể sử dụng nhiều phơng pháp khác nhau, tuynhiên phơng pháp trắc quang thờng đợc sử dụng khá phổ biến vì nó có nhiều u

điểm nh: độ lặp lại của phép đo cao, độ chính xác và độ nhạy đạt yêu cầu củaphơng pháp phân tích, máy móc đơn giản dễ sử dụng, cho giá thành phân tíchmẫu rẻ… Vì vậy, chúng tôi chọn ph Vì vậy, chúng tôi chọn phơng pháp trắc quang để nghiên cứu đề tài:

"Nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với rezocxin (PAR) và 1-(2-pyriđilazo)-2 naphtol (PAN) trong dung dịch nớc để xác định hàm lợng Fe(II) và Fe(III) trong nguồn nớc ngầm khu vực Đông Vĩnh - Vinh bằng phơng pháp trắc quang".

4-(2-pyriđilazo)-Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu những nội dung sau:

- Nghiên cứu tìm các điều kiện tối u cho sự tạo phức giữa ion Fe(III) vớiPAR và PAN

- Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam, hằng số bền của phức màu giữaFe(III) với PAR và PAN

- áp dụng kết quả nghiên cứu để định lợng sắt trong nớc ngầm khu vực

Đông Vĩnh - TP Vinh - Nghệ An

Chúng tôi hy vọng rằng với kết quả nghiên cứu của mình sẽ góp phầnlàm phong phú thêm các phơng pháp và điều kiện tối u xác định vi lợng sắttrong các đối tợng

Trang 5

Phần I:

tổng quan

I 1 Sắt

I.1.1 Trạng thái tự nhiên [1, 9].

Sắt là một trong những nguyên tố phổ biến nhất, đứng hàng thứ t sau oxi,

Si, Al với trữ lợng trong vỏ quả đất là 1,5% tổng số nguyên tử Sắt là kim loại

đã đợc biết đến từ thời cổ xa, trung bình trong 20 thiên thạch từ không gian vũtrụ rơi xuống trái đất có một thiên thạch sắt (thờng chứa đến 90%Fe) Trên trái

đất, sắt ở bốn dạng đồng vị bền: 54Fe; 56Fe (91,68%), 57Fe, 58Fe Nó có trongthành phần của nhiều khoáng vật tích tụ thành quặng sắt trong đó chủ yếu là:quặng sắt từ (khoáng vật chủ yếu là manhêtit Fe3O4 , quặng sắt nâu (khoángvật chủ yếu là hematit Fe2O3), quặng xiđerit (khoáng vật chủ yếu là xiđêritFeCO3 ) Sắt còn có trong nớc thiên nhiên với một hàm lợng nhỏ

Sắt là thành phần của hemoglobin có tác dụng vận chuyển oxi trong máu.Ngoài ra sắt còn dự trữ dới dạng feritin (là phức hợp giữa sắt và protein).Trong động vật, sắt nằm dới dạng chehutuza và nó là thành phần chính tạomáu động vật

I.1.2 Tính chất của sắt [1, 9].

I.1.2.1 Tính chất vật lí.

Sắt là nguyên tố nằm ở phân nhóm VIII trong chu kỳ IV của bảng hệthống tuần hoàn Mendeleep Nó là kim loại dẻo màu trắng xám, dễ rèn, dễ dátmỏng và gia công cơ học khác Tính chất cơ học của sắt phụ thuộc nhiều vào

độ tinh khiết của nó và hàm lợng các nguyên tố khác trong sắt, thậm chí vớimột lợng nhỏ

Nhiệt độ nóng chảy của sắt là 1539  5oC

Fe : Có cấu trúc tinh thể lập phơng tâm diện có tính thuận từ

Fe : Có cấu trúc giống Fe nhng tồn tại đến nhiệt độ nóng chảy

Sắt bền về phơng diện nhiệt động ở hai giới hạn nhiệt độ: dới 9120C và

từ 1.3940C đến nhiệt độ nóng chảy, giữa 9120C và 13940C sắt bền Giới hạn

Trang 6

nhiệt độ bền của Fe và Fe là do đặc tính biến đổi năng lợng Gibbs của haidạng khi biến đổi nhiệt.

- Một số hằng số vật lý cơ bản của sắt:

Nhiệt độ nóng chảy: 1539 0C

Nhiệt độ sôi: 2880 0C

Khối lợng riêng: 7,91 g/cm3

I.1.2.2 Tính chất hoá học.

Sắt là kim loại có hoạt tính hoá học trung bình ở điều kiện thờng không

có hơi ẩm sắt bị thụ động, nhng trong không khí ẩm nó dễ bị ôxi hoá và bị phủmột lớp gỉ sắt hiđrát màu nâu, xốp nên không bảo vệ đợc sắt khỏi bị ôxi hoátiếp tục Khi đun nóng (đặc biệt ở trạng thái bột nhỏ) nó tác dụng với hầu hếtcác phi kim Sắt tạo thành hai dãy hợp chất sắt (II) và sắt (III) Nói chung hợpchất của sắt (II) dễ biến thành hợp chất của sắt (III)

FeO có màu đen, nóng chảy ở 1360 0C không tan trong nớc, dễ tan trongdung dịch axít

Fe(OH)2 là chất kết tủa không nhầy, không tan trong nớc, có màu trắngnhng ở trong không khí chuyển nhanh thành Fe(OH)3 có màu nâu đỏ

đặc điểm quan trọng của ion sắt (III)

Oxít sắt (III) là chất bột có màu đỏ nâu đợc điều chế bằng cách nung kếttủa hiđrôxít

Oxít sắt (III) không tan trong nớc, có thể tan một phần trong dung dichkiềm đặc hay cácbônát kim loại kiềm nóng chảy

Hiđrôxit sắt (III) tuy không tan trong nớc nhng dễ tan trong axit và tanmột phần trong kiềm đặc

Đa số muối sắt (III) dễ tan trong nớc cho dung dịch chứa ion bát diện[Fe(H2O)6]3+ màu tím nhạt Khi kết tinh từ dung dịch, muối sắt (III) thờng ởdạng tinh thể hiđrat nh FeF3.3H2O màu đỏ, FeCl3.6H2O màu nâu vàng,Fe(NO3)3.9H2O màu tím, Fe2(SO4)3.10H2O màu vàng và phèn sắtM.Fe(SO4).12H2O (trong đó M = Na+, K+, Cs+, NH4+ ) màu tím nhạt Muối sắt(III) thuỷ phân mạnh hơn muối sắt (II) nên dung dịch có màu vàng nâu vàphản ứng axit mạnh, tuỳ theo độ pH của dung dịch có thể là 2  3

[ Fe(H2O)6 ]3+ + H2O = [ FeOH(H2O)5]2+ + H3O+.

