Xác định đồng thời Fe(II) và Fe(III) trong nước ngầm khối 4 và 9 phường trung đô thành phố vinh bằng phương pháp trắc quang với 4 [2 pyridylazo] rezocxin

Kiểm tra định luật cộng tính của mật độ quang với hai cấu tử sắt II và sắt III với thuốc thử PAR.. Phơng pháp trắc quang nghiên cứu phức màu [ 6 , 10 ] Phơng pháp phân tích trắc quang là

Lời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn này tôi vô cùng biết ơn:

Tiến sỹ Nguyễn Khắc Nghĩa đã giao đề tài, hớng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện về tinh thần cũng nh vật chất cần thiết cho việc nghiên cứu

và hoàn thành luận văn.

Các thầy cô giáo trong bộ môn Hoá phân tích, Hoá vô cơ , các thầy giáo trong ban chủ nhiệm khoa Hoá cùng các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm khoa Hoá Học- Trờng Đại Học Vinh.

Sự động viên, giúp đỡ của bạn bè, ngời thân đối với tôi trong quá trình làm luận văn.

Đinh Thị Tuyết Nhung

I.3 Các thuốc thử hữu cơ dùng để trắc quang xác định sắt 5

I.3.4 Thuốc thử đipyridyl- glioxal- dithiosemicacbazon

I.3.5 Thuốc thử Trioxiazobenzen(TOAB)

67I.4 Thuốc thử 4-(2-pyridylazo)-rezocxin (PAR) và phức Fe-PAR 7I.4.1 Thuốc thử 4-(2-pyridylazo)-rezocxin (PAR) 7

I.5 Phơng pháp trắc quang nghiên cứu phức màu 11

I.5.3 Định luật hợp nhất Bughe-Lambe-Bia 13

I.6 Các phơng pháp xác định thành phần phức 14I.6.1 Phơng pháp biến đổi liên tục (phơng pháp đồng phân tử gam) 14I.6.2 Phơng pháp tỷ số mol (phơng pháp bảo hoà) 17I.7 Phơng pháp thống kê xử lý kết quả phân tích 19

I.8 Một số kết luận rút ra từ phần tổng quan 20

II.2.2 Pha chế dung dịch Fe (III) 10-3M 21

II.2.4 Pha chế dung dịch đệm NaOH-Na2B407 (có pH = 10 ) 22

II.2.6 Pha chế dung dịch (NH4O)2SO4 10% 22

II.3.1 Chứng minh tính chất cộng tính của mật độ quang 22II.3.2 Xác định đồng thời hàm lợng sắt (II) và sắt (III) trong mẫu giả 23II.3.3 Xác định đồng thời hàm lợng sắt (II) và sắt (III) trong nớc

ngầm khối 4 và khối 9 - phờng Trung Đô- Thành phố Vinh

Mở ĐầU

Sắt là một trong những nguyên tố phổ biến nhất đứng hàng thứ t sau oxi, silic và nhôm, là kim loại đợc biết đến từ thời thợng cỗ, với trữ lợng trong vỏquả đất 1,5% [9]

Sắt là một trong những nguyên tố quan trọng trong các ngành côngnghiệp và ảnh hởng đến sức khoẻ con ngời Theo tiêu chuẩn quốc tế cho nớcuống thì hàm lợng sắt tối đa là 3,0 mg/l [8] Những nguồn nớc sinh hoạt thiếusắt hoặc vợt quá hàm lợng này đều gây ảnh hởng xấu cho cơ thể Vì vậy việcxác định hàm lợng sắt là nhu cầu thờng trực, do đó các nhà phân tích đã và

đang nghiên cứu nhằm tìm ra phơng pháp tối u để xác định sắt

Có nhiều phơng pháp để xác định sắt nh phơng pháp chuẩn độ oxi hoákhử, phơng pháp chuẩn độ tạo phức, phơng pháp trắc quang .Trong đó phântích trắc quang là phơng pháp phân tích hoá lý phổ biến và quan trọng để xác

