ngồi sự nỗ lực cĩ gắng của bản thân, sự động viên của Cha mẹ, người thân, bạn bè cịn phải kẻ đến cơng ơn dạy dỗ.. sự quan tâm của các Thầy Cĩ - nhưng người đã và đang thắp sáng ngọn lửa
Trang 1ac] ACD
ƒ Anh sa BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
fs 3 P TRƯỜNG ĐẠI HỌC SU PHAM TP HO CHi MINH
soLice
KHOA LUAN TOT NGHIEP CU NHAN HOA HOC
Chuyên ngành: Hĩa Phân Tích
“ĐỊNH LƯỢNG ĐĨNG THỜI Cu” và Zn”” TRONG NƯỚC THÁI BAẢNG PHƯƠNG PHÁP
TRAC QUANG KET HOP VOL THUAT TOAN THEM CHUAN DIEM H”
Người hướng dẫn khoahọc: Thạc sĩ Lê Ngọc Tứ
Trang 2
LỜI CẢM ƠN
4 năm một quãng thời gian khơng quá dài của mỘit đời người
4 năm giảng đường dai hoc đủ dài đẻ thấy được nĩ quan trọng và
qwý giá, quãng thời gian tích lũy những tri thức làm hành trang bước vào
ý đời
4 năm ngồi sự nỗ lực cĩ gắng của bản thân, sự động viên của Cha mẹ, người thân, bạn bè cịn phải kẻ đến cơng ơn dạy dỗ sự quan tâm của các Thầy Cĩ - nhưng người đã và đang thắp sáng ngọn lửa yêu thương, ngọn lửa của những
người giáo viên trẻ
Đặc biệt Í hồn Khéa tudn tht nghiép ney em xin chân thành cảm ơn
Thây Lê ẨƯk Tứ đã tận tinh hướng dẫn cm thực hiện đ cài
Em cling xi teh cit on cic Thay Cé trong tổ bộ mĩn Hĩa Phân
7 Ï điều kiện giúp đỡ em thực nghiệm dé tai
Trong điều kiện cĩ hạn CA thời gian và kiến thức của bản thân, đề tài khĩng tránh khỏi những thiểu sĩi Rnong nhận được sự gĩp ý, nhận xét của các Thầy Cĩ và các bạn Cuối cùng, trước khí tạm bi hĩa 4 - tự đáy lịng mình x dơi kiến thức, phần đâu, rèn Í trong
giảng đường đại hoc, của r
Trang 3DANH MỤC BANG
Bang 2.1 Đặc điểm nguyễn tử đồng - c L2 1S S1 xnxx M0 68G 10 Bảng 2:2 Đặc điềm nguyễn từ KÊN:¿¿c¿¿cicciccccccc200G0G020 006600103200 ARAB 12
Bang 5.1 Dãy dung dịch phức Cu(11)-zincon đẻ xác định pH tơi ưu - -. - 29
Bảng 5.2 Dãy dung dịch phức Zn(1I)-zincon đề xác định pH tối ưu - - 29
Bang 5.3 Dây dung địch phức Cu(1I)-zineon dùng đẻ xác định khoảng nơng độ tuân theo
Gah -lugt Bushie 1 amber- Beer ove cicconvesscecewwveysacnversessanscarcercrevenewhnassvensennayes 30
Bảng 5.4 Dây dung dịch phức Zn(I1)-zincon dùng đề xác định khoảng nơng độ tuân theo
định luật Bughe-Lamber-Becr sa L221/2704Á 140 60156900040/988290MLASAEIV O1) 30
Bảng 5.5 Dãy dung dịch phức dùng để khảo sát ảnh hưởng của các ion lạ 30
Bảng 5.6 Dãy dung dịch phức để khảo sát ảnh hưởng của các ion Al”*, Cr'”, Ca?", Mg”" 30
Bảng 5.7 Dãy dung dịch phức đề khảo sát ảnh hưởng của các ion NI CA neo aaaaeso 3I
Bằng 4.8 Dây nơng độ Go tiêu Bil eo csiccki-xdev6166346xss605s 31
Bang 6.1, Gia trị nịng độ bắt đầu gây nhiễu của các ion Ni?", Fe”, Cđ”", PbhỶ”, Ca?", Mg””,
Mn”", AI”, Cr’’ dén hon hop Cu(II)-zincon 2.10°M va Zn(II)-zincon 2.10°M 38 Bang 6.2 Dãy các dung dich dé phan tích hỗn hợp HI - 39 Bảng 6.3 Các giá trị mật độ quang đo được trong phép đo xác định Cu”" và Zn°" 39 Bang 6.4 Bang kết quá 3 lần phản tích hỗn hợp HI -.- 2-2-2252 40
Bảng 6.5 Bảng kết quả 3 lần phân tích hỗn hợp H2 2021252222221 seư 4)
Bang 6.6, Bang két qua 3 lần phân tích hỗn hợp H3 - -00.-.00eeeceeeeeeeeeeeeeee eee 41 Bang 6.7, Bang két qua 3 lan phan tich hon hop H4 - 2.00 00000050 ee cec cece eceeeeeceeeseees 4) Bảng 6.8 Kết quả xử lý thống kẻ mẫu giả L2 211 nai 42 Bảng 6.9 Kết quả phân tích hỗn hợp HI H2, H3 và Há Siac aan 42 Bang 6.10; Ke qua ty của 4 hổn hỢD¡::-(6242c261000220206222206241606456600 500444068 43
Bang 6.11 Day dung dich dé xac dinh nong dé Cu” va Zn” trong mau nước thật 44
Trang 4DANH MỤC HÌNH VE
Hinh 4.1 Đồ thị của phương pháp thêm - Q2 QQ SE n1 ng ưng 22 Hình 4.2 Đồ thị của phương pháp thêm chuẩn điểm H 5555-55: 52 23 Hình 6.1 Phổ hấp thụ của zincon tại C=2.10”M pH=9 34 Hinh 6.2 Pho hap thụ của Cu(H)-zincon tại C=2.10M, pH=9 34 Hình 6.3 Phổ hấp thụ của Zn(II)- zincon tại C=2.10ÝM, pH=9 34
F0 cs Ree Fats TD NI ccna snes iconicemonesuicannseasamerauarnnanmanunmenyeanec: 34
Hình 6.5 Đỏ thị xác định cặp bước sĩng 3„,›¿ - 221222 Se 35
Hình 6.6 Sự phụ thuộc của mật độ quang theo pH 36
Hình 6.7 Ảnh hướng của thuốc thử tới mật độ quang - ‹‹- c2 <3: 36
Hình 6.8 Sự phụ thuộc của mật độ quang theo thời gian 37
Hình 6.9 Sự phụ thuộc tuyến tỉnh của mật độ quang vào nịng độ của Cu”" 37
Hình 6.10.Sự phụ thuộc tuyến tính của mật độ quang vào nồng độ của ZnỶ" 38
Hình 6.11.Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc A của hỗn hợp HI vào nồng độ Cu”” thêm tại
}¡=589nm, 2; =636nm TQ 200011112 250211111111 2n ng x1 xxxm 40
Trang 5Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
MỜ ĐA Úc 2cácgnbxcg ác l6 9G1486G0AGG0404614001A34604308Á03/03134,4062085030145.63Z2<0 4 PHÁN TƠNG QUA on ieiiieeeeseeeenalAnneiiiiaDldikaili464002004 2810116 A6 5 CHUONG L ĐẠI CƯƠNG VÉ PHẦN TÍCH TRÁC QUANG 6
!.!.Định nghĩa .- HH TH HT KT 0k 14 6
J:2:Các rữŒ nâng lường trong phần MỸ vá 642246c666 14 k0 v62 640220<4021202cass 6
l3 tu vật iy calanoid aa eee 6
L4:Cơ số :li6n học;của:miẫu ĐẾN sisi Sais aac acl a esas aaa 7
L.Š.G& đình luậi hiến (hụ cứ Naha eis icesiccsanctcncincteisesceGaais nanan da cepScd ves bip eat iaennintbabewe 8
15.4; Định Mi BuUele-LANDDE <iscsccesssssscsecoseeentesoreeisemimnnmnaninesanntimimen 8
LÍ ——-neeeeeieaeeessssaeoeeeoeeeeseos 9
I.5.3.Định luật cơ bản của sự hập thụ ánh sáng Bughe-Lamber-Beer 9 I5;:4£ HH MÀ CƠNG CNN aaa a cas ia 0060 04v10602024000222GG122060266/ 9
CHUONG 2 DAI CUONG VE DONG, KEM VÀ ZINCON - 10
2)Ì,Đìgi.bương: VỀ đỒnG::z6:á:2:6cc2ccáccigtcciii2024i80L008i0001ảu13G0AI86 2o zá-di 10
3:1:1:Ðc 0n HN ĐỀ ecckcsccooiieebcitieikvcofiGAdssd4803642u0ax486 10 S0 II tới Cai LÍ HT sang seasreeeoseeeroiawaaceiteo0t24662122036110635213004000g6200164084/003/260 64 II
2.1.3.ỨÏng dụng, St 1121 112111121111 1113111171015 1112119 031111123127113171e 113g H
PB no II
3:3 Dal coors VE ƠN Ga ea a a ea 12
22:8 tiệc điểm ng F8 ẲỀ::s212/2 126052620 002100012.0%20214122L0G42220101.0G1312i40G:9S0A) 12
Fk OO AMEN EMM DD 5 sissies tra tá 22t 0á xGoocàGzgcibxasdse 13
121-100 GD sa các 1c 10/000142002016522/644203104/205234014505/26430000E9462460x246650016018438 14
3.3.4 Hợp chất của kẽm - ¿S2 1t 0 22131121 1111111121111111110111511 111108111212 01 1513 1e l4 2.3 ZInCOH cu SH HH ng n1 TH nu TH ng ng ng 15
DiS NINH G2211 lá 6640910/24021/4A496G62)32t4 15
Bi Did heat chain crete ha asics eis cise saan 16
CHƯNG 3, MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LUƯƠNG ĐƠNG VÀ KẺM 17
Trang 6Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tứ SVTH: Phan Thj Xuan Hoa
3.1.3 Một phương pháp cĩ độ nhạy cao đề xác định đồng (11) trong mẫu nướcdựa trên
phan ứng ức chế enzyme giữa đơng (lÍ) và nitrat reductase 5 5 c2 cu 17
3.3 Một số phương pháp định lượng kẽm Q00 n2 11210211 1x14 I7 3.3.1 Xác định kẽm băng phương pháp đo màu với đìthizon 5 5211 se 17 3.3.2 Xác định kẽm băng phương pháp thẻ tích dùng 8-oxyquinolin 2-55 18
3.3.3 Định lượng đồng thời chì và kẽm bằng phương pháp trắc quang và mạng nơron đa
NN7261010200X001130000A30026100tX5000G181 442051000 00AxiAàA I8
3.3 Một số phương pháp phân tích định lượng đẳng và kẽm 5255-55 5555 19