Trang 7

Các muối sắt (III) cũng dễ bị khử về sắt (II) bằng nhiều chất khử khác

nh thiếc (II), sắt kim loại, hiđrazin, hiđrô iodua

Fe2(SO4)3 + 6KI = 2FeI2 + I2 + 3K2SO4.2FeCl3 + SnCl2 = 2FeCl2 + SnCl4

Sắt nằm ở chu kì IV phân nhóm phụ nhóm VIII nên số phối trí chung củaion sắt là 6 nh FeF63-; [Fe(CN)6]3-

Ion sắt (III) còn có thể tạo phức với SCN- cho phức màu đỏ máu Đây làmột thuốc thử để nhận biết ion Fe(III)

I.1.3 Phức chất của sắt [1, 22].

Trong các hợp chất sắt thờng có hai hoá trị Fe(II) và Fe(III) Sắt thờngtạo phức bát diện nhng cũng có lúc tạo phức tứ diện, ví dụ phức FeCl4-, FeCl42-.Các phức của sắt (II) có khuynh hớng dễ bị oxihoá bởi oxi của không khí đếnphức sắt (III) Sự nghiên cứu các trạng thái spin của các phức sắt (II) và sắt(III) cho thấy rằng các phức bền của sắt (II) tạo đợc với các phối tử có trờngphối tử đủ mạnh để tạo đôi electron trên các obital 3d Điều này cũng đợcdùng để giải thích tính trơ động học của các phức nhận đợc

Các phối tử 1.10-phenantrolin, -dipiridin liên kết với ion sắt (II) qua cácnguyên tử nitơ là các thuốc thử có lợi cho phân tích Các phối tử là anion chứaoxi (tạo các phức spin cao của sắt (II) liên kết với sắt (II) yếu hơn) Vì vậyEDTA có thể dùng làm chất che khi xác định sắt (II) với 1.10- phenantrolin,sắt (III) dễ tạo nên các hợp chất có đặc tính cộng hoá trị Feaq3+ rất dễ bị thuỷphân và trong các dung dịch pH > 1 tồn tại các phức hiđrôxô Sắt thờng đợcchiết dới dạng HFeCl4 từ dung dịch HCl 5- 7 M bằng metylizobutylxeton,dietylete và một số dung môi khác chứa oxi Tơng tự ngời ta thờng chiết sắtdạng HFeBr4 từ các dung dịch HBr

Trong thực tiễn phân tích ngời ta ít dùng phức clorua của sắt (III) tuynhiên lại thờng dùng phức thioxianat mặc dầu hằng số bền của phức nàykhông lớn

Hầu nh trong tất cả các phức sắt (III) đều ở trạng thái spin cao, điều này

đợc giải thích bằng sự lợi thế năng lợng của các obital đối xứng có thể bịchiếm bởi electron d trong cấu hình electron spin cao d5

Chính vì vậy mà ion sắt (III) rất ít giống với ion của các kim loại chuyểntiếp khác và nó tạo đợc các phức bền nhất với các phối tử anion chứ khôngphải với các phối tử chứa nitơ

Các phối tử đợc dùng để xác định sắt (III) bằng 2 oxi anion nhpirocatechin, tiron, axit salixilic, các anion chứa oxi và lu huỳnh, sắt (III) tạophức rất bền với EDTA, các axit limonic, oxalic, tactric nên ngời ta không

Trang 8

dùng chúng để che sắt hay để giữ nó trong các dung dịch trung tính hay axityếu, sắt (III) cũng tạo các phức với anion F-, pirophotphat v v

Khi có các phối tử ổn định trạng thái sắt (II) thì có thể xác định sắt (III)bằng cách dùng sắt (III) oxi hoá metyl-n-phenylendiamin để tạo ra chất màutím

I.1.4 Vai trò của sắt trong công nghiệp và nông nghiệp [9].

Trong tất cả các kim loại khai thác đợc thì sắt có giá trị quan trọng Hầuhết kĩ thuật hiện đại đều liên quan đến việc ứng dụng sắt và hợp kim của sắt.Trong công nghiệp các hợp kim của sắt đóng vai trò chủ chốt trong cáclĩnh vực xây dựng, giao thông vận tải, quốc phòng, chế tạo máy móc, dụng cụsản xuất và các đồ dùng hằng ngày Trong ngành luyện kim, ngày nay sắt vàcác hợp kim của nó đang chiếm một vị trí quan trọng Sắt (II) sunfat đợc dùng

để chống sâu bọ có hại cho thực vật, nó đợc dùng trong sản xuất mực viết vàsơn vô cơ, trong nhuộm vải Còn sắt (III) clorua đợc dùng là chất keo tụ khilàm sạch nớc, dùng trong công nghiệp sợi Sắt (III) sunfat đợc dùng để tẩy rỉkim loại

Trong kĩ thuật liên lạc, trong máy tính phải trang bị thiết bị tự động và

điều khiển từ xa thì ferit hay vật liệu ferit là các sản phẩm thiêu kết của bột sắt(III) ôxit và ôxit của một số kim loại hoá trị II nh NiO, MnO ở nhiệt độ

1000 – 1400oC

Trong quá trình sản xuất axit sunfuric thì pirit sắt FeS2 đóng vai trò quantrọng vì nó là nguyên liệu đầu dùng để điều chế axit sunfuric Vai trò của sắtrất quan trọng nên lợng sắt khai thác đợc bằng khoảng 15 lần lợng khai tháccủa tất cả các kim loại còn lại

Oxit sắt (II) đợc hình thành khi thiếu ôxi tự do trong đất Khi đầy đủ ôxithì Fe2+ chuyển thành dạng Fe3+ Việc phân tích FeO, Fe2O3 trong đất rất cầnthiết vì :

- Tỉ lệ Fe2+, Fe3+ cho biết cờng độ ôxihoá khử ở trong đất

- FeO, Fe2O3 có thể ở dạng dễ tan hoặc khó tan của các phức chất vô cơhoặc hữu cơ cũng nh ở dạng cation trao đổi trong dung dịch đất

- Fe2+ cũng cần thiết cho thực vật Thiếu Fe2+ cây sẽ bị bệnh nhng quánhiều Fe2+ cũng ảnh hởng đến sinh trởng của cây

- Sắt là nguyên tố rất quan trọng cho sự sống và cho công nghiệp Vìvậy ngời ta tìm nhiều phơng pháp tách, làm giàu và xác định nguyên

tố này

Trang 9

I.1.5 Các phơng pháp tách và làm giàu sắt [2, 10, 23, 24].