định hàm lợng sắt

Phơng pháp phân tích trắc quang có độ nhạy, độ chính xác, độ lặp lạicủa phép đo cao nên dùng để xác định hàm lợng bé, trung bình và hàm lợnglớn các nguyên tố Phơng pháp này thực hiện khá nhanh, thuận lợi, thiết bị

đơn giản và dễ thực hiện cho giá thành rẻ, phù hợp với yêu cầu cũng nh điềukiện phòng thí nghiệm Khoa Hoá - Trờng Đại Học Vinh

Vì những lý do trên chúng tôi chọn phơng pháp phân tích trắc quang đểnghiên cứu đề tài:" Xác định đồng thời sắt (II) và sắt (III) trong nớc ngầmkhối 4 và khối 9 - phờng Trung Đô - thành phố Vinh bằng phơng pháp trắcquang với 4-(2-pyridylazo)- rezocxin"

Để thực hiện đề tài này nhiệm vụ chúng tôi đặt ra là:

1 Kiểm tra định luật cộng tính của mật độ quang với hai cấu tử sắt (II)

và sắt (III) với thuốc thử PAR

2 Xác định đồng thời hàm lợng sắt (II), sắt (III) trong mẫu giả

3 Xác định đồng thời hàm lợng sắt (II), sắt (III) trong nớc ngầm khối 4

và khối 9- phờng Trung Đô- thành phố Vinh

Chúng tôi hi vọng rằng với kết quả nghiên cứu của mình sẽ góp phầnlàm phong phú thêm trong lĩnh vực phân tích xác định vi lợng sắt

Phần I: Tổng quan

II.1 Đặc điểm của ion sắt (II), sắt (III) [2,3,9].

Sắt thuộc phân nhóm VIII trong chu kỳ IV của bảng hệ thống tuầnhoàn Menđeleep với cấu hình electron hoá trị 3d64s2 Những trạng thái oxihoá đặc trng của sắt là +2 và +3 Giữa Fe2+ và Fe3+ trong dung dịch nớc có cânbằng oxi hoá khử:

Fe3+ + e Fe2+ , E o V

Fe

Fe3  / 2   0 , 77Trong dung dịch nớc cũng nh trong các hợp chất đơn giản Fe(II) dễ bị oxi hoáthành Fe(III)

Sắt (II) hiđroxit Fe(0H)2 có tính bazơ rõ, các dung dịch muối của sắt (II)

bị thuỷ phân yêú

Sắt (III) hiđroxit Fe(0H)3 có tính bazơ yếu, nên các dung dịch FeCl3,

Fe2(S04)3 bị thuỷ phân khá mạnhnhất là khi đun nóng

Giống nh các ion của đa số các kim loại chuyển tiếp, các ion sắt lànhững chất tạo phức rất mạnh

Sắt (III) tạo nên nhiều phức chất Đa số các phức chất có cấu hình bátdiện nh M[FeCl4] (M là kim loại kiềm) Những phức chất bát diện thờng cóspin cao, trừ những phức chất tạo với phối tử trờng mạnh có spin thấp nh[Fe(CN)6]3- , [Fe(phen)3]3+ (phen là 0-phenantrolin) Sắt (II) cũng có khả năngtạo phức chất bát diện nh [Fe(phen)3]2+; [Fe(H20)6]2+; [Fe(NH3)6]2+;[Fe(CN)6]4- trong đó phức [Fe(CN)6]4- màu vàng là phức bền nhất của sắt (II)

và phức amoniacat [Fe(NH3)6]2+ kém bền chỉ tồn tại ở trạng thái rắn hay dungdịch bảo hoà amoniac, trong dung dịch nớc bị thuỷ phân tạo thành hiđrôxit

I.2 Các phản ứng của ion sắt (II) và sắt (III)

I.2.1 Các phản ứng của ion sắt (II).