1.3.1 Xác định đồng kẽm trong chỉ tỉnh khiết bằng phương pháp cực phê 19 3.3.2.Định lượng đồng thời đồng niken coban và kẽm ding zincon bang phuong phap
dccyỶytrrẳriiiiiẢẢẢỶẢỶỶỶÝẢ .<:1<< 19
3.3.3.Xác định đơng kẽm băng phuong phap tric phd hap thy nguyén tu ngon lua 20
CHUONG 4 PHƯƠNG PHÁP TRÁC QUANG KÉT HỢP THẬT TỐN THEM
CHUAN DIEM H SU DUNG THUOC THU SINH MAU .225-552 S2 21
á;1 Phương paladins tains GhUÀN: (c0 026 cno0 200cc 00000 120206/4660120203 0x1 21
0 Es PTR ROI TH NG te nnccn0 00666 icon 0c 6103460005366 s150646222345//342533862526 21 4.1.2 Phương pháp đề thị - 22 2s 3 9E 31131595531 111111115 11513318111 11 13 1111 11111141 c4 21
4.3 Phương pháp trắc quang kết hợp thuật toan thém chuan diém H trong hén hgp 2 cau
DI KP 0S DỤC se IS S02 D 4e SA 97/0/2011) X02//07:-7/170251YTt Vy PT EXTAU/20c214 21729) OOT/RƯỢANA TVPPVINYV VY 22
PHAN THỰC NGHIỆM: 260 Rites is 25 CHƯNG 5 HĨA CHÁT DỤNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨỬU 26
51 Hải chát Và (NA Cũng 2000020066 0G11/2480001666G02444003106266ssua 26
TK LKL cVi ] ÏŸỶŸ——Ïớý_—_——_— ——— 26
512 Dụng cụ thí nghiệm ỪÙIỈIAồmáđẳỪỒỪỮ " 26 Š 3 Chuẩn hị các dung dịch gĩc và nghiên cứu 5 s55 ma 26
5.3.1 Các dung dịch gốc - v8 0220V260À)2/9:k6212À)042t740/244L521 d6
Šš 3.3 Pha các dung dịch phức dẻ khao sát phỏ hắp thụ của 3 phức Cu(f)-zincon Zn(l1}- zincon và thuốc thư zincon t¿04cbttvi20002 2% cac Nkel tGclU_G 28 Š 2.3 Pha dung dịch đẻ khao sát cập bước sĩng nghiên cứu vả các điều kiện tơi ưu 29
$24 Pha cae dung dich phite dé xác định pH tơi ưu E0NG/2404/0020)90020006677160105 29
Trang 7Khĩa luận tốt nghiệp 2006-2010 | GVHD: Th§ Lê Ngọc Tứ SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
5.2.5 Pha các dung dịch phức đẻ xác định khoảng nơng độ tuân theo định luật Bughe-
bawibee:DGEEE¿LLGA600xxcgttiáitocWwiuasqsazwdadiiityetksiacaoeutwuuugxa 29
5.2.6 Pha dung địch phức đẻ khảo sát ảnh hưởng của các ion lạ -. 5:55: 30 5;2:7 Fta hơn hợp phân tích Cư VÀ 21 Gan ec2na,g102620100404606666666c6) 31
5.3 Phuong phap nghiên cứu thực nghiệm re 31
5 Fk SOO Aimy Chay Dame BONS Ags Aig cnssesssssissiescesasasessnscrnessssonvensiocesestossscacssevvesesensseorscenvins 31
5.3.2 Xác định pH tối ưu của phản ứng tạo phtte cccccscesseesessecseessessecssseeeessnenseeeneevees 32
5.3.3.Xác định lượng dư thuốc thử cần thiết để chuyển hồn tồn ion Cu”" và Zn”" thành
G0 0000001600 0001014 7/60100246072S5VATEAPA402502012264%9069288L/3948280016640/A669400/20A 32
5.3.4 Xác định khoảng thời gian tạo phức ổn định ¿25 5 St czxvxzsxrrsrree 32
5.3.5 Xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Bughe-Lamber-Beer 32 5.3.6 Khảo sát ảnh hưởng của các ion cản trỞ - co reeeeerrvrrrrrrrrrreeree 32
5.3.7 Xác định lượng Cu”" và Zn”” trong hỗn hợp - 5-72 vvzectzvkkerrree 33
CHƯƠNG 6 KẾT QUÁ - SE E331 1 41 E1 1111 311421121107 34 6.1 Các điều kiện tối ưu - St tt CS E93 TES9 RE 43438 11231730731735725315600 34 6.1.1 Khảo sát phổ hắp thụ của phức Cu(II)-zincon, Zn(II)-zincon và zincon 34
6.1.2: Xĩo đ"h cặn tước SƠNG NÊN 02c 60002 Á60140xai402à.4x4 ae 35 &.L:3:2Jưu đổ VỆ ti RE G1222 52c0022CG00220000000GGC00G6id60G0 G42 GaSE6 35
6.1.4 Xác định lượng dư thuốc thử để chuyển hồn tồn ion kim loại thành phức 36 6.1.5 Xác định khoảng thời gian thích hợp để đo mật độ quang - -.- 37
6.1.6 Xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Buahe -Lambe-Beer 37
6.1.7 Khảo sát ảnh hưởng của các ion cản trỞ nĂnierrrersrrrrrrerrrrre 38
6.2 Xác định nơng độ Cu”", Zn** trong các hỗn hợp phân tích bằng phương pháp trắc
quang kết hợp với thuật tốn thêm chuẩn điểm H 2-5222 S2 32 132221221266 39 6.3 Ứng dụng phương pháp trắc quang kết hợp thuật tốn thêm chuẩn điểm H đẻ định lượng đồng thời Cu”" vả Zn”” trong mẫu thực tẺ ¿2-56 St v22 Exxecrverrerred 43
PHÁN EET LUẨN VÀ ĐẺ TU kg e na neiiie-iyi 46
Trang 8Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: Th§ Lê Ngọc Tứ
SV1H: Phan [hj Auan Hoa
MO BAU
Dat nude ta đang trên con đường hội nhập đẻ phát triển và cỏng nghiệp nặng đang
là một trong số những ngành cơng nghiệp mũi nhọn Hiện tại chúng ta đang tập trung phát
triên các ngành cơng nghiệp phụ trợ , trong đĩ kỳ vọng đặc biệt vào ngành gia cơng ma kim loại Thực tế là nhu cầu mạ kim loại ngảy càng lớn và cũng từ đĩ việc xử lý chất thải trong gia cơng mạ - một yếu tố cĩ nhiều khả năng phá hủy mơi trường là hết sức cân thiết và cần được giải quyết triệt đẻ
Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ các ion kim loại nặng đủ lớn, sinh vật cĩ thẻ bị chết hoặc thối hĩa, với nơng độ nhỏ cĩ thẻ gây ngộ độc mãn tính hoặc
tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về dài Do đĩ, nước thải tử các
quá trình xi mạ kim loại, nếu khơng được xử lý, qua thời gian tích tụ và bằng con đường trực tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tổn đọng trong cơ thể con người và gây các bệnh nghiêm trọng, như viêm loét da, viêm đường hơ hắp, ung thư, Các ion kim loại nặng thường gặp trong cơng nghiệp xi mạ là Cu, Zn, Fe, Mn, Cd, Ni, Cr, Pb tủy thuộc từng nguồn Việc
xác định hàm lượng các ion kim loại nặng được các nhà khoa học quan tâm , trong đĩ cĩ
hai ion kim loại Cu" và Zn”"
Đã cĩ nhiều phương pháp xác định hàm lượng Cu”" và Zn”" trong đĩ phương pháp
trắc quang được sử dụng nhiều nhất vì cho hiệu quả cao mà lại dé dang thực hiện và ít tốn
kém Ưu điểm của phương pháp trắc quang kết hợp với thuật tốn thêm chuẩn điểm H là
cĩ thể loại trừ được sai số hệ thống gây ra bởi chất nền và chất gây nhiễu , cho phép xác định đồng thời hai hoặc ba cấu từ cĩ phổ che phủ lên nhau mà khơng cần phải che hoặc tách riêng chúng Với mong muốn gĩp phần ứng dụng phương pháp này em chọn đẻ tải:
“ĐỊNH LƯỢNG ĐỊNG THỜI Cuˆ* VÀ Zn”*` TRONG NƯỚC THÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÁC QUANG KÉT HỢP VỚI THUẬT TOAN THEM CHUAN
DIEM H”
Đẻ tải đã xây dựng quy trinh djnh lugng déng thoi Cu™* va Zn™* bang phuong phap trac
Trang 9Khĩa luận tốt nghiệp 2006 —- 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ
SV: Puan Thi Xuan Hoa
PHAN
Trang 10Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 4010 GVHD: Th§ Lê Ngọc Tứ
| SVTH: Phan Thị Xuẩ Hoa
CHUONG 1 DAI CUONG VE PHAN TICH TRAC QUANG
11 Djnh nghia [1]
Phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phản tích quang học dựa
trên sự tương tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lượng bức xạ thuộc vùng tử
ngoại, khả kiến hoặc hỏng ngoại
Nguyễn tắc chung của phương pháp phân tích trắc quang là muốn xác định một câu tử X nảo đĩ, ta chuyển nĩ thành hợp chất cĩ khả năng hắp thụ ánh sáng rồi đo sự hấp thụ ánh sáng của nĩ vả từ đĩ suy ra hàm lượng cấu tử X cản xác định
1.2 Các mức năng lượng trong phân tử [1l]
Nội năng trong phản tử bao gồm ba phần chính:
Nang lugng chuyén dong cua electron (electron hĩa trị), kí hiệu E,
- Nang lượng dao động của các nguyên tử trong phân tử, khi hiệu E
- _ Năng lượng chuyên động quay của tồn phân tử, ki hiệu E,
Ngồi ra cịn năng lượng chuyên động tịnh tiến của phân tử mà người ta thường khơng xét tới vì năng lượng này liên tục
