slide thuyết trình ỨNG DỤNG MATLAB xác ĐỊNH các DẠNG tồn tại của DYES AZO

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ KHOA HÓA-LÝ KỸ THUẬT NỘI DUNG ỨNG DỤNG MATLAB XÁC ĐỊNH CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA DYES AZO Giáo viên hướng dẫn: 2// TS.Nguyễn Trung Dũng Sinh viên thực hiện: Đàm Quang Hiếu Nguyễn Ngọc Hùng Lê Quốc Thắng Lớp: TPTN 02 Một số loại dyes Azo 01 Giới thiệu dye Azo 03 Ứng dụng matlab-Các dạng tồn 04 Kết luận 01 Giới thiệu dye Azo Giới thiệu dye AZO Thuốc nhuộm vải gốc Azo hợp chất có nhiều nhóm Azo (-N=N-) liên kết với gốc phenyl naphthyl thường có thêm nhóm chức amin (-NH2), clo (-Cl), hydroxyl (-OH), methyl (-CH3), nitro (-NO2), axit sulphonic muối natri (-SO3Na) Màu gốc Azo chiếm 60-70% tất thuốc nhuộm Chúng sử dụng để tạo màu sợi tự nhiên màu tổng hợp, thực phẩm, kẹo, mỹ phẩm đồ uống Về lý thuyết thuốc nhuộm Azo cung cấp đủ màu cầu vồng Về thương mại đa số màu vàng, cam, đỏ thường gốc Azo nhiều màu khác Hiện thuốc nhuộm Azo màu xanh phổ biến -OH -Cl R1 -NO2 -CH3 N=N R2 -NH2 -SO3Na Methy l Oran ge n i z a t Tar e 02 Một số loại dyes Azo AO Co n go red Giới thiệu dye AZO Methyl Orange Methyl orange sử dụng loại thuốc nhuộm, ngồi cịn chất thị pH sử dụng chuẩn độ khác biệt màu sắc rõ ràng giá trị pH khác Methyl orange có pH 3,47 nước 25 Methyl orange gây đột biến gen người Giới thiệu dye AZO Tartazine Tartazine loại thuốc nhuộm azo tổng hợp màu vàng chanh, sử dụng chủ yếu thực phẩm Ngồi cịn sử dụng với Brilliant Blue FCF Green S tạo sắc thái khác màu xanh Giới thiệu dye AZO Congo Red Thuốc nhuộm azo Congo Red tan nước tạo dung dịch keo màu đỏ Trước sử dụng nhiều Đức mang lại giá trị kinh tế lớn, việc sử dụng bị bỏ đặc tính gây ung thư Do thay đổi màu sắc từ xanh lam sang đỏ pH 3-5,2 nên Congo Red sử dụng chất thị pH Giới thiệu dye AZO AO7 (axit orange 7) Thuốc nhuộm azo AO7 không độc chứng nhận cục quản lý thực phẩm dược phẩm (FDA) Nó sử dụng nhiều nhuộm len, lụa Ngoài cịn sử dụng thuốc nhuộm tóc 03 Ứng dụng Matlab-các dạng tồn 10 Ứng dụng Matlab-các dạng tồn Tartazine Ứng dụng Matlab: k1=10^-5.15; grid on; k2=10^-9.25; title(‘DO THI pH CAC DANG TON TAI CUA Tartazine TRONG DUNG DICH’); p=0:0.1/1:14; ms=k1*k2+k1.*10.^-p+10.^(p.*2); xlabel(‘pH cua dung dich’); ylabel(‘phan tram cac dang ton tai’); y1=100.*k1*k2./ms; gtext(‘\leftarrow TA^2-’); y2=100.*k1.*10.^-p./ms; gtext(‘\leftarrow HTA^-’); y3=100.*10.^(-p.*2)./ms; gtext(‘\leftarrow H_2TA’); plot(p,y1,p,y2,p,y3); 17 ĐỒ THỊ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA TARTAZINE TRONG DUNG DỊCH H2TA AO7 species fraction HTA 𝑇𝐴− pH of the solution 18 Ứng dụng Matlab-các dạng tồn Congo Red Các cân tồn tại: H2O H+ + OHHCR H+ + CR- K a= Áp dụng định luật bảo toàn proton: [H+] = [OH-] + [CR-] [H+] = + Các chất tồn dung dịch: H+; CR-; HCR Tính % chất tồn dung dịch: %[CR-] = %[HCR] = 19 Ứng dụng Matlab-các dạng tồn Congo Red Ứng dụng Matlab: k=10^-4.1; grid on; p=0:0.1/1:14; title(‘DO THI pH CAC DANG TON TAI CUA CONGO RED TRONG DUNG DICH’); ms=k+10.^-p; y1=100.*k./ms; y2=100.*10.