+Các phản ứng oxi hoá của sắt (II)

- Tác dụng với hiđropeoxit H202 trong môi trờng kiềm:

- Tác dụng với kali ferixianua K3[Fe(CN)6] tạo ra kết tủa sắt ferixianua

Fe3[Fe(CN)6]2 có màu xanh turbull Đây là phản ứng nhạy nhất của ion sắt(II), lợng nhỏ nhất tìm thấy 0,1, độ loãng giới hạn 1/5x107

- Tác dụng với kali feroxianua K4[Fe(CN)6] tạo ra kết tủa trắng

Fe2[Fe(CN)6]

- Tác dụng với đimetyl glioxim

Trong môi trờng amôniac thuốc thử này tạo với ion sắt (II) một phức tan

có màu đỏ hồng:

2C4H6N2(OH)2 + Fe2+ = [(C4H6NONOH)2Fe] + 2H+

Phản ứng này khá nhạy đối với ion sắt (II) lợng tìm thấy nhỏ nhất 0.1

độ loãng giới hạn 1/2,25x 105

- Tác dụng với , đipyriđin: tạo ra phức tan màu đỏ trong môi trờngaxit

I.2.2 Các phản ứng của ion sắt (III).

- Phản ứng thuỷ phân: Các muối sắt (III) đều bị thuỷ phân khá mạnhsản phẩm thờng bị hiđrat hoá tạo ra các ion có màu làm cho dung dịch thờng

có màu vàng nâu:

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

-Muối sắt (III) trong nớc bị khử tơng đối dễ bởi ion I- , S2-, Sn2+

2Fe3+ +2I- = 2Fe2+ + I2

- Tác dụng với kali feroxianua:

4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3 (kết tủa xanh pruss)

- Tác dụng với NH4SCN cho phức tan màu đỏ máu có thành phần thay

đổi từ [Fe(SCN)]2+ đến [Fe(SCN)6]3-

- Tác dụng với axit salixilic trong môi trờng axit mạnh:

ở pH< 4 tạo ra phức [Fe(Sal)]+ màu tím nhạt

ở pH =4 tạo ra phức [Fe(Sal)2]- màu đỏ da cam

ở pH  9 tạo ra phức [Fe(Sal)3]3- màu vàng

Phản ứng này nhạy hơn nếu thay axit bằng một dẫn xuất dễ tan hơn làaxit sufosalixilic:

3-3C6H3 OH + Fe3+ C6H3 O Fe +6H+

SO3H SO3H 3

I.3 Các thuốc thử hữu cơ dùng để trắc quang sắt

I.3.1 Thuốc thử 0-phenantrolin [2,4].

0-phenantrolin là bột tinh thể trắng, khó tan trong nớc, tan tốt trong rợuetylic, không tan trong ete, tan trong axit loãng

I.3.2 Thuốc thử thioxianat [1].

Thioxianat là thuốc thử nhạy với ion sắt (III), nó đợc sử dụng trongphân 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 axit và thờigian phản ứng

Theo Sarlo và Babco [1] những phức này hấp thụ cực đại ở bớc sóng480nm và là hàm bậc nhất của nồng độ thioxianat Dung dịch phức sắt (III)thioxianat bị giảm màu khi để ngoài ánh sáng và tốc độ giảm màu chậm ởvùng axit yếu và nhanh khi nhiệt độ tăng

Khi có mặt hiđropeoxit hoặc amonipesunfat làm cho cờng độ màu và độbền của phức giảm đi Sự d thioxianat là cần thiết, không những làm tăng độnhạy của phép đo mà còn loại trừ đợc các ảnh hởng của ion F-, PO43- và một sốanion khác tạo phức đợc với ion sắt (III) Những ion gây ảnh hởng đến việcxác định ion sắt (III) bằng thuốc thử thioxianat nh : meta photphat,florua,oxalat Chúng tạo phức với ion Fe(III) trong môi trờng axit Ngoài ra có cácion tạo kết tủa hay tạo phức màu với ion thioxianat nh: Cu2+,Co3+, Bi3+,Ag+,

Hg2+ Do đó muốn sử dụng thioxianat để xác định sắt thì phải tách các ioncản trở đến màu của phức

I.3.3 Thuốc thử 2-axetyl-piridazin [4]