Do đĩ ta cĩ thẻ biểu diễn nội năng E của phân tử dưới dạng biểu thức gần đúng như sau:
E=E,+E,+E,
Các năng lượng này đều được lượng tử hĩa và các mức năng lượng trong phân tử hợp thành phổ năng lượng phân tử Mỗi phân tử cĩ nhiều mức của electron (gọi là cĩ
nhiều mức e), cĩ nhiều mức dao động của nguyên tử (gọi là mức v) và nhiều mức chuyển động quay (gọi là mức j) Do đĩ mỗi phân tử cĩ vơ số mức năng lượng cĩ thể cĩ Tuy vậy,
ở trạng thái cơ bản của phân tử chỉ cĩ một mức năng lượng xác định
13 Cơ sở vật lý của màu sắc [2]
Ảnh sáng là những bức xạ điện từ cĩ những bước sĩng khác nhau hay dịng photon cĩ năng lượng khác nhau
Những dao động điện từ quan trọng nhất trong phân tích trắc quang cĩ độ đải sĩng
Trang 11Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thj Xuan Hoa
Bước sĩng (nm) 200 400 N
| |
Miễn phơ tửưngoại | Miễn phơ tử ngoại | Miễn phổ khả kiến bin phơ hỏng ngoại
chân khơng
Các photon ở miền bước sĩng ngăn cĩ năng lượng lớn ( E=hu== ) Năng lượng
photon ở miễn phơ tử ngoại và khả kiến xắp xi bằng năng lượng liên kết
Như vậy các dao động điện từ cĩ thẻ chuyển các electron liên kết các nguyễn tử
trong phản tử sang trạng thái kích thích Các liên kết càng bẻn thì chí bị kích thích bởi
những photon cĩ năng lượng lớn (vùng tử ngoại xa) càng kém bẻn thì cảng dễ bị kích thích (cĩ thẻ dùng photon vùng khả kiến) Các photon miền phỏ hồng ngoại cĩ năng lượng
rất thắp từ 1,5+15 kcal/mol nên khơng kích thịch được electron hĩa trị, nĩ chỉ cĩ thể gây
nên đao động của từng nguyên tử hay nhĩm nguyên tử trong phân tử Vi vậy quang phơ hap thụ tử ngoại và khả kiến cịn gọi là quang phơ electron, cịn quang phỏ hấp thụ hồng ngoại gọi lả quang phơ phân tử
14 — Cơ sở hĩa học của màu sắc [1], [2]
Sự hấp thụ các tia sáng thuộc miền khả kiến hay tử ngoại làm kích thích hệ electron của phân tử Ở trạng thái kích thích phân tử khơng bẻn vững, chỉ tổn tại trong thời gian rất ngắn (khoảng 10Ÿ sec) nĩ cĩ xu hướng trở vẻ trạng thái cơ bản cỏ năng lượng thấp, phân
tử lại giải tỏa ra nẵng lượng dưới ba dạng chủ yếu sau:
- Năng lượng giải tỏa gây nên sự biến đổi tính chất hĩa học của các chất Nghiên
cứu sự biến đổi này thuộc ngành quang hĩa Hiện tượng quang hĩa hiện nay cịn ít được sử dụng trong phân tích trắc quang
Năng lượng giải tỏa ra dưới dạng ánh sáng, hiện tượng này gọi là phát quang Hiện
tượng này được ứng dụng trong phân tích định tính và định lượng, nĩ là cơ sở của
phương pháp phân tích phát quang
Trong đại đa số trường hợp, năng lượng kích thích biến thành chuyển động nhiệt
Trang 12GVHD: ThŠ Lê Ngọc Tứ SVTH: Phan Thị Xuân 1ua
Do năng lượng chỉ giải tỏa ra đưới dạng nhiệt mà ta cĩ thể nhận được màu sắc của các
Khĩ luận tốt nghiệp 2006 - 2010
|
chất Như vậy giữa màu sắc của một chất với khả năng hấp thụ ảnh sảng của nĩ liên quan với nhau Sự liên quan đĩ được thấy trong bảng sau: Mau cua chat Cac tia sang bj hap thy Lục ảnh vàng Tim (400-450nm) Vang Cham (450-480nm) Da cam Chàm lục (480-490nm) Dd Luc cham (490-500nm) Tia Lục (500-560nm) Tim Lục ánh vảng (560-575nm) Cham Vang (575-590nm) Cham luc Da cam (590-620nm) Lục chảm Đỏ (625- Ì00nm) Lục Tia (700-800nm) Ta cĩ thê định nghĩa chất màu như sau: - Các chất hấp thụ ánh sáng chọn lọc trong một vùng phỏ nhất định Nếu chất hấp thụ
ánh sáng trong vùng khả kién thì chất cĩ màu Màu mà mắt ta trơng thấy được là màu
bổ sung của màu bị hắp thụ hoặc là màu của sự pha trộn các màu cịn lại
- Chỉ cĩ các vật đen tuyệt đối mới hấp thụ mọi tia sáng trong vùng khả kiến và biến
thành nhiệt
- Khơng cĩ chất nào là khơng hấp thụ ánh sáng Những chất khơng màu như nước,
benzen, thủy tinh thì khơng hấp thụ các tia trong vùng khả kiến nhưng lại hap thy manh
các tia sáng trong vùng tử ngoại
1.5 Các định luật hấp thụ cơ bản [1] [2]
1.5.1 Định luật Bughe-Lamber
Bang thực nghiệm năm 1920 nhà bác học Bughe (Pháp) vả sau đĩ là Lamber
(Đức) đã thiết lập được định luật Bughe-Lamber: "những lớp chất cĩ chiều đài đồng nhất
trong những điều kiện khác như nhau luơn luơn hắp thu một tỉ lệ như nhau của dịng sáng rọi vào những lớp chất đĩ”
Trang 13Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tit S "1H: Phan Tnj Xuan Hoa Trong đĩ: l,~ Cường độ dịng sáng tới chiếu vào dung dịch
I - Cường độ dịng sáng sau khi đi qua lớp dung dịch
k ~ Hệ số tắt, phụ thuộc vảo bán chất chất hap thụ và bước sĩng anh sáng tới I~ Chiều dảy lớp dung dịch màu
1.5.2 Định luật Beer
Năm 1952 Beer đã xác định được rằng, hệ số k phụ thuộc tỷ lệ với nồng độ của chất hấp thụ trong dung dịch: ” sự hấp thụ dịng quang năng tỷ lệ bậc nhất với số phân tử mà
dịng quang năng đi qua nĩ”
K=eC (1.2)
Trong đĩ: C—- Nơng độ chất hấp thụ (iong/l, mol/l) e - Hệ số khơng phụ thuộc vảo nơng độ
1.5.3 Định luật cơ bản của sự hấp thụ ánh sáng Bughe-Lamber-Beer
Kết hợp hai định luật trên ta được định luật cơ bản của sự hấp thụ ánh sáng Bughe-
Lamber-Beer:
I=1,.10®“ (1.3)
Hay A =elC (1.4)
Với A = lg—- là mật độ quang của dung dịch
Nếu nồng độ C được biểu diễn bằng mol/1, Ì bằng cm thì £ được gọi la hé sé hap thụ phân tứ gam hay hệ số tắt phân tử gam (1 mol cm `)
1.5.4, Định luật cộng tính
Khi trong dung dịch cĩ nhiều cấu tử màu tồn tại độc lập với nhau (khơng tương tác
hĩa học với nhau) thì mật độ quang của dung dịch ở các bước sĩng đã cho bằng tống mật
độ quang của các cầu tử màu của dung dịch ở bước sĩng
Giả thiết hệ cĩ n cau nr nhu vay: A, B, C N thì theo định luật cộng tính cĩ:
Ai= A2+A2+Aj+ + A4 (1.5)
Trang 14Khĩa luân tốt nghiệp 2006 — 2010 2.1 — Đại cương về đồng
2.1.1 Đặc điểm nguyén tw [17]
Bang 2.1 Dac điểm nguyên tử đồn
Tên, Ký hiệu, Sỏ đơng, Cu, 29
Phân loại kiuLlogi chuyển táo |
Nhĩm, Chư ky Khơi 11.4 d ,
Khoi lượng riêng 8920 kg/m? _tNhiVne 3,0 kim loại màu đồng sáng ^PStấthơi a 5.2.2 | Khỏi lượng nguyêntu 63.546 đ.v, Bán kính nguyên tử 135 (145) pm (calc.) Bán kính cơng hố trị 138 pm
Đán kính van der Waals 140 pm
Cau hinh electron [Arl3đ'“4s'
'e trên mực năng lượng 2,8, 18, l |
Trang thái ơxi hĩa 2, I (bazợ nhẹ)
| Câu trúc tình thẻ hình lập phương
GVHD ThS Lé Ngoc Tu SVTH Phan Thị Xuân Hoa
CHUONG 2 DAI CUONG VE DONG, KEM VÀ ZINCON
Đơ âm điện Răn 1.357.6 K (1.984,3 “E) 2.840 K (4.653 °F) nghịch tự 7,11 x10 m3/mol 300,3 kJ/mol 13,05 kJ/mol 0,0505 Pa tai 1.358 K 3.570 m/s tai 293,15 K 1,9 (thang Pauling) 380 J/&s-K) 5,959x 10” /Q.m 401 W/m-K) 745,5 kJ/mol 1.957,9 kJ/mol 3.555 kJ/mol
Đơng là nguyên tơ thuộc nhĩm IB trong bảng hệ thơng tuần hoản, ở trạng thái đơn chat Cu tim cĩ màu đỏ, Cu vụn cỏ máu đỏ gạch, đéo dễ kéo sợi và đát mỏng (cĩ thẻ dảt
Trang 15Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tit
SV "Hi: Phan Thi Xuan Hoa
mong dén 0,0025 am, mĩng hơn giấy viết 5-6 lần) Đồng cĩ độ dẫn điện và dẫn nhiệt rất
cao (chỉ kém bạc) Tên latinh cuprum xuất phát từ chữ cuprus là tên latinh của hịn đảo
Kipr, nơi ngày xưa người Cơ La Mã đã khai thác quặng đồng và chế tác đồ đồng
2.1.2 Độc tính của đồng [3], [4]