Để xác định sắt ngời ta phải xem xét nó trong thành phần hợp chất đóloại trừ các yếu tố ảnh hởng đến việc tách sắt ra khỏi hợp chất Trong trờnghợp lợng sắt trong mẫu quá nhỏ, ngời ta làm giàu Có nhiều phơng pháp tách

và làm giàu nh chiết, kết tủa, sắc kí

I.1.5.1 Phơng pháp chiết.

Khi phân tích sắt trong nớc, để tách và làm giàu sắt, ngời ta thờng dùngphơng pháp chiết Sau khi cho sắt tạo phức với thuốc thử, ta chiết phức sắtbằng dung môi thích hợp nh CCl4, CHCl3 Đây là những dung môi có tỉ trọnglớn hơn nớc nên có khả năng phân lớp nhanh và dễ dàng tách khỏi nớc Một

số tác giả cho chiết sắt (III) cupherat bằng ete và CHCl3, chiết sắt (III) 8

-ôxiquinolinat bằng dung môi CHCl3 từ môi trờng axit axetic Phơng pháp này

có giá trị trong việc tách các vết sắt

I 1.5.2 Phơng pháp kết tủa

Một số tác giả [24] đã đa ra một số phơng pháp kết tủa sắt (III) dới dạnghiđroxit để tách sắt ra khỏi một số kim loại kiềm , kiềm thổ, kẽm chì và một

số loại kim loại khác

Các hiđrôxit của các kim loại này kết tủa ở pH cao hơn so với hiđroxit sắt(III) - Fe(OH)3 hoặc nó bị giữ lại khi có mặt NH3 trong dung dịch

I.1.6 Các phơng pháp đo màu để xác định sắt [24].

Phơng pháp trắc quang xác định sắt chiếm u thế nếu ta chọn thuốc thửphù hợp cho việc xác định Sau đây là một số loại thuốc thử mà các tác giả tr-

ớc đây thờng dùng để xác định sắt ở các dạng khác nhau

I 1.6.1 Thuốc thử thioxianat.

Thioxianat là thuốc thử nhạy cảm với ion Fe(III), nó đợc sử dụng rộng rãitrong phân tích định lợng sắt Vì axit thioxianic là axit mạnh nên nồng độ ionthioxianat ít bị ảnh hởng bởi nồng độ ion H+ trong dung dịch Cờng độ màucủa phức sắt (III) thioxianat phụ thuộc vào lợng d thioxianat, loại axít và thờigian phản ứng

Dung dịch phức sắt (III) thioxianat bị giảm màu khi để ngoài ánh sáng vàtốc độ giảm màu chậm ở vùng axít yếu và nhanh khi nhiệt độ tăng

Có những ion gây ảnh hởng đến việc xác định sắt (III) bằng thuốc thửthioxianat nh mêta photphat, florua oxalat Chúng tạo phức với sắt (III) trongmôi trờng axit Ngoài ra còn có những ion tạo phức màu hay kết tủa với ionthioxianat nh Cu2+ , Co2+ , Bi3+ , Ag+, Hg2+ ví dụ: Ag+ , Hg2+ sẽ tạo kết tủa,

Cu2+ , Ti3+ , Bi3+ cho phức màu da cam

Trang 10

Phơng pháp dùng thuốc thử thioxianat là có giới hạn, độ chính xác nhỏnhng nó vẫn đợc áp dụng rộng rãi vì đây là một phơng pháp đơn giản, nhanh,

áp dụng đợc với dung dịch axit mạnh

I 1.6.2 Thuốc thử axit sunfosalixilic

Axit sunfosalixilic là tinh thể trắng, dễ hút ẩm, nhuộm hồng khi có vếtsắt Axit này tạo với sắt phức màu phụ thuộc vào nồng độ axit của dung dịch.Theo Maprenko thì ở pH = 2  3 phức của sắt (III) với axit sunfosalixilic cómàu tím đỏ, hấp thụ ánh sáng cực đại ở 490nm, nh ng ở pH = 4  7 phức cómàu vàng Sắt (III), sắt (II) tạo phức với thuốc thử cho cực đại hấp thụ ở420-430nm

Phơng pháp nàycó u điểm là có thể xác định đợc cả lợng sắt(II), sắt(III)

mà không cần đến sự oxi hoá và khử bớc đầu

I.1.6.3 Thuốc thử dipyridil - glioxal - dithiosemicacbazon.

Cả hai ion Fe(II), Fe(III) đều tạo phức với thuốc thử này Fe(III) tạo vớithuốc thử cho màu vàng, có cực đại hấp thụ ở 400nm

Còn ion Fe(II) cho màu đỏ tía, có hai thành phần khác nhau(thuốc thử : sắt = 2:1 và 1:1)

I 1.6.4 Thuốc thử 1-(2-pyridilazo)-2 naphtol (PAN):

Trong môi trờng axit mạnh, thuốc thử có khả năng proton hoá ở nitơ củagốc piridin Sự tạo phức ở PH = 2  6 là do sự thế H của nhóm OH ở vị tríocto so với nhóm azo

Thuốc thử PAN và phức của nó đều ít tan trong nớc và dễ đợc chiết vàodung môi hữu cơ

I.2 Thuốc thử 4-(2-piridylaZo)-rezocxin (PAR) [4, 9].

I.2.1 Cấu tạo và tính chất của PAR.

Là thuốc thử hữu cơ đợc Tritribabin tổng hợp từ năm 1918, nhng ứngdụng rộng rãi chỉ trong những năm gần đây PAR là một thuốc thử hiệunghiệm trong phép phân tích trắc quang và cũng là chất chỉ thị màu kim loạiquan trọng cho phép chuẩn độ complexon

Trang 11

PAR là chất bột màu đỏ thẩm, tan tốt trong nớc, rợu và axeton Dung dịchthuốc thử có màu da cam, bền trong thời gian dài Thuốc thử thờng dùng ở dạngmuối natri có công thức phân tử C11H8N3O2Na.H2O: (M= 255,2 ; tnc= 1800C).Công thức cấu tạo là:

Bảng 1: Hằng số phân li axit của PAR.

11,9 12,31 13,00 12,40

H 2 O

H 2 O 50% dioxan

H 2 O

Trắc quang

Điện thế Trắc quang

Trang 12

I.2.2 Khả năng tạo phức của PAR và ứng dụng các phức của chúng trong phân tích.