Khi sắt (II) tạo phức với thuốc thử này thì sự tạo phức kéo dài trongvòng 24h Nếu phản ứng tiến hành ở nhiệt độ 600C thì chỉ cần sau một giờphức màu đạt đến cực đại hấp thụ ở 475 - 510nm Để tránh ảnh hởng của ionlạ ngời ta chiết phức này bằng nitrobezen, ở pH =3,5- 4,5 lúc đó phức hấp thụcực đại ở 510- 520nm

I.3.4 Thuốc thử dipyrydyl- glioxal- dithiosemicacbazon [4]

Cả hai ion sắt (II), sắt (III) đều tạo phức đợc với thuốc thử này Sắt (III)tạo với thuốc thử này cho màu vàng, có cực đại hấp thụ ở 400nm Còn sắt (II)cho phức màu đỏ tía có hai thành phần khác nhau (thuốc thử: sắt bằng 2:1 và1:1) ở pH=2,5 phức hấp thụ cực đại ở 550nm, còn khi ở pH=5- 10 thì phứchấp thụ cực đại ở 590- 610 nm, khoảng tuân theo định luật Beer 2 - 8 ppm

I.3.5 Thuốc thử Trioxiazobenzen (TOAB) [4]

Đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng TOAB và một sốdẫn xuất của nó vào mục đích phân tích Hầu hết các công trình nghiên cứu

đều dựa vào hai loại phản ứng đặc trng của dãy thuốc thử này đó là phản ứngoxi hoá khử và phản ứng tạo phức

Về phản ứng oxi hoá khử nhiều tác giả nghiên cứu sự tơng tác củaTOAB với các chất oxi hoá nh Ce (IV), KMnO4, I2 Về phản ứng tạo phức với

sự có mặt của hai nhómhyđroxyl ở vị trí o- và o,- đối với nhóm azo nên TOAB

có khả năng tạo phức với nhiều ion kim loại Gần đây tác giả Ngô Văn Tứ đãnghiên cứu sự tạo phức của ion sắt (III) với thuốc thử TOAB Kết quả cho thấyphức đợc tạo thành với tỷ lệ sắt (III): TOAB là 1:2 trong môi trờng kiềm pH=8,5 - 11,5 ở bớc sóng 610nm Hằng số không bền điều kiện của phứcFe(TOAB)23- là Kob= (1,23  0,12)x 10-30 Điều này nói lên rằng phức tạo bởisắt (III) với TOAB là phức rất bền, trong môi trờng kiềm pH= 12,5 phứckhông bị phân huỷ

I.4 Thuốc thử 4-(2-pyridylazo)- rezocxin (PAR ) và phức sắt -PAR

I.4 1.Thuốc thử 4-(2-pyridylazo)- rezocxin (PAR ) [1,4,5]

PAR là thuốc thử hữu cơ đợc Tritribabin tổng hợp năm 1918, nhng ứngdụng của nó thì mới đợc áp dụng rộng rãi trong những năm gần đây Thuốcthử này đợc dùng làm chỉ thị cho phép chuẩn độ một loạt kim loại bằngcomplexon và cũng là thuốc thử màu cho phép phân tích trắc quang

PAR là chất rắn màu đỏ thẩm, tan tốt trong nớc, rợu và axeton Dungdịch thuốc thử có màu da cam, bền trong thời gian dài Thuốc thử dùng ở dạngmuối natri có công thức phân tử C11H8N3O2Na H20 (M=255,2 tnc=1800C).

PAR là thuốc thử dẫn xuất của pyriđin, nó thuộc nhóm thuốc thử azogồm hai vòng, một vòng bezen và một vòng pyriđin liên kết với nhau qua cầu

- N = N- - OH -N=N - - ONa N

- N = N- - OH

ở pH< 3 thuốc thử tồn tại ở dạng proton hoá (H3R+) có đám hấp thụ ở

 395nm, phổ hấp thụ khá rộng nên PAR ở dạng H3R+ hấp thụ đáng kể ở500- 520nm Phổ hấp thụ của PAR ở dạng phân tử H2R cũng khá rộng