Đồng cĩ một lượng bẻ trong thực vật và động vật, trong cơ thẻ con người đồng cĩ nhiễu trong thành phần của một số protein, enzim và tập trung chủ yếu ở gan Hợp chất của đồng cần thiết với quả trình tơng hợp hemoglobin và photpholipit, sự thiếu đồng gây ra
sự thiếu máu Hợp chất của đồng khơng độc bảng hợp chất của các kim loại nặng khác như
chỉ vả thủy ngân nhưng muỗi đồng rất độc với nắm mốc vả rêu tảo
2.1.3 Ứng dụng [3], [4]
Trong thực tế Cu được dùng trong hai nghành chủ yếu là kỹ thuật điện và luyện
kim, trong kỹ thuật điện đồng được dùng để chế tạo dây dẫn (ở dạng tỉnh khiết) dựa vào tính dẻo, tính dẫn điện, tính bền Trong luyện kim dùng đẻ chế tạo nhiều hợp kim với ứng dụng khác nhau như đồng thau là hợp kim Cu-Zn (45%Zn) cĩ tính cứng và bền hơn đồng dùng để chế tạo các chỉ tiết máy, chế tạo các thiết bị dùng trong cơng nghiệp đĩng tàu biển, hợp kim Cu-Au trong đĩ 2/3 Cu, 1/3 Au (cịn gọi là vàng 9 cara) dùng đẻ đúc tiền
vàng, vật trang trí
2.1.4 Hợp chất của đồng {3], [4], [5]
Trong các hợp chất đồng cĩ số oxi hĩa là +1, +2
Đa số hợp chất của Cu” đều ít tan trong nước, tuy cĩ cấu hình d'” nhưng ở trong nước
muối Cu” tự phân hủy 2Cu' sCu+Cu* E°=+0,38V
Đa số muối CuỶ* dễ tan trong nước, bị thủy phân và khi kết tỉnh từ dung dịch thường ở
dạng hidrat, dung dịch lỗng của muối tan cĩ màu lam, màu của ion [Cu(H;O),]”* trong
khi ở trang thai ran các muối cỏ màu khác nhau 2.1.4.1 Tính axit — bazơ
Đồng cĩ hai trạng thái hĩa trị chủ yếu là Cu(II) và Cu(1) nhưng Cu(I) khơng bẻn, trong
dung dịch thực tế khơng cĩ cation Cu’, chi gặp ở dạng phức chất hoặc hợp chất ít tan
Trong dung dịch nước ion Cu”" cĩ màu xanh lục Dung dịch cĩ phán ứng axit Cu* + HO SS CuOH' + H
Trang 16Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tir SVTH: Phan Thi Xuân Hoa
2Cu** + SO,” +20H S Cu;(OH); SO,
Sau đĩ là hidroxit mau xanh nhạt
Cuz(OH);SO, +2OH' % 2Cu(OH); + SO,”
— Khi đun nĩng sẽ chuyên thành CưO màu đen
— Trong dung địch kiểm rắt mạnh Cu(OH); tan một phản tao ra anion CuO,” mau xanh nhat
Cu(OH); + 2OH 5 CuO;* + 2H;O
2.1.4.2.Tinh chat tao phức
Đồng là kim loại nhỏm IB với đặc trung la cac phan lop d gan ngoai clung (n — 1)d được điền hồn chỉnh với d'” và cặp electron ngoải cùng lả ns` Bởi vậy số oxi hĩa phỏ biển của Cu khi tạo phức là +1, +2
Số phối trí cùa Cu là 2, 4 và 6 tương ứng với obitan lai hĩa sp, sp` , dsp*, sp`d'
lon Cu** tạo nên nhiều phức chất
~ Các phức chất của Cu" với Cï, NH:, CN, §;O;” đều khơng màu, trong đĩ phức của Cu’
với NHạ tương đơi bền, phức của Cu” với CN’ rat bên
— Các phức chất của Cu”” với các phổi tử khác nhau thường cĩ màu đặc trưng (xanh, vàng, nâu) Các phức chất tương đối bền của Cu”” : phức với CN' (lgBạ = 25), SCN' (lgB„ = 6,5), EDTA (lgB = 18,8) Các phức với CL', Br, F, CHyCOOƠ ít bền
— Ngồi ra Cu” cịn tạo hợp chất nội phức cĩ màu với nhiều thuốc thử hữu cơ được dùng
trong phân tích định lượng trắc quang Cu”": 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol, methylthymol
Trang 17Khỏa luân tơt nghiệp 2006 — 2010 GVHD ThS Lé Ngoc Tu SVTH Phan Thì Xuân Hoa
Khĩ: lượng nguyễn tư Bán kính nguyên tự (caÌc.) Bán kinh cỏ án kinh v Waals Cau hình electron c trên mực náng lượng Trang thái ơxi hĩa (ƠxíU) me ic tinh thẻ | | | | | | Dis sts 65.409 div, 135 (142) pm 131 pm 139 pm LAr)3g'“4s” 2, 8, 18,2 2 (lưỡng tính) hình lập phương
Thẻ tích phân tư 9,16 x10° m3/mol ' Nhiệt bay hơi 115,3 kJ/mol Nhiệt nĩng chay 7,322 kJ/mol
| Ap suat hgi 192,2 Pa tại 692,73 K
| Van tộc âm thanh 3.700 mys tai 293.15 K a oo aaa Đơ âm điện 1,65 (thang Pauling) Nhiệt dung ri 390 J/(kg-K) I,695x 10” /Q-m EET aan esi Điểm nĩng chảy 906,4 kJ/mol 692,68 K (787,15 ` 1.733,3 kJ/mol 1.180 K (1.665 °F) 3,833 kJ/mol TL: :E=:=
Kẽm là thuộc nhĩm IIB là kim loại màu trăng bạc nhưng ở trong khơng khi ẩm chủng dân dẫn bị bao phủ bởi màng oxit nên mắt ánh kim Kẽm cĩ khơi lượng riêng lớn cĩ
nhiệt độ nĩng chảy và nhiệt độ sơi thắp hơn các kim loại năng khác Hop kim va hop chat của kẽm đã được biết từ xa xưa cịn kẽm kim loại được biết muộn hơn nhiều cỏ lẽ nguyên
nhân là việc luyện kẽm địi hỏi nhiệt độ cao mà kẽm đã bay hơi ở dưới nhiệt độ đỏ Nguồn gốc tên latinh zincum của nguyên tổ kẽm chưa được biết rð ràng
2.2.2 Độc tính cúa kẽm [3|, (4|
Một số Ít kẽm đi vào mơi trường bằng những tiền trình tự nhiên, hấu hết là do hoạt
đơng của con người như khai thác mị, luyện thép, đơt than đá và các chất thái Từ đĩ kẽm
bam vao dat đá, các phân tử bụi trong khơng khí Mưa vả tuyết sẽ rửa sach các phan nr bu
Trang 18Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 -¡ — GVHD: Th§ Lê Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
kẽm từ khơng khí Các hợp chất của kẽm sẽ được chuyển vảo mach nước ngắm, ao, hồ,
sơng suối, cịn lại sẽ dính chat vao dat đá
Vẻ độc tính, Zn ở trạng thái rắn khơng độc nhưng hơi của ZnO lại rất độc, cịn các
hợp chất khác của Zn lại khơng độc Tiếp xúc với kẽm trong cơng nghiệp cĩ thể dẫn tới
hậu quả nhiễm độc kẽm là đo hít thớ khĩi chứa ZnO Nguyên nhân theo Rohrs là do ZnO
đã làm biến chất các protein của tế bảo phế quản và phế nang Cũng cĩ tác giả cho răng độc tinh cua ZnO gay ra là do tác dụng của ZnO lên các bạch câu đa nhân cĩ mặt trong các mao mạch phơi
2.2.3 Ung dung (3), [4]
Trong cơng nghiệp, kẽm là kim loại sản xuất đứng hàng thử tư sau sắt, nhơm, đồng Kém là nguyên tố cĩ phạm vi ứng dụng rộng rãi từ sản xuất kim loại cơng nghiệp mạ, cơng nghiệp cao su đến được phẩm và nơng nghiệp Cụ thẻ là:
Một lượng lớn Zn được dùng mạ lên sắt để bảo vệ cho sắt khỏi bị gi, trên bề mặt của lớp
mạ cĩ phủ một lớp mĩng cacbonat bazơ ZnCO; 3Cu(OH); bảo vệ kim loại
Kẽm dùng đẻ sản xuất pin khơ
Một phần kẽm dùng đẻ điều chế hợp kim như hợp kim với đồng, một số hợp chất của kẽm
được dùng trong y khoa như ZnO dùng làm thuốc giảm đau, ZnSO; dùng làm thuốc gây
nơn, dùng làm thuốc sát trùng, Zn cịn dùng để sản xuất pin khơ 2.2.4 Hợp chất của kẽm [3], [4], [5]
2.2.4.1 Tính chất axit - bazơ
Dung dịch nước của ion Zn”* khơng màu, cĩ phản ứng axit yếu: Zn” + HạO *% ZnOH* + H*
pH cua dung dich Zn ** 0,01M bang 5,5
Khi kiểm hĩa dung dich Zn** 0,1M thi dén pH = 6 sẽ cĩ kết tủa trắng Zn(OH); tan trong kiềm dư ở pH =14 cho ion ZnO;” khơng màu -l? l Thực tế để kết tua duge Zn(OH), tir dung dich Zn** 0,1M thi Coy- > = 10° hay pH 0ˆ > 8
Khi kiểm hĩa dung dich Zn** bang NH; thi méi dau cĩ kết tủa trắng hidroxit và sau đĩ kết
tủa tan ra do tạo thành phức amin Zn(NH yn
Trang 19Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tit
SVTH: Phan Thj Xuan Hoa
le
Zn”" + 2NH; + 2H;O — Zn(OH); | + 2NH,*
Zn(OH) | + 2NH,” + 2NH, — Zn(NH;),"* + 2H;O 2.2.4.2 Tinh chat tao phirc
Kém 1a kim loai nhém IIB véi dac trumg [a cdc phan lop d gần ngồi cùng (n - 1)d durgc dién hoan chinh véi d'° va cap electron ngoai cing 1a ns’ Boi vay so oxi hoa pho biến của Zn lả +2
Số phỏi trí của Zn”” là 4 và 6 tương ứng với obitan lai hĩa sp” và sp ˆdỶ, trong đĩ +4 chính là số phối trí đặc trưng của kẽm,
lon Zn”* tạo nên nhiều phức chất tuy nhiên khả năng tạo phức của nỏ kém hơn đồng
va bac
Những phức vơ cơ thường gặp là:
Phức it bên: phức với axetat, clorua, florua, thioxianat, tatrat