Thuốc thử PAR đợc dùng để định lợng trắc quang Cu(II); Zn(II); Ga(III);In(III); Ta(III) và nhiều nguyên tố khác ở pH: 6  10 Cực đại phổ hấp thụ

điện tử của các phức này từ 490 - 550 mm, hệ số hấp thụ phân tử (2-5).104.PAR dùng làm chỉ thị cho phép chuẩn độ các kim loại bằng complexon(III)(EDTA) nh Bi, Ta ở pH: 1  2; Y, Cu, Ni, Pb, Lantanoit ở pH: 8  11 màudung dịch chuyển từ đỏ sang vàng; PAR không tác dụng với Cr, Mo, As, Si

Sự tạo phức của PAR với các ion kim loại đợc mô tả theo sơ đồ :

Men+ + mH2R Me(HR)(n-m)+ + mH+ (1)

Men+ + mHR- MeRm(n-2m)+ + mH+ (2)Trong đó PAR tham gia nh một phôi tử tam phối vị (I) hoặc lỡng phối vị(II)

Khi nghiên cứu cấu trúc của các phức Me-PAR bằng phơng phápMolcao, các tác giả [33] cho biết tuỳ thuộc vào bản chất của các ion kim loại mànguyên tử nitơ số 1 hoặc 2 của nhóm azo so với nhân piridin của phân tử PAR

sẽ tham gia liên kiết phối trí Nếu nguyên tử nitơ thứ nhất tham gia liên kết thì

ta đợc hệ liên hệ phức gồm 1vòng 6 cạnh và 1 vòng 4 cạnh (I), còn nếunguyên tử Nitơ thứ hai của nhóm azo tham gia tạo liên phối trí thì sẽ tạo đợc

hệ liên hợp phức gồm 2 vòng 5 cạnh (II) khi coi PAR là phối tử tam phối vị

Trong công trình [34] đã chứng minh bằng phơng pháp quang phổhồng ngoại, khi tạo phức với ion kim loại thì các dao động hoá trị của nhómdiazo (-N=N-) nguyên tử nitơ trong nhân benzen và nhóm (-N = N-) ở vị tríocto của phân tử phức chất sẽ thay đổi so với các dao động hoá trị tơng ứngcủa chúng trong thuốc thử PAR Trong môi trờng axit phức chất tạo thành th-ờng có tỉ lệ Me : PAR =1:1, trong môi trờng trung tính, bazơ yếu hoặc khi có

d nhiều lần thuốc thử PAR thì phức có thành phần Me : PAR = 1 : 2

N N N

Trang 13

Các phản ứng tạo phức của PAR đã đợc khảo sát kỹ với hơn 30 nguyên tốkim loại Trong các công trình [34], các tác giả đã tập hợp các kết quả nghiêncứu sự tạo phức của PAR trong tớng nớc và tớng hữu cơ Qua tổng kết chothấy phổ hấp thụ cực đại của phản ứng đều chuyển dịch về vùng sóng dài hơn

so với phổ hấp thụ cực đại của thuốc thử, phức có độ nhạy cao Độ bền củaphức phụ thuộc vào ion kim loại, độ pH của môi trờng Thành phần của cácphức phổ biến là 1:1 và 1:2 Một số phức chất của ion kim loại nh Ga(III),Mn(II), Ni(II) có thành phần Me : PAR = 1:3 đôi khi có thành phần Me : PAR

=1 : 4 nh phức Zr (IV) (max = 500nm, pH tối u: 1,8  2 )

Thuốc thử PAR có khả năng tạo phức đa phối tử với nhiều ion kim loại,phức chất có dạng Me-PAR–HX lần đầu tiên đợc biết đến khi nghiên cứu sựtạo phức của PAR đối với niobi, tatan, vanađi

I.3 Các phơng pháp nghiên cứu phức màu [2, 14].

- Có hệ số hấp thụ phân tử gam lớn

- Thoả mãn 3 điều kiện sau:

max = max - max

 100nm

2 thử thuốc

- Dung dịch phức màu hấp thụ ánh sáng tuân theo định luật Beer

Các tiêu chuẩn trên đảm bảo cho phép xác định trắc quang có độ đúng,

độ chính xác, độ nhạy và độ chọn lọc thoả mãn

I.3.2 Phơng pháp chiết trắc quang.

So với các phơng pháp trắc quang trong dung dịch nớc hay trong cácdung dịch hữu cơ thì các phơng pháp chiết trắc quang có thể nhạy hơn Nó chophép ta nâng cao độ nhạy, độ chọn lọc và cô đặc nguyên tố

phức thuốc thử

Trang 14

Trong khi chiết, không phải các nguyên tố đều đợc chiết ở các điều kiện

nh nhau Do đó khi chiết sẽ loại bớt các yếu tố cản trở do vậy tăng độ chọn lọccủa phép phân tích

Khi chiết, thờng từ một thể tích lớn của pha nớc, phức màu đợc chuyểnvào một thể tích nhỏ dung môi hữu cơ Do vậy ở đây vừa cô đặc vừa tăng đ -

ợc độ nhạy của phép xác định trắc quang

Ngoài ra, pha hữu cơ thờng có hằng số điện môi và độ phân cực nhỏ hơn

đáng kể so với pha nớc, do vậy phức bền hơn, việc chuyển ion cần xác địnhvào phức hoàn toàn hơn, tăng đợc độ chính xác và độ đúng của phép xác định.Thông thờng, phức chiết đợc vào dung môi hữu cơ có hệ số hấp thụ phân

tử gam lớn hơn đáng kể so với đại lợng này trong pha nớc

Tơng tự nh trong pha nớc, để có thể áp dụng một phức trong pha hữu cơhay phép xác định chiết - trắc quang ta cần nghiên cứu các điều kiện tối u vềbớc sóng, thời gian, pH, nhiệt độ, nồng độ thuốc thử và ion kim loại, ion gâycản trở, xây dựng đồ thị chuẩn sự phụ thuộc A = f(C) áp dụng phân tích mẫunhân tạo để khẳng định tính u việt của phơng pháp, sau đó vận dụng phân tíchmẫu thật

I.4 Nghiên cứu các điều kiện tối u cho sự tạo thành phức màu [14].