ở pH> 4 ion hiđro của hiđroxyl ở vị trí para so với nhóm azo bị phân li Dạng HR- đợc tạo thành có max=415nm Dạng này chính là dạng của thuốcthử nằm cân bằng với phức kim loại đợc tạo thành ở khoảng pH từ 4 - 12.Phức đợc tạo thành do sự thay thế ion hiđro của nhóm octo phenol (so vớinhóm azo) Khi phản ứng với kiềm hiđro này chỉ tách ra ở pH12 tạo thànhdạng R2 -

Nhiều kim loại màu và hiếm khi phản ứng với PAR tạo thành hợp chất

có thành phần [Me] :[PAR ]= 1:1( trong môi trờng axit hơn) hoặc có thànhphần [Me]: [PAR]=1:2 ( khi có d thuốc thử và ở môi trờng kém axit hơn).Nhóm phức sau rõ ràng quan trọng hơn đối với phân tích trắc quang Nh vậy

đối với PAR những dạng quan trọng nhất đối với thuốc thử và phức nh sau:

Thuốc thử PAR 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 phức từ 490- 550nm Hệ số hấp thụphân tử =(2 - 5) x 104 PAR làm chỉ thị cho phép chuẩn độ các kim lọai bằngcomplexon(III) nh Bi, Ta ở pH=1-2, Y, Cu, Ni,Pb, Lantanoit ở pH=8-11 màuchuyển từ đỏ sang vàng, PAR không tác dụng với Cr, Mo, as, Si Sự tạo phứccủa PAR với các ion kim loại đợc mô tả theo sơ đồ sau:

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

Men+ + mHR- MeRm(n-2m)+ +mH+ (2)

Thuốc thử PAR có khả năng tạo phức đaligan Nghiên cứu các phức

đaligan trong hệ PAR :Au(III): SCN- [12] đã đợc kết quả:

- Các phức đaligan trong hệ PAR :Au(III): SCN ở pH= 6,5 và pH= 8,8

có giá trị một độ quang ổn định trong khoảng 2h sau lúc pha chế Xác định đ

-ợc hai vùng pH tối u: pHt(1) = 6- 7 và pHt(2) =7,9- 9

-Xác định đợc ở pH=6,5 thì thành phần phức PAR :Au(III): SCN=1:1:1

và hệ số hấp thụ phân tử =(1,13  0,01)x104 ở pH=8,8 thì PAR : Au(III):SCN-=1:1:2 và = (2,250,03)x104

I.4.2 Phức của Fe - PAR [4,14,15].

Trong những năm ghần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu về phứcsắt - PAR

ở [4] ngời ta đã xác định các điều kiện tối u cho sự tạo phức PAR- sắt(II) Có cực đại hấp thụ ở 500nm, có pHt =9-10, phức bền sau khi pha 15phút

Phức sắt (II)- PAR có tỷ lệ thành phần Fe(II):PAR =1:2 và là phức đơn nhân.Hằng số không bền điều kiện của phức tạo thành Kob=(3,470,22)x10-23, hệ sốhấp thụ phân tử gam =(2,780,07) x104

Phức Fe(III) - PAR có thành phần tỷ lệ Fe(III): PAR =1: 2, có cực đạihấp thụ ở 500nm, hệ số hấp thụ phân tử gam =8,62 x 104 [14,15]

Ngời ta vẽ đồ thị cho thấy phức sắt PAR tuân theo định luật Bia trongmột giới hạn khá rộng Nghiên cứu ảnh hởng của một số nguyên tố cản thìthấy các ion Zn2+, Ca2+, Ba2+, Mn2+, Cu2+, Al3+, Pb2+, Mg2+ có nồng độ gây cảnkhá lớn Trong khi đó hàm lợng của chúng trong nớc thiên nhiên là rất nhỏ Vìvậy việc sử dụng thuốc thử PAR để xác định vi lợng sắt trong nớc là thuận lợi,không cần phải che dấu, hoặc tách một số ion thờng đi kèm với sắt trớc khixác định

I.5 Phơng pháp trắc quang nghiên cứu phức màu [ 6 , 10 ]