Phức tương đối bẻn với oxalat (lgồ ; = 4.85, 7,55, 8.34), xiưat, sunfoxalixilat,
axetylaxeton, etilendiamin, ammoniac (lgB ;4 = 2,18, 4.43, 6,74, 8,70)
Phức rất bên với EDTA (lgBzay? = 16,7), CN' (lgð ;„ = 11,07, 16,05, 19,66)
4 Ngồi ra Zn”” cịn tạo hợp chất nội phức cĩ màu với nhiều thuốc thử hữu cơ được dùng trong phân tích định lượng trắc quang Zn”” : o-phenantrolin, PAN (1 ~ (2 - piridin azo), 2-
Trang 20Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 | GVHD: Th§ Lê Ngọc Tứ
_ SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
2.3.2 Tính chất của thuốc thử
Thường được cung cấp như là muối mononatri (NaH;L) Nĩ là chất bột màu tím đậm,
nĩ hịa tan nhẹ trong nước và ethanol, để hịa tan trong kiểm, tạo ra một dung dịch đỏ đậm,
và nĩ khơng hịa tan trong các chất hữu cơ thơng thường và nhanh chĩng phân hủy trong dung dịch acid Cấu trúc hĩa học của Zincon cĩ liên quan đến | chat 1a diphenylcarbazone và trong dung địch cĩ sự cân bảng phân ly proton trong dung dịch nước
Sự khác nhau ở màu và giá trị pKa trong quá trình pha chế cĩ thẻ là do màu mẫu thử khơng trone sạch pKa» +-45 pKa›=” 9(hoac § 3 s=13(hoac>14 HL HH` qe HI nà HH tr" đỏ hồng hoặc đỏ Vàng Vàng cam hoặc tím tím đỏ cam
Zincon tạo được phức chất với nhiều ion kim loại nặng như Ca”°,CoỶ*, Cu”*, Fe”: In”, Mn°*, Pb**, Cd”*, Zn”* tan được trong nước và là một thuốc thử được sử dụng nhiều trong phân tích trắc quang Trong đĩ Zincon màu vàng (H;L”) hoặc cam (HL) ở pH = 5 - 9 tạo thành dạng ML màu xanh với ion Cu”* và Zn”* Hệ số hắp thụ mol của các chelate
Cu và Zn là quá cao (CuL, pH = 5,0 - 9,0, À„„„ = 600nm, £ = 1,9.10'; ZnL pH = 8,5 - 9,5,
Annax = 620nm, € = 2,3.10° ), chính vì vậy mà Zincon được xem như một thuốc thử đo
Trang 21Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ SVTH: Phan Thị Xuân Hoa CHƯƠNG 3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG ĐỊNG VÀ KẼM
3.1 Một số phương pháp định lượng đồng
3.1.1.Phương pháp so màu xác định hàm lượng đồng với natri đietyldithiocacbamat[6]
Thuốc thử natri dietyldithiocacbamat được sử dụng khi hàm lượng đồng từ 0,02 đến
(0,Smg/
Phương pháp này dựa trên tác dụng của ion Cu”" với natri dietyldithiocacbamat trong mơi
trường amoni hidroxit lỗng đẻ tạo ra đồng dietyldithiocacbamat cĩ màu đỏ gạch Xây đựng đỏ thị chuẩn của các dung dịch mảu tiêu chuẩn, đo giá trị mật độ quang của mẫu từ
đĩ xác định được hàm lượng đồng Lưu ý đẻ loại trừ ảnh hưởng của sắt và độ cứng của
nước phải thêm mudi kali natri tactrat
3.1.2.Phương pháp so màu xác định hàm lượng đồng với chi dietyldithiocacbamat [6]
Thuốc thử chỉ dietyldithiocabamat được sử dụng khi hàm lượng đơng từ 0,002 đến 0.06 mg/l
Phương pháp dựa trên phản ứng trao đổi xảy ra trong mơi trường axit (pH =1 -2) giữa chi dietyldithiocacbamat [N(C)Hs):CS,].Pb — tan được trong cacbontetraclorua với ion đồng
Đồng cacbamat cĩ màu vàng cịn chỉ cacbamat khơng mảu Khi cĩ sự thay thế dần chỉ
trong hợp chất bằng đồng, lớp cacbontetraclorua sẽ dần dần chuyển thành màu vàng Sau khi để chất lỏng phân lớp, rĩt lớp cacbontetraclorua vào ống nghiệm so màu cĩ nút mài và so sánh với thang dung dịch tiêu chuẩn chuẩn bị trong cùng điều kiện
3.1.3 Một phương pháp cĩ độ nhạy cao để xác định đồng (II) trong mẫu nướcdựa
trên phản ứng ức chế enzyme giữa đồng (II) và nitrat reductase [16]
Nồng độ của đồng (II) đã được xác định nhờ bởi xác định gián tiếp các sản phẩm phản ứng (nitrit) với một máy phản ánh cảm biến quang học nhỏ Theo các điều kiện tối ưu, các đồ thị hiệu chuẩn đã được tuyến tính trong khoảng 5,0-50 ng mL '' Các giới hạn phát hiện
được 0.5 aq mị " Phương pháp này đã được sử dụng cho các lĩnh vực kiểm tra đồng (II)
với những kết quả đạt yêu câu
3.2 Một số phương pháp định lượng kẽm
3.2.1 Xác định kẽm bằng phương pháp đo màu véi dithizon [7]
Phương pháp này dựa trên việc tạo hợp chất màu đỏ của kẽm vả dithizon, dùng cacbontetraclorua đẻ chiết hợp chất này ở pH = 4,5 - 4.8
Trang 22Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ
) SVTH: Phan Thj Xuan Hoa
— Độ nhạy của phương pháp với thẻ tích nước đã lấy (100ml) -5mkg/1
— Hàm lượng kẽm (X) tính băng mg/1 theo cơng thức: X= 2 Ụ Trong đĩ: a: hàm lượng kẽm tìm được trên thang dung dịch tiêu chuân hoặc theo đơ thị, tính bảng mkg v: thé tích nước đem thử tính bằng ml
Chênh lệch cho phép giữa các kết quả xác định lặp lại 5 mkg/1 Nếu hàm lượng kẽm trong
nước khơng vượt quá 20mkg/1
3.2.2 Xác định kẽm bằng phương pháp thể tích dùng 8-oxyquinolin [7]
— Khi hàm lượng kẽm tương đối cao (I-3mg/l) tốt nhất là xác định bằng phương pháp thẻ tích Cho kết tủa kẽm bằng 8-oxyquinolin và tách kẽm ra khỏi các kim loại khác trừ đồng, kết tủa thu được sẽ đem hịa tan trong axit clohidric, kẽm-8-oxyquinolat tách ra sẽ được sử lý bằng hỗn hợp kali bromat-brom BrO; +5Br + 6H” —3Br; + 3HạO C¿H;NO + 3Br; — CaH;Br;ON + 2H +2Br ~ Lượng brom dư được xác định khi thêm kali iotua Br; + 2ï —Br + l; — Chuẩn độ lượng iot tách ra bằng dung dịch natri thiosunfat từ đỏ xác định được hàm lượng kẽm 3.2.3 Định lượng đồng thời chì và kẽm bằng phương pháp trắc quang và mạng nơron đa lớp [8]
Tiến hành khảo sát pH tối ưu trong khoảng từ 3,0 -9,0, giới hạn khoảng nơng độ tuản thẹo định luật Bughe-Lambe-Beer Xây dựng ma trận thực nghiệm gồm 36 dung dịch bậc hai của ion Pb”* và Zn”" bằng phương pháp thiết kế thực nghiệm đa mức; với ion Zn”” cĩ 6 mức nỏng độ 0,5; 1,5; 3,,5; 5,5; 7,5 và 9,5 mg/l; vai ion Pb ** cé 6 mite 1,0; 2,0; 4,0; 6,0;
8,0; 10,0 mg/l; các dung dịch bậc hai chia ngẫu nhiên thành 3 nhĩm theo tỷ lệ: nhĩm luyện
80% nhĩm đánh giá 10%, nhĩm kiểm tra 10%
Trang 23¡ Khĩa luận tốt nghiệp 2006 ~ 2010 GVHD: Th§ Lê Ngọc Tứ
- SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
Các ion Fe`*, Cu ”* cĩ thẻ cĩ những ảnh hưởng nhất định đến phức mảu dithizonat, ion
Fe`*, Cu”" cĩ thể oxi hĩa đíthizon làm ảnh hưởng đến nơng độ đithizon, ion Cu”" cũng tạo
phức màu đĩ với đithizon trong CCL, ở mơi trường axit yêu
Sứ dụng mạng nơ ron đa lớp dự đốn nơng độ các ion PbỶ" và Zn”° 3.3 Một số phương pháp phân tích định lượng đồng và kẽm
3.3.1 Xác định đồng, kẽm trong chì tính khiết bằng phương pháp cực phổ [19]
Kém và đơng trong chì tỉnh khiết năm trong khoảng hàm lượng Zn: 0.0002 - 0.0010%;
Cu:0.0005 - 0.0010% Trong mơi trường nền cực phé thích hop, ta cĩ thể xác định đồng
thời kẽm và đồng trong chì như sau:
Máy mĩc và hố chất:
— May cực phổ 757 VA Computrace va cdc phy trg can thiết
— Điện cực làm việc :điện cực đa năng MME —~_ Điện cực so sánh:Ag/AgCl ~_ Điện cực hỗ trợ: điện cực Pt — Dung dịch tiêu chuẩn: Ì mg Zn/1 và Img Cưí — Đệm axetat pH 4,5 Tiến hành xác định:
Hút một phần dung dịch mẫu đã tách hết chì vào cốc cực phổ, cho vào cốc 5ml đệm axetat và cho thêm nước cất đến thẻ tích 20 ml Tiến hành điện phân, đặt chế độ xung vi phân, điện cực thuỷ ngân treo HME, thời gian điện phân :T„ = 90 sec; thế điện phân E„ = -1,2 V; sau thời gian điện phân đã đặt, máy sẽ tự động quét phổ hồ tan cho hai pic cực phổ của Zn và Cu tại Ez„= -I,05 V và Ec,= -0.1V Hàm lượng kẽm và đồng trong mẫu được xác định theo phương pháp thêm dung dịch tiêu chuẩn