I.4.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức màu đơn phối tử và đa phối tử

Giả sử phản ứng tạo phức đơn và đa phối tử lần lợt xảy ra theo các phơngtrình sau (bỏ qua điện tích)

và M + qHR + pHR’ MRqR’p + (q + p)H K’cb (2)

ở đây HR và HR’ là phối tử thứ nhất và thứ hai

Để nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đơn và phối tử ngời ta lấy một nồng độ

cố định của các ion kim loại (CM) và nồng độ d của các phối tử Tuỳ thuộc độbền của phức mà dùng lợng thuốc thử d khác nhau (phức bền lợng thuốc thửgấp 2 đến 5 lần nồng độ ion kim loại, phức càng ít bền thì lợng d càng nhiềuhơn)

Ngời ta giữ giá trị pH hằng định (thờng là pH tối u cho quá trình tạophức), lực ion hằng định bằng thêm muối trơ nh NaClO4

Sau đó, ngời ta chụp phổ hấp thụ electon (từ 250 đến 800nm) của thuốcthử, phức MRq và MRqR’p Thờng thờng phổ hấp thụ electon của phức MRq

và MRqR’p đợc chuyển về vùng sóng dài hơn so với phổ hấp thụ electron củathuốc thử HR và HR’ Tuy nhiên, cũng có trờng hợp phổ của phức chuyển vềvùng sóng ngắn hơn thậm chí không có sự dịch chuyển bớc sóng nhng có sự

Trang 15

tăng hay giảm mật độ quang đáng kể tại bớc sóng max

có dạng trình bày ở hình 1

Hình 1: Hiệu ứng tạo phức đơn và đa phối tử.

Qua phổ hấp thụ electon của thuốc thử HR và HR’ và phức MRq, MR’p ,MRqR’p ta có thể kết luận có hiện tuợng tạo phức đơn và đa phối tử trongdung dịch

I.4.2 Nghiên cứu khoảng thời gian tối u

Khoảng thời gian tối u là khoảng thời gian có mật độ độ quang của phứchằng định và cực đại Có thể có nhiều cách thay đổi mật độ quang của phứctheo theo thời gian, đợc mô tả trên hình 2

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

A cực đại và hằng định, khoảng thời gian này đợc giữ cố định trong quá trìnhnghiên cứu phức màu

I.4.3 Nghiên cứu xác định khoảng pH tối u.

I.4.3.1 Xác định pH tối u bằng tính toán.

Giá trị pH tối u (pHp) của sự tạo phức ta có thể tìm đợc theo tính toánxuất phát từ cân bằng sau:

- Giả sử có sự tạo phức giữa ion kim loại M và thuốc thử HR

HR

A

(nm)

Trang 16

- Phản ứng tạo phức tổng cộng :

nM +mR Mn Rm K (2)(để cho đơn giản ta không ghi điện tích)

i i

OH

M

0 0

q q Q

q q

H

0 0

m n

C

0 0

) (  (7)

q q Q

m m

C

0 0

M

h

nx C M

R

h

mx C R

q q R n

I i

i i

M k m n k m n

h

mx C h

nx C R

M R

Trang 17

 

0

0 0

q

q i

n I

i

i i m

h h

x h

R M

2

2 3

2 2 1 2

2 1

2 2 1

3

2 2

h h m

h h

h h

I.4.3.2 Xác định pH tối u bằng thực nghiệm.

Để xác định pH tối u bằng thực nghiệm ta tiến hành nh sau:

Lấy một nồng độ ion kim loại cố định, nếu phức bền lấy nồng độ thuốcthử d từ 2 đến 4 lần so với nồng độ ion kim loại, chọn bớc sóng max của phức

đơn hay đa phối tử Sau đó dùng dung dịch HClO4 và NH3 loãng điều chỉnh pH

từ thấp đến cao Xây dựng đồ thị phụ thuộc mật độ quang vào pH Nếu trong

hệ tạo ra một loại phức thì có một vùng pH tối u ở đó mật độ quang đạt giá trịcực đại (đờng 1), nếu trong hệ tạo ra hai loại phức thì có hai vùng pH tối u (đ-ờng 2) Đờng 2 thờng quan sát đợc khi hằng số bền hai nấc khác nhau rõ rệt

Hình 3: Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức đơn hoặc đa

Trang 18

Để đặc trng đầy đủ một phức màu dùng trong phép phân tích trắc quangcần biết:

- Phơng trình của phản ứng tạo phức

- Thành phần của phức

- Hằng số cân bằng của phản ứng tạo phức

- Hằng số bền (hay hằng số không bền) của phức

- Hệ số hấp thụ phân tử gam của phức

- Giá trị pH tối u ở đó mức độ tạo phức màu cực đại

- Các điều kiện tạo phức tối u khác

Có nhiều công trình nghiên cứu để xác định thành phần phức bằng

I.5.1 Phơng pháp hệ đồng phân tử gam (phơng pháp biến đổi liên tục).

Phơng pháp này dựa trên việc xác định tỷ số các nồng độ đồng phân tửcác chất tác dụng tơng ứng với hiệu suất cực đại của phức tạo ra MmRn Đờngcong phụ thuộc hiệu suất của phức vào thành phần của dung dịch đợc đặc trngbằng một điểm cực trị

Trang 19

Còn vị trí của nó chỉ ra một cách xác định liên quan với các hệ số tỷ ợng m và n

l-xmax =

n m

n C

C

C

R M

R

 (1)

ở đây CM và CR là nồng độ ban đầu của các cấu tử tơng tác M và R

Để thực hiện phơng pháp này ngời ta chuẩn bị các dung dịch cả hai cấu

tử có nồng độ phân tử giống nhau và trộn chúng theo tỷ lệ ngợc nhau (thờng từ1: 9), giữ nguyên thể tích chung của dung dịch (VM + VR = V = const) hằng

định ở đây số mol của cả hai cấu tử trong thể tích chung của hốn hợp luônhằng định (CM + CR = C = const)

Ngời ta tiến hành đo mật độ quang ở các giá trị hằng định của lực ion

và pH của dung dịch Dung dịch đệm để giữ giá trị pH hằng định phải đợcchọn sao cho giữa các cấu tử của dãy đồng phân tử gam và hỗn hợp đệmkhông xảy ra sự tạo phức

Đo mật độ quang của các dung dịch đã chuẩn bị, xây dựng đồ thị phụthuộc mật độ quang vào tỷ số các nồng độ hay các thể tích của dãy đồng phân

tử gam

A = f(CR/CM); hay A = f (CR/CM + CR) và xác định vị trí cực đại trên ờng cong hệ đồng phân tử gam Dung dịch có mật độ quang cực đại tơng ứngvới hàm lợng của phức màu tạo đợc là lớn nhất Vì vậy mà tỷ số về thể tíchcác cấu tử của dãy đồng phân tử tơng ứng với cực đại hấp thụ phù hợp với tỷ

đ-số hệ đ-số tỷ lợng của các chất tơng tác

Nếu nh trên đồ thị A = f (CR/CM + CR) mà các vị trí cực đại trùng nhau

đối với các nồng độ khác nhau của dãy phân tích đồng phân tử gam thì điềunày cho thấy có sự hằng định về thành phần của phức màu

I.5.2 Phơng pháp tỷ số mol (phơng pháp đờng cong bão hoà).