^-p./ms; plot(p,y1,p,y2); xlabel(‘pH cua dung dich’); ylabel(‘phan tram cac dang ton tai’); gtext(‘\leftarrow CR^-’); gtext(‘\leftarrow HCR’); 20 ĐỒ THỊ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA CONGO RED TRONG DUNG DỊCH 𝐶𝑅 − AO7 species fraction HCR pH of the solution 21 Ứng dụng Matlab-các dạng tồn AO7 (axit Orange) Áp dụng định luật cân vật chất: C = [H2AO] + [HAO-] Các cân tồn tại: H2O H + OH + + [AO2-] - H2AO H+ + HAOHAO- H+ + AO2- Ka1= Ka2= C = + + [AO2-] Các chất tồn dung dịch: H+; AO2-; HAO-; H2AO Tính % chất tồn dung dịch: %[AO2-] = %[HAO-] = %[H2AO] = 22 Ứng dụng Matlab-các dạng tồn AO7 (axit Orange) Ứng dụng Matlab: k1=10^-8.26; grid on; k2=10^-11.4; title(‘DO THI pH CAC DANG TON TAI CUA AO7 TRONG DUNG DICH’); p=0:0.1/1:14; ms=k1*k2+k1.*10.^-p+10.^(-p.*2); y1=100.*k1*k2./ms; y2=100.*k1.*10.^-p./ms; y3=100.*10.^(-p.*2)./ms; plot(p,y1,p,y2,p,y3); xlabel(‘pH cua dung dich’); ylabel(‘phan tram cac dang ton tai’); gtext(‘\leftarrow AO^2-’); gtext(‘\leftarrow HAO^-’); gtext(‘\leftarrow H_2AO’); 23 ĐỒ THỊ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA AO7 TRONG DUNG DỊCH HAO7 𝐴𝑂 7− AO7 species fraction H2AO7 pH of the solution 24 04 Kết luận 25 Kết luận  Thuốc nhuộm azo có tính ứng dụng cao nhuộm vật liệu thực phẩm Tuy nhiên số chất nhuộm azo giải phóng amin thơm có khả gây ung thư  Việc ứng dụng Matlab xác định dạng tồn thuốc nhộm azo dung dịch làm cho việc quan sát dễ dàng, thuận tiện ước lượng tỷ lệ, nồng độ ion dung dịch cho trước pH mà sử dụng phương pháp phổ phức tạp, tốn để xác định 26 Kết luận Bảng phân cơng cơng việc nhóm 02 27 Kết luận Hệ thống câu hỏi seminar câu trả lời nhóm Câu hỏi thầy Kỳ: Tại nhóm lại sử dụng Matlab làm phần mềm vẽ đồ thị dạng tồn thuốc nhuộm azo mà phần mềm khác? Ưu điểm phần mềm ? Câu trả lời nhóm:  Một số phần mềm thơng dụng khác Excel, Origin vẽ đồ thị dạng tồn thuốc nhuộm azo, phần mềm nhóm biết cách sử dụng để vẽ Nhóm sử dụng phần mềm Matlab phần theo yêu cầu giáo viên hướng dẫn để học thêm công cụ vẽ đồ thị  Qua trình sử dụng phần mềm nhóm nhận thấy ưu điểm sau: Phần mềm Matlab cho phép làm việc với công cụ toán học mạnh mẽ ma trận, cho phép thêm nhiều tham số tác dụng đến trình, có biến số thời gian thực, cho phép tạo ảnh hưởng thơng số đến q trình, giao diện thân thiện, chuyên nghiệp 28 Kết luận Hệ thống câu hỏi seminar câu trả lời nhóm Câu hỏi Trần Cơng Tín (Phịng Hóa): Theo lý thuyết thuốc nhuộm azo cho đủ màu sắc cầu vồng có màu cam, đỏ, vàng, xanh sử dụng rộng rãi Câu trả lời nhóm: Các màu thuốc nhuộm azo khơng sử dụng hết mà có số màu phổ biến dung nhiều loại thuốc nhuộm azo, có nhiều loại có độc tính cao gây đột biến gen ung thư người bị cấm sử dụng, màu thuốc nhuộm azo thay đổi theo pH ví dụ Methyl orange pH từ 3.1-4.4 có pha trộn màu da cam vàng, màu thể khoảng pH không bền Vậy nên màu sử dụng phổ biến màu thuốc nhuộm không độc bền 29 Kết luận Hệ thống câu hỏi seminar câu trả lời nhóm Câu hỏi Mai Văn Thành (Thuốc phóng thuốc nổ): Theo phần trình bày nhóm thay đổi dộ pH màu Methyl Orange lại thay đổi Câu trả lời nhóm: Khi thay đổi pH, dạng tồn Methyl Orange thay đổi chiếm phần trăm cao dung dịch Ví dụ dạng MO- (hình slide minh họa) nguyên tử O dư điện tích âm theo lý thuyết dịch chuyển e học hóa hữu vị trí nối đơi phân tử bị thay đổi dẫn đến có thay đổi màu sắc thuốc nhuộm 30 31 ... HMO’); 14 ĐỒ THỊ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA METHYL ORANGE TRONG DUNG DỊCH AO7 species fraction HMO