3.3.2.Định lượng đồng thời đồng, niken, coban và kẽm dùng zincon bằng phương
pháp PLS [14]
-_ Phương pháp PLS áp dụng đề định lượng đồng thời các ion kim loại hĩa trị 2 như: đồng,
niken, coban và kẽm dựa vào sự tạo phức của chúng với zincon
~ Phổ hấp thụ được quét trong khoảng 515 đến 750nm
— Khảo sát pH tơi ưu trong khoảng 3 ~ 10 cho kết qua pH tơi ưu là 8.0
THƯ VIỆN
Truỏng Đại-Học Su-P! 19
Trang 24Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tu
i SVTH: Phan Thj Xuan Hoa
~ Khoang nong d6 tuan theo định luật Beer đối với Cu”", Ni”*, Co”" và Zn”" lần lượt là: 0 -
2.6, 0 — 4.6, 0 - 3.0, 0 - 4.92 ppm
— Các ion gây ảnh hưởng mạnh [a Mna(II), Fe(III), Zr(TV), AKT), Hg(Il), Ag(I), Pb(II) 3.3.3.Xác định đồng, kẽm bằng phương pháp trắc phố hấp thụ nguyén tir ngon lira [10]
% Xác định trực tiếp bảng trắc phỏ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
Phun mẫu đã lọc và đã axit hĩa vào ngọn lửa của phơ kế hấp thụ nguyên tử Xác định trực tiếp nơng độ của mỗi nguyên tơ hoặc là từ độ hâp thụ đặc trưng của nguyên tổ dùng phơ kế được gắn với hệ thống điều chỉnh nên liên tục, hoặc nêu khơng cĩ hệ thơng như vậy tiễn hành xác định sau khi đã điều chỉnh độ hấp thụ chân khơng đặc trưng
Phương pháp này đặc biệt cỏ thể được áp dụng khi nồng độ của nguyên tố được phần tích là tương đối cao và khi khơng bị nhiễu Khơng sự dụng phương pháp này khi các mẫu phức tạp chưa rd bản chất hoặc khi chứa chất rắn hịa tan cĩ nơng độ cao
Nơng độ nguyên tố cĩ thể xác định nĩi chung nằm trong khống xác định đối với đồng và kẽm lân lượt là 0,05 đến 6 mg/1, 0.05 đến 2 mg/1, nếu nơng độ của nguyên tơ lớn hơn các giới hạn cao thi mẫu thử cĩ thẻ được pha lỗng trước khi phân tích
4 Xác định bằng trắc phỏ hắp thụ nguyên tử ngọn lửa sau khi chelat hĩa và chiết
Tạo phức giữa kim loại cẳn xác định và amoni 1-Pyrolidindinithiocacbamat (APDC) và
chiết ở pH 2,5 với metyl-isobutylketon (MIBK) Xác định các kim loại trong pha hữu cơ
này bằng pha hữu cơ này bằng trắc phổ hấp thụ ngọn lửa Phương pháp này được sử dụng khi nồng độ của các nguyên tố cần phân tích trong mẫu lớn hơn 0,5ug/1
Nong độ của các nguyên tố cĩ thể xác định nĩi chung nằm trong khoảng xác định đối với đồng và kẽm lần lượt là 1-200ug/1, 0,5-5041 Khơng áp dụng khi nhu cầu oxi hĩa học
COD của mẫu lớn hơn 500mg/1.Các chất khác khi tồn tại ở nồng độ nhỏ hơn 5mg/1 thơng
thường khơng gây nhiều
Trang 25Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
CHUONG 4 PHUONG PHAP TRAC QUANG KET HOP THAT TOAN THEM CHUAN DIEM H SU DUNG THUOC THU SINH MAU
4.1 Phương pháp thêm chuẩn [1], [2]
Phương pháp thêm chuẩn là một dang của phương pháp so sánh Theo phương pháp
nảy, mật độ quang của dung dịch nghiên cứu được so với chỉnh dung dịch đĩ cĩ thêm những lượng xác định của chất nghiên cứu a
Dùng phương pháp này ta cĩ thê loại trừ ảnh hưởng của những ion lạ cĩ mặt trong
dung dịch nghiên cứu vì nĩ cho phép tạo ra những điều kiện giống nhau trong dung dịch
chuẩn và dung dịch nghiên cứu, đồng thời được dùng đẻ xác định khi hàm lượng chất X
trong dung dịch nghiên cứu thấp, đặc biệt để kiểm tra độ lặp của phương pháp Tuy vậy nĩ cũng chỉ áp dụng cho những dung dịch tuân theo định luật hắp thụ cơ bản của ảnh sáng
Cĩ thẻ dùng phương pháp tính hoặc đỏ thị
4.1.1 Phương pháp tính
Pha dung dịch nghiên cứu với C, chưa biết
Pha dung dịch màu chuẩn cũng là dung dịch nghiên cứu cĩ cho thẻm một lượng a của chất cần xác định để cho C„„=C,„+ C, Đo mật độ quang A, và A,.„, với cùng loại cuvet, so sánh với dung dịch so sánh A, =eC,l (4.1) Aves = £C,„„ Ì = e(Cx+Ca)l (4.2) Á, cu A, Ax Cc, + C, G _ Ce Rize t2 A, 5) 4.1.2 Phirong phap dé thj
Pha dung dịch màu nghiên cứu với C, va do A,
Pha một dãy dung dịch chuẩn cũng chính là dung dịch nghiên cửu cĩ cho thêm những
lượng chính xác ai của chất cần xác định đẻ nồng độ của dãy chuẩn là C ,„„¡, C ,„„› C
vs Và đo mật độ quang Á ,,„ tương ứng
Dựng đỏ thị A ,.„ —C „ tương ứng đẻ xác định C,
Trang 26Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tứ
| SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
Mer BC lộ
Pt * „c1 Cc
7 9 Cur Ca Ca; CO Cus Cus s
Hình 4.1 Đồ thị của phương pháp thêm
Kết quả xác định bằng phương pháp thêm chuẩn sẽ càng chính xác nếu như Cụ¡
càng bé để cho A,.„ cảng gần nhau và càng gần với A, Giá trị tuyệt đối từ A đến gốc tọa
độ chính bảng C,
4.2 Phương pháp trắc quang kết hợp thuật tốn thêm chuẩn điểm H trong hỗn hợp 2 cấu tử [9]
Định lượng đồng thời Cu”* va Zn” bằng phương pháp trắc quang kết hợp thuật tốn thêm chuẩn điểm H
4 Xét hỗn hợp gồm chất phân tích Cu” và chất cản trở Za”* ~ Mục đích phân tích: xác định đồng thời nồng độ của CuỶ" và Zn”" Phương pháp: tiến hành phân tích mẫu ở hai bude séng A) Ay
— Xử lý số liệu:
Áp dụng tính chất cộng tính của mật độ quang A ta cĩ:
A=A cam +A zon + A curttenem
Trang 27Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tứ SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
= A cum + A zm + M C cụtghẻm
Tai Ay: A; =b, +b +M;.C;
Tai he: A, =Aot+ A’ +M) C i
Trong đĩ
A,, Á; ~ giá trị mật độ quang của hỗn hợp khi đo tại hai bước sĩng À+, À;
bo, Ap (b.# A.) — gia tri mat dO quang cua Cu(II) tại hai bước sĩng À; À¿
b, A’ — gia trj mat 46 quang của Zn(II) tai hai bude song A,, A)
M;, M2 — hé sé goc cua hai duémg thang thém chuan tai hai bude séng A,, Ad
C¡ - nơng độ chat phân tích Cu (II) thêm vảo tại hai bước sĩng À;, À
Hai đường thẳng ghi nhận được cắt nhau tại điểm H (-Cụ, An) hình 4.2
A
4
| Ca = -Cụ
Hình 4.2 Đồ thị của phương pháp thêm chuẩn điểm H
— Xét tại điểm H ta cĩ: A; =A2, C, = -Cy
Suy ra b, +b + M; (-Cy) = As +A + M> (-Cy)
= -Cy= (Ay ~ by) + (Ab) (4.4)
M,-M,
Vi gia tri mat 46 quang cia Zn(II) tại hai bước sĩng À¿ À; khơng thay đổi khi
thêm những lượng Cu”” nên ta cĩ: A` = b
Do đĩ phương trình trở thành;
Trang 28| Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngọc Tứ SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
aos (A, ~ b,) = M Ces, % M Cen, Cu aa om cum (4Š) Thay C, =-Cy, A; =Ay vao taco Au = bạ +b +M¡.(-Cụ) = bạ +b +M,.(-Ccwm,) b=A' =E.L.C zau, =>C 2am = Ay (voi l= lcm) (4.6) En ti 4 Xác định cặp bước sĩng ^‹, ^¿
Chọn hai bước sĩng À;¿, À; sao cho ở hai bước sĩng này:
Mật độ quang của từng cấu tử trong hỗn hợp tuân theo định luật Bughe-Lamber-Beer Mật độ quang của chất cản trở khơng đổi ngay cả khi thay đổi nồng độ chất phân tích Mật độ quang của hỗn hợp phải bằng mật độ quang của chất phân tích và mật độ quang
của chất cản trở
~ Hệ số gĩc của hai đường thăng tuyến tính tại A;, À; chênh lệch nhau càng lớn thì độ
chính xác của phương pháp càng cao
Trang 29Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
PHAN
Trang 30£ e £ #6 6e + + + _ +
Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tit
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
CHƯƠNG 5 HĨA CHÁT, DỤNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
5.1 Hĩa chất và dụng cụ
5.1.1 Hĩa chất