Phơng pháp phân tích trắc quang là phơng pháp phân tích quang họcdựa trên việc đo độ hấp thụ năng lợng ánh sáng của một chất xác định ở mộtvùng phổ nhất định Trong phơng pháp này chất cần phân tích đợc chuyển vềmột hợp chất có khả năng hấp thụ năng lợng ánh sáng, hàm lợng của một chất

đợc xác định bằng cách đo sự hấp thụ ánh sáng của hợp chất màu Cơ sở củaphơng pháp này là dựa vào các định luật cơ bản:

1 Định luật Bughe-Lambe

2 Định luật Bia

3 Định luật Bughe-Lambe- Bia

I.5.1 Định luật Bughe-Lambe

Chiếu một dòng đơn sắc có cờng độ Io đi qua một dung dịch đồng nhất

có bề dày l, cờng độ sau khi đi qua lớp dung dịch là Il Lớp chiều dày đợc chiathành l phần bằng nhau Dòng sáng đi qua khỏi một lớp dung dịch yếu đi nlần

Ta có :

I1=I0/n

I2= Io/n2

Il = I0/nlLôgarit hai vế ta có: lg I0 / Il = llgn=A (*)

Giá trị lgI0 / Il = A gọi là mật độ quang dung dịch và lgn là đại lợngkhông đổi đặc trng cho chất màu nghiên cứu,(*) là biểu thức của định luậtBughe- Lambe

I.5.2 Định luật Bia.

Năm 1952 Bia (Beer) đã thiết lập định luật thứ hai của sự hấp thụ ánhsáng Định luật này đợc phát biểu: "Sự hấp thụ dòng quang năng tỷ lệ bậc nhấtvới số phân tử của chất hấp thụ và dòng quang năng đi qua nó”

Định luật này có thể phát biểu cách khác: "Độ hấp thụ ánh sáng đi quadung dịch màu tỷ lệ bậc nhất với nồng độ của dung dịch chất hấp thụ ánhsáng."

Biểu thức định lợng của định luật Bia:

A = lgI0 / Il = KCVới K là hệ số tỷ lệ, C là nồng độ chất màu

I.5.3 Định luật hợp nhất Bughe-Lambe-Bia.

Kết hợp hai biểu thức trên cho ta biểu thức hợp nhất Bughe- Lambe-Bia

A = lgI0 / Il = lCVới  là hệ số hấp thụ phân tử

ý nghĩa: là mật độ quang của dung dịch có nồng độ 1M chứa trongcuvet có bề dày 1cm Hệ số hấp thụ phân tử  là hàm của độ dài sóng, phụthuộc vào nồng độ chất màu, đặc trng cho mỗi chất màu nghiên cứu, dùng đểxác định độ nhạy của phản ứng trắc quang ở bớc sóng xác định

Định luật cộng tính đợc viết:

A= 1lC1 + 2lC2 + + ilCi= l CiiVới A là một độ quang của dung dịch

1, 2, ,i hệ số hấp thụ phân tử của các cấu tử

l là chiều dày cuvet

Định luật này làm cơ sở để xác định đồng thời hàm lợng của các cấu tửhấp thụ màu trong dịch

I.6.Các phơng pháp xác định thành phần phức [10]

Xác định thành phần phức nhất là giai đoạn quan trọng để nghiên cứuphức màu.Thành phần phức đợc hiểu là tỷ lệ tỷ lợng của các cấu tử trong dungdịch

I.6.1 Phơng pháp biến đổi liên tục ( Phơng pháp hệ đồng phân tử gam )

Phơng pháp này do I.I.Oxtromxlenco đề xuất năm 1910.Sau đó P.Job đãchính xác hoá các kết luận của Oxtromuxlenko,còn Voxberg và Kuper đã lặplại kết luận của Job đối với trờng hợp đơn giản nhất:

Phơng pháp này dựa trên việc xác định tỷ số các nồng độ đồng phân tửcủa các chất tác dụng tơng ứng với hiệu suất cực đại của phức tạo thành