Bản chất của phơng pháp là việc thiết lập sự phụ thuộc A (hay  A) vàonồng độ của một trong các cấu tử ở nồng độ hằng định của cấu tử kia và ngợclại

Sự phụ thuộc A (A) vào CR/CM ở nồng độ hằng định CM (đờng congbão hoà đợc biểu diễn trên hình 5)

Trang 20

Hình 5: Đờng cong bão hoà (1) Đối với phức bền

I.6 Phơng pháp xác định hệ số hấp thụ phân tử [14, 15].

Có nhiều phơng pháp xác định hệ số hấp thụ phân tử nh phơng pháp hệ

đồng phân tử gam, phơng pháp biến đổi một hợp phần, phơng pháp phaloãng… Vì vậy, chúng tôi chọn ph nhng phơng pháp đợc sử dụng phổ biến với độ chính xác cao hơn cả

- Nhiệt độ lực ion, pH, bề dày cuvet và bớc sóng hằng định

Xét trờng hợp thuốc thử HR và phức MRq có màu (tức có sự hấp thụ

ánh sáng ở bớc sóng đang xét)

Ta dùng ký hiệu: CM = c; CHR = qC; [MRq] = x; [HR] = q (c - x);[H+] = h

(2)(1)

Trang 21

HR và MRq là hệ số hấp thụ của thuốc thử và phức tơng ứng.

Đối với thí nghiệm i, theo định luật tác dụng khối lợng áp dụng cho cânbằng (1) ta có:

K =  

i i i i

q i q

q q

x C q x C

h x HR

M

h MR

x C

h x

q l

C l

q A

.

Tổ hợp phơng trình (3) và (6) ta có:

1

.

.

i i HR q

HR MRq

k HR i

q l

A C l h

q k q

l

C l q

Tơng tự đối với thí nghiệm thứ k:

1

.

.

.

k MRq HR

MRq

k HR

q l

Ak C

l q q h

q k q

l

C l

q Ak

Ak B A

.

Trang 22

Trong đó: B =  1

1

.

i HR i

C l q A

lC q

i

i n

y C

i

X k

n k n

S S

1

2 2

I.7.2 Xử lý thống kê các đờng chuẩn

Để xác định đợc các hàm luợng chất phân tích cần phải dựa vào đờngchuẩn biểu thị mối liên hệ giữa mật độ quang và nồng độ chất nghiên cứu Đ-ờng chuẩn đợc xây dựng và xử lý bằng phơng pháp bình phơng tối thiểu:

yi là giá trị đợc đo bằng mật độc quang

Xi là nồng độc (mol/l) của chất phân tích

Yi là giá trị tính từ biểu thức: Yi = a + bXi.(yi- Yi) là giá trị sai lệch của các giá trị đo

Trang 23

Sự trùng nhau giữa các giá trị đo đợc và giá trị tính toán tốt nhất nếu tổngcác bình phơng của hiệu:

i

n

i

i i

Y y

2 2

Điều đó có nghĩa:

0 

 a

F

;  0

 b F

Giải hệ phơng trình này tìm đợc a, b Độ chính xác của a và b đợc xác

a  t  S

b k p

b  t  S

a k p

a a t S a

b k

b b t S b

I.7.3 Kiểm tra kết quả nghiên cứu bằng phân tích mẫu chuẩn.

Để kiểm tra một phơng pháp phân tích mới dùng có đợc không thì ngời ta

áp dụng kết quả nghiên cứu tiến hành phân tích mẫu tự tạo (mẫu giả) tìm đợc giátrị X Đem so sánh giá trị này với giá trị chuẩn (a) theo các bớc sau:

- Giả thiết X a do nguyên nhân ngẫu nhiên với xác suất p = 0.95(xác suất thờng gặp)

So sánh ttn với t p,k khi so sánh có thể xẩy ra các trờng hợp sau :

- Nếu  t ,k  t tn  t ,k thì X a do nguyên nhân ngẫu nhiên, phơng phápmới có độ chính xác thoả mãn

Trang 24

- Nếu t tn  t ,k hoặc t tn   t ,k thì X a do nguyên nhân không ngẫunhiên, vì vậy phơng pháp mới không dùng đợc.

*

Qua phần tổng quan cho thấy, vai trò của sắt rất to lớn và toàn diện đồngthời cũng có những tác động xấu khi đánh giá nó dới góc độ môi trờng, nhất làmôi trờng nớc đối với con ngời và sinh vật Thuốc thử tạo phức PAN và PAR

có nhiều tính chất u việt để xác định trắc quang phức màu với sắt, đặc biệt khi

sử dụng phơng pháp tổ hợp chiết - trắc quang ứng dụng phơng pháp này vàophân tích lợng vết sắt trong môi trờng nớc ngầm có ý nghĩa lý thuyết cũng nhthực tiễn Đây là những lý do chính để nhiều tác giả khác và tôi xác định sắt vilợng theo hớng phát triển này

Trang 25

Phần II:

thực nghiệm và thảo luận kết quả

II.1 Hoá chất, dụng cụ, máy móc.

II.1.1 Hoá chất.

Tất cả các hoá chất đợc sử dụng trong luận văn này đều thuộc loại tinhkhiết hoá học (t.k.h.h.) hoặc tinh khiết phân tích (t.k.p.t.), nớc cất hai lần Cáchoá chất đợc ghi cụ thể trong các phơng pháp thực nghiệm đã dùng

II.1.2 Thiết bị máy móc.

- Dụng cụ thủy tinh: bình định mức, pipet, buret, bình tam giác, cốc thủytinh (có dung tích khác nhau), cốc nung, nhiệt kế

- Bếp điện, đèn cồn

- Cân phân tích Trung Quốc có độ chính xác 0,1mg

- Máy đo mật độ quang photometer 6010 Jenway, sản xuất ở Anh

- Máy đo pH 744 pH meter - điện cực thủy tinh kết hợp, hãng Metrohm)

II.2 Pha chế dung dịch dùng để phân tích.

II.2.1 Dung dịch chuẩn Fe(III) 0,01M.