Muéi Zn(NO;); 6H:O (Merck) Muối Cu(NO;); 3H;O (Merck)
Zincon (Merck)
I,10-phenantrolin
Axit boric
Natri citrate NayC,HsO> 2H)0, natri hidroxit NaOH Dung dịch axit clohidric HCI 37%
Muỗi Na;PO, I2H;O, Na;B,O- I0H;O, Fe(NO;);.9H;O, CaCl;, MgCl;, Cd(NO;);.4H;O, Co(NO;);.6H;O, MnSO,.H;O, Al(NO;);.9H;O, Ni(NO;);.6H:O, Cr(NO›);.9H;O, KCI, Pb(NO));, Cr(NO:);.6H;O
Š.1.2 Dụng cụ thí nghiệm
Pipet loại Iml, 2ml, 5ml, 10ml, 25ml
Bình định mức loại 25ml, 100mi, 250ml, 500ml, I000ml Cốc thủy tinh, phểu
Cân điện tử
Máy quang phơ tử ngoại khả kiến (UV/VIS Spectrophotometer) Perkin Elmer Landa 25
cùng hệ thống máy tính cĩ đặc tính kỹ thuật như sau:
Thang bước sĩng: 190-I 100nm
Nguồn sáng: đèn Đơtơri & tungsten
Độ phân giải : :0,lnm Độ chính xác :: 0,00lnm
5.2 Chuẩn bị các dung dịch gốc và nghiên cứu
5.2.1 Các dung dịch gốc
Dung dịch Cu ”* 10M: cân chính xác 0,2416g Cu(NO:); H,O cho vào bình định mức I00ml, định mức tới vạch bằng nước cắt
Dung dich Cu °* 2,5.10”M: hút chính xác 12.5ml dung dịch CuỶ" 10M cho vào bình định
mức 500ml, định mức tới vạch bảng nước cắt
Trang 31Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa + Dung dich Zn °* 10M: cân chỉnh xác 0.2975g Zn(NO;);.6H;O cho vào bình định mức 00ml, định mức tới vạch bảng nước cắt 4 Dung dịch Zn °* 2,5.10”M: hút chính xác 12.5ml dung dịch Zn”* 10M cho vào bình định mức 500ml, định mức tới vạch bằng nước cắt Dung dịch zincon 5.I0M: cân chính xác 0,2402g zincon cho vào bình định mức 100ml, định mức tới vạch bằng nước cắt 4 Dung dịch HCI 0,1N: hút chính xác 2,1 ml dung dich HC] 37%, d=1.18 cho vao bình định mức 250ml, định mức tới vạch bằng nước cắt 4 Dung dịch Na;B,O; 0.05M: cân chỉnh xác 4,7671g Na;B,O;.I0H;O cho vào bình định mức 250ml, định mức tới vạch bằng nước cắt + Dung dịch đệm pH =9.0: hút chính xác 36ml dung dịch HCI 0.1N rồi định mức tới vạch bằng dung dịch Na;B,O; 0,05M
4 Dung dịch Fe ”* 3,125.10M: cân chính xác 1,2625g Fe(NO¿);.9HạO cho vào bình định mirc 100ml, định mức tới vạch bằng nước cất
Trang 32* +
Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tit
SVTE: P" an Thj Xudr Hoa
Dung dich Mn ** 2,5.10°M: hut chinh xac 2m! dung dich Mn** 3,125.10°M cho vao binh định mức 250ml, định mức tới vạch bằng nước cắt Dung dịch AI'* 3.125.10M: cân chính xác 1,1723g Al(NO;).9H;O cho vào bình định mức 100ml, định mức tới vạch bằng nước cắt Dung dịch AI”* 5.10M: hút chính xác 4ml dung địch AI” 3,125.10”M cho vào bình định mức 250ml, định mức tới vạch bằng nước cắt Dung dịch Mg”* 3,125.10 M: cân chính xác 0,7702g MgSO,.7H;O cho vào binh định mức 100ml, định mức tới vạch bằng nước cắt Dung dịch Mgˆ* 5.10'M: hút chính xác 4ml dung dich Mg** 3,125.10 M cho vảo bình định mức 250ml, định mức tới vạch bằng nước cất Dung dịch Ca" 3,125.10M: cân chính xác 0,3468g CaCl, cho vào bình định mức 100ml, định mức tới vạch bằng nước cất
Dung dịch Ca”* 5.10 ÝM: hút chính xác 4ml dung dịch CaCl; 3,125.10M cho vào bình
định mức 250ml, định mức tới vạch băng nude cat
Dung dịch Cr`* 3,125.10M: cân chính xác 0,1082g Cr(NO;); 6H;O cho vào bình định
mức 100ml, định mức tới vạch bằng nước cất
Dung dịch Cr`* 5.10M: hút chính xác 4ml dung địch Cr(NO;); 3,125.10M cho vào bình định mức 250ml, định mức tới vạch bảng nước cắt
Dung dịch Pb* 3,125.10 M: cân chính xác 1,0343g Pb(NO;); cho vào bình định mức
I00ml, định mức tới vạch bằng nước cắt
Dung dịch Pb* 2,5.10'M: hút chính xác 2ml dung dịch Pb(NO›); 3,125.10”M cho vào
bình định mức 250ml, định mức tới vạch bằng nước cất
Dung dịch chất che: cân chính xác axit 12,4g axit boric, 13g natri clorua, 3,5325g natri
citrate, 2,3780g natri photphat, 0,13g phenantrolin, cho vào bình định mức 1000ml, định
mức tới vạch và điều chỉnh pH tới 9,0
5.2.2 Pha các dung dịch phức để khảo sát phổ hấp thụ của 2 phức Cu(H)-zincon,
Zn(IH)-zincon và thuốc thử zincon
Dung dich Cu(II)-zincon 2.10°M: hut chinh xac 2 ml dung djch Cu** 2,5.10°M, 2 ml dung
dich zincon 2,5.10°M, 5 ml! dung dich dém pH = 9,0
Trang 33Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tu SVTH: Phan Thj Xuan Hoa
4 Dung dich Zn(I1)-zincon 2.10°M: hut chinh xac 2 ml dung dich Zn** 2,5.10°M, 2 ml dung
dich zincon 2,5.10°M, 5 ml dung dich dém pH = 9,0
+ Dung dich zincon 2.10°M: 5 ml dung dich zincon 5.10°M, 5 ml dung dịch đệm pH 9.0
4 Dung dịch so sánh: nước cất
5.2.3 Pha dung dịch để khảo sát cặp bước sĩng nghiên cứu và các điều kiện tối ưu 4 Dung dịch Cu(I1)-zincon 2.10”M: hút chính xác 2 mÌ dung dịch Cu”" 2,5.10M, 5ml dung
dich zincon 5.10°M, 5 ml dung dich dém pH = 9,0
+ Dung dich Zn(II)-zincon 2.10°M: hut chinh xac 2 ml dung dich Zn** 2,5.10°M, 5m! dung dich zincon 5.10°M, 5 ml dung dich dém pH = 9,0
4 Dung dịch so sánh: 5 mi dung dịch zincon 5.10°M, 5 ml dung dich dém pH 9,0 5.2.4 Pha các dung dịch phức để xác định pH tối ưu
Pha các dung dịch đệm pH 8,0; 8,3; 8.5; 8,7; 9,0; 9,3; 9,5, 9,7; 10,0 theo tài liệu [L2]
4 Pha dây dung dịch phức Cu(H)-zincon
Bang 5.1 Dãy dung dịch phức Cu(H1)-zincon để xác định pH tối ưu pH 80 | 83 |85 |§7 |90 193 | 95 | 9.7 |10 V cœ** 2,5.107M (ml) 2 V zxeạ 5.10 ”M (ml) 5 V sem (ml) 5 Định mức tới vạch bằng nước cất
4 Pha dãy dung dịch phức Zn(II)-zincon đê xác định pH tơi ưu
Bang Š.2 Dãy dung dịch phức Zn(H)-zincon để xác định pH tối ưu pH 8,0 8,3 8S | 87 | 9,0 |9.3 | 95 | 9,7 10 Vz,2" 2,5.10°M (ml) 2 V incon 5- 10M (mil) 5 V sem (ml) 5
Định mức tới vạch băng nước cất
S.2.5 Pha các dung dịch phức để xác định khoảng nơng độ tuân theo định luật
Bughe-Lamber-Beer
4 Pha dãy dung dịch phức Cu(II)-zineon cĩ nơng độ 2.0 -50 10M: Lân lượt cho vào bình định mức 25 ml theo bảng sau:
Trang 34Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lé Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa Bảng 5.3 Dãy dung dịch phức Cu(1I)-zincon dùng để xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Bughe-Lamber-Beer Ccu.n>.eạ 10” M 2 3 |4 |6 |8 | 10 |20 | 30 40 | 50 Vc„;„2.5.100M(m) |0/2 |03 |04 |06 |08 | 1 j |3|4|4 Vanco 5.10” M (ml) 5 V „ (ml) 5 Định mức tới vạch bằng nước cất
4 Pha dãy dung dịch phức Zn(II)-zincon cĩ nơng độ 2.10” -50 10”M:
Lân lượt cho vào bình định mức 25 ml theo bảng sau:
Bảng 5.4 Dãy dung dịch phức Zn(I)-zincon dùng để xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Bughe-Lamber-Beer C2n-ziacon 10” M 2 3 | 4 |6 1/18 | 10 | 20 |30 |40 | 50 V 2,* 2,5.107 M (ml) 02 1/03 |04 |06/08 | 1 | 2 |3 |4|5 Vz„.eạ 5.10” M (ml) 5 V „ (ml) 5 Định mức tới vạch băng nước cất 5.2.6 Pha dung dịch phức để khảo sát ảnh hưởng của các ion lạ
Lần lượt cho vào bình định mức 25ml theo bảng sau:
> Ion Ni, Fe”, Co”, Pb”
Bảng 5.5.Day dung dịch phức dùng để khảo sát ảnh hưởng của các ion Ni”, Fe”*, Co”*, Cd”* V )Ð 19:13 Í 4 5 6 | 7 |8 |9 |10 Vc„> 2,5 10M (ml) 2 Vzn> 2,5.10M (ml) 2 Vsncon 5-10°M (ml) 5 Vionta 25-10°M (mi) | 0 [0,8 | 1,2 | 1.6 2 |28 |36 |4 |6 | 8 C we is -10°M 0 |8 |12 | 16 | 20 | 28 | 36 | 40 | 60 | 80
* jon Al’, Cr”, Ca”, Me”
Trang 35Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Te