MmRn.Đờng cong phụ thuộc hiệu suất của phức vào thành phần của dung dịch

Trong đó:CM,CR là các nồng độ ban đầu của các cấu tử tác dụng Mvà R

Để thực hiện phép phân tích ngời ta chuẩn bị các dung dịch của hai cấu

tử có nồng độ phân tử giống nhau và trộn chúng theo tỷ lệ ngợc nhau (thờng là

từ 1:9 đến 9:1), giữ nguyên thể tích của dung dịch không đổi

(VM + VR=V= const) Số mol tổng cộng của hai cấu tử trong thể tích chungcủa hai hỗn hợp luôn hằng định (CM + CR=C = const )

Ngời ta tiến hành đo mật độ độ quang ở các giá trị hằng định của lựcion và pH của dung dịch Dung dịch đệm để giữ giá trị pH hằng định của môitrờng sao cho giữa các cấu tử của hệ đồng phân tử gam và hỗn hợp đệm không

có sự tạo phức Đo mật độ quang của dung dịch đã chuẩn bị của dãy đồng

phân tử gam,ngời ta xây dựng đồ thị phụ thuộc A vào tỷ số nồng độ hay thểtích của các cấu tử của dãy đồng phân tử:

A=f(CR/ CM ) ; A=f ( VR/VM) hay A=f (CR/ (CM+CR)) (xem hình )Ngời ta xác định cực đại hấp thụ trên đờng cong đồng phân tử Dungdịch trong đó hàm lợng của phức tạo đợc lớn nhất sẽ tơng ứng với sự hấp thụ

ánh sáng cực đại Do đó tỷ số thể tích của các cấu tử dãy đồng phân tử tơngứng với cực đại hấp thụ tơng ứng với tỷ số tỷ lợng của các chất tác dụng

Nếu nh cực đại hấp thụ trên đờng cong đồng phân tử không rõ thì ngời

ta xác định vị trí của nó bằng cách ngoại suy: qua các điểm của hai nhánh của

đờng cong thì ngời ta vẽ các đờng thẳng, tiếp tục các đờng thẳng này cho đếnkhi cắt nhau Điểm ngoại suy của sự cắt nhau của các đờng thẳng tơng ứng vớicực trị trên đờng đồng phân tử

Trong trờng hợp chung khi bớc sóng đã chọn  ngoài phức MmRn còn

có các cấu tử M và R cũng hấp thụ ánh sáng thì ngời ta xây dựng sự phụ thuộc

đồ thị giữa độ lệch của mật độ quang khỏi cộng tính A=Ahh - AM -AR (ở đây

Ahh là mật độ quang tổng hợp của tất cả các dung dịch của các cấu tử M và R

ở các nồng độ bằng các nồng độ trong hỗn hợp đồng phân tử nghiên cứu vàthành phần của hỗn hợp đồng phân tử )

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 đồng phân tử đã phân tích thì điều đóchứng minh cho sự hằng định của thành phần phức chất

Phơng pháp hệ đồng phân tử gam chỉ đợc áp dụng trong các điều kiệnsau:

- Phản ứng hoá học giữa các chất tác dụng chỉ xảy ra theo phơng trình

đã xét và không bị phức tạp bởi các quá trình phụ (phân ly, proton, phân li,thuỷ phân )

-Trong hệ chỉ tạo ra một phức chất.

-Lực ion của các dung dịch hệ đồng phân tử đợc giữ hằng định

I.6.2.Phơng pháp tỷ số mol (phơng pháp bão hoà).

Phơng pháp tỷ số mol là phơng pháp chung nhất để nghiên cứu phứcbền.Bản chất của phơng pháp là thiết lập sự phụ thuộc A(hay A) vào nồng độcủa một trong các cấu tử ở nồng độ hằng định của cấu tử kia và ngợc lại sựphụ thuộc A(A) vào CR/ CM ở nồng độ CM hằng định (đờng cong bão hoà) đ-

ợc trình bày ở hình sau:

A(A)

(2) (1)

M +nR MRn hay mM MmR

Có thể xác định các hệ số tỷ lợng bằng phơng pháp phân tích

Bằng cách nghiên cứu sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ củathuốc thử R ở nồng độ hằng định của cấu tử M(CM=const) ngời ta tìm đợc gía