Kết tinh lại phèn sắt (III) amôni Fe2(SO4)3.(NH4)2 SO4.24H2O

Chuẩn bị dung dịch bão hoà khi đun nóng 240 gam phèn sắt trong 200

ml H2O chứa 10ml axit H2SO4 đậm đặc và 2ml hiđrôpeoxit đặc Lọc dungdịch, khuấy và làm lạnh, nếu không kết tinh thì thêm tinh thể phèn nhỏ vào.Lọc tinh thể thoát ra, rửa bằng một lợng nhỏ nớc, sau đó rửa bằng etanol.Rút kĩ nớc và làm khô giữa những tờ giấy lọc

Cân chính xác 9,64380 gam phèn sắt (III) amôni (t.k.p.t.) hoà tan vàomột ít nớc cất có chứa 10ml axit H2SO4 đậm đặc Đun nóng dung dịch nếu tanchậm Pha loãng dung dịch đã nguội trong bình định mức 1l bằng nớc cất hailần tới vạch, ta đợc dung dịch Fe(III) 0,01M

Các dung dịch Fe(III) có nồng độ thấp hơn đợc pha từ dung dịch Fe(III)0,01M tuỳ từng thí nghiệm

Để chính xác hoá nồng độ Fe(III) có chuẩn lại bằng chỉ thị axit sunfosalixilic

II.2.2 Pha chế dung dịch PAR 8.10 -4 M.

Cân chính xác 0,17200g PAR hoà tan trong nớc cất hai lần và định mứccho tới 1l ta đợc dung dịch PAR 8.10-4M

Các dung dịch PAR có nồng độ nhỏ hơn dùng cho các thí nghiệm khác

sẽ đợc pha loãng từ dung dịch này

Trang 26

II.2.3 Pha chế dung dịch PAN.

Cân chính xác 0,24900g PAN, hoà tan vào axeton, cho vào bình địnhmức, định mức cho tới 1 lít, ta sẽ có dung dịch PAN 10-3M

Các dung dịch PAN có nồng độ nhỏ hơn dùng cho các thí nghiệm khác

sẽ đợc pha loãng từ dung dịch này

II.2.4 Pha chế các dung dịch đệm và dung dịch điều chỉnh lực ion.

II.2.5 Pha chế các dung dịch ion cản.

II.2.5.1 Pha chế dung dịch Cu(II) 0,001 M.

Để thu đợc CuSO4.5H2O kết tinh lại ngời ta hoà tan 200,00g muối kếttinh hoá học trong 300,00 ml nớc đun nóng, lọc và làm lạnh dung dịch thu đợcrồi sấy trong không khí

Lấy 1,24800 gam tinh thể CuSO4.5H2O hoà tan trong 500,00ml nớc cấthai lần, có thêm một giọt dung dịch H2SO4 loãng, ta thu đợc dung dịch

Cu2+ 0,01 M

Các dung dịch CuSO4 có nồng độ bé hơn đợc pha loãng từ dung dịchCuSO4 0,01M

II.2.5.2 Pha chế dung dịch Zn (II) 0.01 M.

Hoà tan 1.43770 gam ZnSO4.7H2O trong 500,00 ml nớc cất hai lần chúng

ta thu đợc dung dịch Zn(II) có nồng độ 0,01M

II.2.5.3 Pha chế dung dịch Cd(II) 0,1M.

Cân 0,56200g Cd (t.k.p.t) rồi hoà tan trong 20,00ml dung dịch HNO3 (l)(pha từ 3,00ml HNO3 (đ) trong 3,00ml nớc), hoá hơi để HNO3 bay hơi,phầnkết tinh hoà tan trong 500,00ml nớc ta đợc dung dịch Cd(II) 0,01M

II.2.5.4 Pha chế dung dịch Pb(II) 0,01M.

Trang 27

Cân 0,20720g Pb (t.k.p.t) rồi hoà tan trong 30,00ml HNO3 (1:1), làm bayhơi gần hết HNO3, phần kết tinh hoà tan trong 100,00ml nớc ta đợc dung dịchPb(II) 0,01M.

II.2.5.5 Pha chế dung dịch Ca(II) 0,05M.

Hoà tan 4,99800g CaCO3 trong 100,00ml dung dịch axit HCl 1N, đunnhẹ và pha nớc tới 1 lít trong bình định mức

II.2.5.6 Pha chế dung dịch Mg(II) 0,05M.

Trộn 2,00g MgO với 20,00ml nớc trong cốc và thêm 25,00ml axit HClloãng Đun sôi vài phút, để nguội, định mức tới 1 lít ta đợc dung dịch Mg(II)0,05M

II.2.6 Pha chế dung dịch Fe(II) 0,001M.

Cân chính xác trên cân phân tích 0,39200g (NH4)Fe(SO4)2.6 H2O hoà tanbằng nớc cất hai có mặt axit H2SO4 đặc, định mức tới 1l ta dợc dung dịchFe(II) 0,001M

Nồng độ Fe(II) đợc chuẩn lại bằng K2Cr2O7 với chỉ thị diphenylamin

II.2.7 Pha dung dịch H 2 O 2 15%.

Từ dung dịch H2O2 30%, ta pha loãng gấp đôi bằng nớc cất hai lần

II.2.8 Pha dung dịch (NH 4 O) 2 SO 4 10%.

Hoà tan 20,00000 gam (NH4)2SO4 trong 180 ml nớc cất hai lần

Nếu cực đại phổ của thuốc thử càng cách xa phổ của phức thì thuốc thửcàng tốt cho phép phân tích

Cách tiến hành :

Lấy 1,00ml dung dịch PAR 8.10-4M vào bình định mức 25ml rồi thêm

n-ớc tới vạch định mức, đo mật độ quang ở các bn-ớc sóng khác nhau, kết quả thu

đợc ở bảng 2 và hình 6

Lấy 0,40 ml dung dịch Fe(III) 0,001M vào bình định mức 25 ml và thêmtiếp 1,00 ml dung dịch PAR 8.10–4M + 1,00 ml dung dịch NaOH 0,1M +

Trang 28

10,00ml dung dịch NaNO3 0,5M, định mức tới vạch bằng nớc cất hai lần Đomật độ quang của dung dịch thu đợc ở các bớc sóng khác nhau ta đợc phổ củaphức ở pH = 8,5, kết quả thu đợc ở bảng 2, hình 6.

Bảng 2: Mật độ quang của thuốc thử PAR và các phức Fe(III) – PAR ở

pH=8.5 tại các bớc sóng khác nhau

A phức 0,26 0,29 0,42 0,51 0,39 0,15 0,04 0,039

Hình 6: Phổ hấp thụ của thuốc thử PAR và phức Fe(III) PAR.

Đờng (1 ): Phổ hấp thụ của PAR

Đờng (2): Phổ hấp thụ của phức Fe( III) PAR ở pH = 8,5

II.3.1.2 Nghiên cứu nồng độ ion kim loại và nồng độ thuốc thử tối u cho sự tạo phức Fe(III)-PAR.