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa Vo 2,5.10°M (ml) 2 Vz, > 2.5.10°M (ml) 2 V xsncon 5-10™M (ml) 5 V cn ta 245.107 M (ml) 0,5 2 4 5 10 C icp -10°M 10 40 80 100 200 * Ton Mn”, Ca” Bảng 5.7 Dãy dung dịch phức để khảo sát ảnh hưởng của các íon Mn”", Cẻ”* V 1 2 3 4 5 6 Vey» 2,5.10°M (ml) 2 Vz„> 2,5.10M (ml) 2 Vzi„.on 5.10 ”M (ml) 5 Vua 2,5.10 7 M (mÌ) 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 C ion tp -10°M 0 4 8 12 16 20
5.2.7 Pha hon hgp phan tich Cu” va Zn
Trang 36Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lé Ngoc Tir
SVTH: Phan Thj Xuan Hoa
+ Xac dinh cap bude séng A;, Ay thoa Ay Ay nam vé 2 phia Aq, cla phite Zn(II)-zincon sao
cho tại đĩ giá trị mật độ quang Azeinysinconat= Azortty-zncom2 ¥a 46 chénh léch Agu znconat V8
Acwnrsacosa> là lớn nhất
5.3.2 Xác định pH tối ưu của phản ứng tạo phức
4 Pha 2 dung dịch phức Cu(II)-zincon , Zn(I1)-zincon cỏ nơng độ xác định trong đỏ cĩ dư thuốc thử nhưng pH thay đổi từ 8.0 tới 10.0 bảng cách sử dụng dung dịch đệm (chú ý sao cho thành phản đệm phái trơ đối với phản ứng màu)
+ Do mat 46 quang của các dung dich do tai A cua ching
+ Vé dé thj A-pH tir những giá trị mật độ quang thu được, từ đĩ chọn giá trị pH thích hợp
cho cả 2 phản ứng tạo phức
5.3.3 Xác định lượng dư thuốc thử cần thiết để chuyển hồn tồn ion Cư" và Zn”" thành
phức
4 Pha 2 dung dịch phức Cu(II)-zincon , Zn(I1)-zincon cĩ nồng độ xác định ở
pH tối ưu nhưng nơng độ của thuốc thử thay đổi từ thấp đến cao
4 Đo mật độ quang của các dung dịch đĩ tại À„„„ của chúng
4 Vẽ đồ thị A-C thuốc thử, từ đĩ chọn giá trị lượng dư thuốc thử cần thiết để chuyển hồn tồn ion Cu" và Zn”" thành phức
5.3.4 Xác định khoảng thời gian tạo phức ỗn định
_ Pha2 dung dịch phức Cu([l)-zincon , Zn(II)-zincon cĩ nồng độ xác định ở điều kiện tối
ưu và đo mật độ quang ở A„„„ sau những khoảng thời gian xác định và lập đồ thị A-t, từ đĩ chọn khoảng thời gian thích hợp cho sự tạo phức ơn định
5.3.5 Xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Bughe-Lamber-Beer
+ Pha 2 dãy dung dịch phức Cu(II)-zincon , Zn(II)-zincon cĩ nồng độ tăng dan
4 Đo mật độ quang của các dung dịch tại ^;,À;
Vẽ đỏ thị A-C
4 Chọn khoảng nồng độ tại đĩ cĩ sự phụ thuộc tuyến tính của A vào C
5.3.6 Khao sat ảnh hưởng của các ion cản trở
Xét ảnh hưởng của các ion Fe`*, Mn”", AI”, Cr””, PbỶ*, Cd**, Co™, Ni**, Ca”" Mg””,
Pha dãy dung dịch phức màu Cu(II)-zincon Zn(II)-zincon cĩ nơng độ xác định với nơng độ ion cản trở tăng dan
Trang 37Khĩa luận tốt nghiệp 2006 - 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
4 Một ion được xem là gây cản trở khi mật độ quang của dung dịch chứa ion đĩ sai khác 5%
so với dung dịch ban đầu
5.3.7 Xác định lượng Cu" và Zn”" trong hỗn hợp
+ Dung dịch phân tích gồm Cư”", Zn”" cĩ nơng độ cần xác định, đệm, thuốc thử tơi ưu + Thém một lượng Cu”" đã biết nồng độ vào dung dịch phân tích
4 Đo mật độ quang của dung dịch phản tích tai À¡, À; ứng với mỗi lan thém Cu**
*% Ta cĩ 2 phương trình biểu diễn sự phụ thuộc của giá trị mật độ quang đo được vào lượng
đồng thêm vảo tương ứng ở 2 bước sĩng 3¡, 3;:
Tai Al: Ay=t zea: LC zeanar+ A zamait A cota
Tại À2: Áz=E zxmầa- Í C zana2+ Á zama£t A cum
4 Từ giao điểm H [-C em Á z„ap;] của 2 đường thăng tại À¡, À; ta xác định được:
Nơng độ của Cu(II) CHỈ)
Nồng độ của Zn(II) : — Czụ= “tt ~ ^z ng:
mi - Ểzac@yä3
Xác định e z„a; hOẶC £ z„uu2
Dựa vào đồ thị biểu diễn sự tuân theo định luật beer của Zn(1) tại À,, À; ta cĩ phương
trình tuyến tính dạng A=€ zum, LC 2am
£ zm; là hệ số gĩc của đường tuyến tính
Trang 38Khĩa luận tốt nghiệp 2006 ~- 2010 GVHD ThS Lê Ngọc Tử
SVTH Phan Thị Xuân Hoa
CHUONG 6 KET QUA 6.1 Các điều kiện tối ưu
6.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ của phức Cu(H)-zincon, Zn(H)-zincon và zincon
Do mắt độ quang của các dung dich zincon 2.10°M, phite Cu(I1)-zincon 2.10°M và Zn(II)-zincon 2.10°M ở pH= 9 0 theo các bước sĩng tử 400-750nm ta được các phơ hắp thụ của các chất được biểu diễn trong các hính 6.2, 6.2, 6.3 : A 0S o6 Ậ 04< 04 01 ‹ 02 A (nm) A (nm) 0 * , 0 + Y — mszzzamn 400 $00 £00 700 s%co 400 500 600 700 800 Hình 6.I Phổ hấp thụ của zincontại Hink 6.2.Phé hdp thy cia Cu(II)-zincon tai C=2.10°M, pH=9 C=2.10°M, pH=9 — Cynincon —— rủ con —— Zn-tincon ^ A 06 - 88 1 04 - 04 - 02 02 9 er 0 + —_———¬ 400 s00 600 700 800 400 500 600 700 800 Hình 6.3 Phổ hấp thụ của Zn(II)- zincontại Hình 6.4 Phố hấp thụ của các chất C=210°M, pH=9
Dua vao phé hap thụ ở trên, ta thấy thuốc thử zincon, phức Cu(ll}-zincon va Zn(11)-zincon cĩ bước sĩng hấp thụ cực đại A„„„ lẩn lượt là 489nm, 600nm và 6l8nm
Khi biểu điển các phơ trên củng một hệ trục tọa đơ (hình 6.4) thì nhận thay cac phd xen phủ nhau, riêng phức Cu(Ï)-zincon và Zn(II)-Zzincon gân như xen phủ nhau hồn tồn
Trang 39Khĩa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD: ThS Lê Ngọc Tứ SVTH: Phan Thị Xuân Hoa
Do đĩ định lượng đơng và kẽm băng thuốc thử zincon khơng thẻ tiến hành theo các phương pháp thơng thường Chúng ta sẽ tiến hành xác định đồng thời đồng và kẽm bằng
phương pháp thích hợp Trong khĩa luận này chúng tơi lựa chọn phương pháp trắc quang
kết hợp với thuật tốn thêm chuẩn điểm H để xác định đồng thời hai cầu tử trên
6.1.2 Xác định cặp bước sĩng ^;, À;
Đo phơ hắp thụ của các dung dịch sau với dung dịch so sánh là thuốc thử zincon — Dung dịch phức Cu(II}-zincon cĩ nồng d6 2.10°M
~ Dung địch phức Zn(II}-zincon cĩ nồng độ 2 10M
% Xác định cặp bước sĩng 3ạ, À; thỏa A¡, À; nằm vẻ 2 phía Amax của phức Zn(I1)-zincon sao
cho tại đĩ giá trị mật độ quang Äza¿yzmeò1E Azactiy-vincom2 Va 46 chénh l6ch Acyaiyszimcomi V8
Acuttyrincow2 la lon nhat (hinh 6.5)
Cặp bước sĩng được chọn thỏa mãn là A,= 589nm, 1, -6360m A —— (tu#mcon — — Zn-tincon 400 #4450 500 550 600 650 700 1⁄09 s%00 Hình 6.5 Đồ thị xác định cặp bước sĩng 2,1, 6.1.3 Xác định pH tối ưu
Đo mật độ quang của dãy dung dịch phức Cu(II)-zicon?I0ÊM và phức Zn(II)-zicon 310M tại các pH 8.0, 8.3, 8 5, 87, 90, 9.3, 95, 97, 10 ứng với các bước sĩng cực đại
pH tơi ưu là pH tại đĩ giá trị mật độ quang cực đại
Trang 40Khỏa luận tốt nghiệp 2006 — 2010 GVHD ThS Lê Ngọc Tử
SVTH: Phan Thị Xuân Hoa A =“m.: n an os 04% sn pH b4 —>—— —~ ~ ? 75 * as s s* 10 10% tì
Hình 66 Sự phụ thuộc của mật độ quang theo pH
Nhận xét: Dưa vào hình thì pH tối ưu cho sự tạo phức của cả hai phức là 9 0 kết quả
này phù hơp với tải liêu [ 1Š]
Do đĩ, chúng tơi pha các dung dịch ở pH 9.0 trong suốt quá trình nghiên cứu 6.1.4 Xác định lượng dư thuốc thứ đề chuyến hồn tồn ion kim loại thành phức
Pha những dãy dung địch phức màu cĩ Cu(I1)-zineon 2.10 ”M và Zn(II)-zincon 2.10 “M cơ định ở pH tối ưu là 90 nhưng nổng độ zincon thay đổi từ thấp đến cao Đo mật độ
quang của các phức lần lượt tại các bước sĩng 600nm, 6l8nm so với đung dich trăng
(dung dịch cĩ cùng pH, cùng nồng độ zincon nhưng khơng cĩ ion kim loại) Về đổ thị sự phụ thuộc của A vào nồng độ thuốc thừ A —® Cu-zincon — i Zn-zincon 05 - os | os — 04 + o35 03 | 025 - 6 o2 " - - C 10° M 0 sO 100 150 200
Hình 6.7 Anh hưởng của thuốc thử tới mật độ quang