- Chọn nồng độ ion kim loại Fe(III) cho các thí nghiệm là 1.6.10-5M,nồng độ này tơng ứng với 0,4ml dung dịch Fe(III) 0,001M chứa trong bình

định mức dung tích 25ml

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

A

(1)

(2)

Ngày đăng: 20/12/2013, 18:00

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Acmetop - N.C. Hoá vô cơ, NXB ĐH - THCN - Hà Nội 1976 Khác
2. Bapko A.K. Phân tích trắc quang, NXB ĐH - THCN - Hà Nội 1974 Khác
3. Nguyễn Trọng Biểu - Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hoá học - NXB Giáo dục - Hà Nội, 1974 Khác
4. Nguyễn Trọng Biểu, Từ Văn Mặc - Thuốc thử hữu cơ, NXB KHKT - Hà Nội, 1978 Khác
5. C.SHWAR ZENBACH, H. FLASCHKA - Chuẩn độ phức chất, NXB KHKT - Hà Nội, 1979 Khác
6. Hoàng Minh Châu - Hoá học phân tích định tính, NXB Giáo dục - Hà Néi - 1977 Khác
7. DOERFFEL - Thống kê trong hoá học phân tích, NXB ĐH và THCN - Hà Nội - 1983 Khác
8. Nguyễn Tinh Dung - Hoá học phân tích (PII), NXB Giáo dục - Hà Néi - 2000 Khác
9. Võ Tiến Dũng - Nghiên cứu sự tạo phức của ion sắt (II) với 4 - (2 - pyridilazo) - Rezocxin bằng phơng pháp trắc quang. Luận văn thạc sỹ khoa học, Huế - 1997 Khác
10. Glinka N.L - NXB Hà Nội - tr.365 - 386, 1998 Khác
11. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung - Phân tích nớc, NXB KH - KT, Hà Nội (1986) Khác
12. Hồ Viết Quý - Phân tích lý hoá, NXB Giáo dục 2000 Khác
13. Hồ Viết Quý - Phức chất trong hoá học, NXB KH - KT, Hà Nội - 1999 Khác
14. Hồ Viết Quý - Các phơng pháp phân tích quang học trong hoá học, NXB ĐHQG Hà Nội - 1999 Khác
15. Hồ Viết Quý - Các phơng pháp phân tích hiện đại và ứng dụng trong hoá học, NXB ĐHQG Hà Nội - 1998 Khác
16. Nguyễn Khắc Nghĩa - Các phơng pháp phân tích lý hoá, ĐHSP Vinh - 1976 Khác
17. Nguyễn Khắc Nghĩa - áp dụng toán học thống kê xử lý số liệu thực nghiệm - Vinh - 1997 Khác
18. Ngô Văn Tứ - Luận án PTS - Khoa học Hoá học - Hà Nội - 1994 Khác
19. Lâm Ngọc Thụ - Tạp chí Hoá học, T.20, số 1, Trang 4 - 8 (1982) Khác
20. Lâm Ngọc Thụ - Nguyễn Phạm hà - Lê Đình Huy - Tạp chí Hoá học, T 38, sè 3, trang 22 - 25, 2000 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1:   Hằng số phân li axit  của PAR. - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 1 Hằng số phân li axit của PAR (Trang 13)
Hình 1:  Hiệu ứng tạo phức đơn và đa phối tử. - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Hình 1 Hiệu ứng tạo phức đơn và đa phối tử (Trang 17)
Hình 2:  Sự thay đổi mật độ quang theo thời gian - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Hình 2 Sự thay đổi mật độ quang theo thời gian (Trang 17)
Hình 3:  Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức đơn hoặc đa   phối tử vào pH. - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Hình 3 Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức đơn hoặc đa phối tử vào pH (Trang 20)
Hình 4:  Sự phụ thuộc A (∆A) hay nồng độ của phức vào thành phần   của dung dịch đồng phân tử. - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Hình 4 Sự phụ thuộc A (∆A) hay nồng độ của phức vào thành phần của dung dịch đồng phân tử (Trang 21)
Hình 5: Đờng cong bão hoà (1) Đối với phức bền - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Hình 5 Đờng cong bão hoà (1) Đối với phức bền (Trang 22)
Bảng 2: Mật độ quang của thuốc thử PAR và các phức Fe(III) – PAR ở - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 2 Mật độ quang của thuốc thử PAR và các phức Fe(III) – PAR ở (Trang 31)
Hình 6: Phổ hấp thụ của thuốc thử PAR và phức Fe(III)   PAR. – - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Hình 6 Phổ hấp thụ của thuốc thử PAR và phức Fe(III) PAR. – (Trang 32)
Bảng 3:  Mật độ quang của thuốc thử PAR và phức Fe(III) – PAR ở nồng - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 3 Mật độ quang của thuốc thử PAR và phức Fe(III) – PAR ở nồng (Trang 33)
Hình 7:  Đờng cong mô tả sự phụ thuộc mật độ quang ∆A  vào tỉ số C PAR /C Fe(III) - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Hình 7 Đờng cong mô tả sự phụ thuộc mật độ quang ∆A vào tỉ số C PAR /C Fe(III) (Trang 33)
Bảng 4:  Giá trị mật độ quang và pH tơng ứng của các dung dịch phức - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 4 Giá trị mật độ quang và pH tơng ứng của các dung dịch phức (Trang 34)
Bảng 5:  Sự phụ thuộc giá trị hiệu mật độ quang của phức Fe (III)-PAR và - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 5 Sự phụ thuộc giá trị hiệu mật độ quang của phức Fe (III)-PAR và (Trang 35)
Bảng 6: Giá trị mật độ quang của các dung dịch phức Fe(III)-PAR ở các - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 6 Giá trị mật độ quang của các dung dịch phức Fe(III)-PAR ở các (Trang 36)
Bảng 8:  Kết quả xác định thành phần phức Fe(III) – PAR theo phơng pháp - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 8 Kết quả xác định thành phần phức Fe(III) – PAR theo phơng pháp (Trang 38)
Bảng 7:  Kết quả xác định thành phần phức Fe(III)-PAR theo phơng pháp - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 7 Kết quả xác định thành phần phức Fe(III)-PAR theo phơng pháp (Trang 38)
Bảng 9:  Kết quả xác định thành phần phức theo phơng pháp tỉ số mol. - Luận văn nghiên cứu ứng dụng sự tạo phức của Fe(III) với 4   (2 pyriđilazo)   rezocxin (par) và 1  (2 pyriđilazo)  2 naphtol (pan) trong dung dịch nước để xác định hàm lượng Fe(III) trong nguồn nước ngầm
Bảng 9 Kết quả xác định thành phần phức theo phơng pháp tỉ số mol (Trang 40)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w