1 NGHIÊNCỨUSỰTẠOPHỨCCỦAEr(III)VỚI1-(2-PYRIDILAZO)-2-NAPHTOL(PAN)BẰNGPHƯƠNGPHÁPTRẮCQUANG Nguyễn Đình Luyện Trường Đại họcSư phạm, Đại học Huế MỞ ĐẦU Thuốc thử 1-(2-pyridilazo)-2-naphtol (PAN)tạophức được với một số nguyên tố như đồng, niken [1] và các phức đơn, đa-ligan của Fe(III) [2,3,4] Trong các công trình trước [5,6,7], chúng tôi đã thông báo kết quả nghiêncứusựtạophức đơn và đa-ligan của một số nguyên tố đất hiếm với PAR bằng phươngpháptrắc quang. Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kết quả nghiêncứusựtạophức đơn-ligan củaEr(III)với PAN. PHẦN THỰC NGHIỆM Dung dịch nguyên tố đất hiếm Er(III) được điều chế từ oxit tương ứng có độ sạch PA. Nồng độ của nó được xác định bằngphươngpháp chuẩn độ dùng DTPA tiêu chuẩn với chỉ thị Asenazo (III) trong môi trường đệm axetat. Các dung dịch loãng được pha chế từ dung dịch gốc. PAN là thuốc thử tinh khiết được pha chế bằng cách cân chính xác 0,0249 gam PAN trên cân phân tích sau đó hòa tan bằng axeton rồi định mức tới vạch. Các dung dịch PAN loãng được pha chế từ dung dịch gốc. Các hóa chất sử dụng khác đều thuộc loại hóa chất tinh 2 1 2 khiết phân tích. Các giá trị pH được kiểm tra trên máy pH-meter RE 357 (Thụy Sĩ). Mật độ quang đuợc đo trên máy UV-1201 Shimadzu (Nhật). KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1. Phổ của thuốc thử và phổ của phức: Phổ hấp thụ electron của dung dịch PAN ở pH=9; C PAN = 4.10 -5 M và của dung dịch phức Er(III)-PAN cũng ở pH = 9 được biểu diễn trên hình 1. Qua hình 1 cho thấy PAN có max = 470 nm, phứccủa Er(III)-PAN có max = 580 nm. Các thí nghiệm nghiêncứu tiếp theo được đo ở bước sóng 580 nm. Hình 1: Phổ của PAN và phức ở pH = 9, cuvet = 1cm 1. Phổ của thuốc thử PAN 2. Phổ củaphức Er(III)-PAN 400 450 500 550 600 650 700 (nm) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 A 3 2. Ảnh hưởng của pH đến sựtạo phức: Các kết quả thí nghiệm được dẫn ra dưới dạng đồ thị trên hình 2 chỉ rõ rằng ở khoảng pH = 9,0-10,5 sựtạophức Er(III)-PAN là tốt nhất. Những nghiêncứu tiếp theo sẽ được thực hiện trong khoảng pH này. Hình 2: Sự phụ thuộc giữa mật độ quangcủaphức Er(III)-PAN vào pH 3. Ảnh hưởng của thời gian và tỉ lệ axeton : nước Phức màu Er(III)-PAN có độ bền khá cao theo thời gian, mật độ quang ổn định trong vòng 70 phút sau khi pha chế. Đây là điều kiện thuận lợi cho nghiêncứuphức chất. Tỉ lệ thể tích axeton : nước cũng ảnh hưởng đến sựtạophức Er(III)-PAN. Kết quả nghiêncứu ảnh hưởng được ghi ở bảng 1. Qua bảng 1 cho thấy tỉ lệ tạophức tối ưu là axeton: nước = 1 : 5. Các nghiêncứu tiếp theo cũng dùng tỉ lệ này. Bảng 1: Sự phụ thuộc A củaphức Er-PAN vào tỉ lệ axeton: nước 3 5 7 9 11 13 pH 0.2 0.4 0.6 A 4 Tỉ lệ 1:11 1:9 1:8 1:7 1:6 1:5 1:4 1:3 1:2 1:1 A 0,42 7 0,46 5 0,49 7 0,53 0 0,53 3 0,53 8 0,37 2 0,22 3 0,21 4 0,11 8 4. Xác định thành phần củaphức Er(III)-PAN Dùng các phươngpháp tỉ số mol (hình 3); hệ đồng phân tử gam; Staric- Bacbanen [8] để xác định tỉ lệ tạophức giữa Er(III)với PAN. Các thí nghiệm đo ở các điều kiện tối ưu đã nghiên cứu, kết quả đều cho thấy tỉ lệ Er(III): PAN =1 : 2. Hình 3: Xác định tỉ lệ Er(III): PAN bằngphươngpháp tỉ số mol 5. Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam và xây dựng đường chuẩn 0 1 2 3 4 C PAN /C Er(III) 0.2 0.4 0.6 A 5 Hệ số hấp thụ phân tử gam () củaphức được xác định theo phươngpháp Cama [8,9]. Sau khi xử lí thống kê [10] kết quả thu được = (2,85 0,10).10 4 ; đường chuẩn có dạng: A = -0,171 + 2,75.10 4 .C Er(III) 6. Nghiêncứu cơ chế tạo phức, tính hằng số của phức Cơ chế tạophức giữa Er(III) và PAN được xác định theo [8]. Kết quả cho thấy kim loại đi vào phức dạng Er(OH) 2+ ; Thuốc thử PAN vào phức dạng R - . Phương trình tạophức có thể viết như sau: Er(OH) 2+ + 2HR = Er(OH)R 2 + 2H + Kết quả tính hằng số bền củaphức lg được ghi ở bảng 2. Sau khi xử lí số liệu thống kê đuợc lg = 21,87 0,21 Bảng 2: Sự phụ thuộc của lg vào pH pH C K .10 5 [HR].10 5 [R - ].10 11 [Er(OH)].10 5 -lgK p lg 6,0 0,74 2,47 1,19 0,27 2,35 22,29 6,3 0,93 2,37 1,65 0,38 2,36 21,96 6 6,5 1,06 2.03 1,94 0,44 2,43 21,82 6,8 1,31 1,95 1,01 0,43 2,71 21,17 7,0 1,44 1,97 2,23 0,42 2,86 21,63 KẾT LUẬN Đã nghiêncứusựtạophứccủaEr(III)với PAN trong môi trường nước - axeton bằngphươngpháptrắc quang. Xác định được các điều kiện tạophức tối ưu, cơ chế tạo phức, cũng như xác định hệ số hấp thụ phân tử gam, phương trình đường chuẩn và hằng số bền của phức. Kết quả là: max = 580 nm; pH tư = 9-10,5; tỉ lệ axeton: nước = 1 : 5; Tỉ lệ Er(III): PAN = 1 : 2; = (2,85 0,10).10 4 ; lg = 21,87 0,21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Z. Xihaodong, Z. Xiashi, G. Rong (Dep. of Chemical Eng. and Chemistry, Yangzhou Univ., Teacher’s College, Yangsu Peop. Rep. China 225002. Guangpu shiyanshi 1997, 14(3); Chemical Abstract, Vol 127, No.10, 1444619 (1997). 7 2. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh. Nghiêncứusựtạophứccủa Fe(III) với PAN trong dung dịch nước và ứng dụng để xác định Fe(III) trong nước ngầm ở một số khu vực tại Hà Nội bằngphươngpháptrắc quang. Tạp chí Hóa học, T38, số 4, (2000) 6-9 . 3. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh. Nghiêncứusử dụng phứccủa Fe(III) với PAN để làm giàu và xác định Fe(III) trong nước cất một lần bằngphươngpháp chiết trắc quang. Tạp chí Hóa học, T39, số 1, (2001) 14 -16 . 4. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh. Nghiêncứu cơ chế tạophức giữa Fe(III) với PAN trong dung dịch nước-axeton. Tạp chí Hóa học, T40, số 3, (2002) 20 - 23 . 5. Nguyễn Đình Luyện, Nguyễn Đức Vượng. Nghiêncứusựtạophức trong hệ Ho(III)-PAR bằngphươngpháptrắc quang. Thông báokhoa học, ĐHSP Huế, Số 1, (2002) 209 - 213. 6. Nguyễn Đình Luyện. Nghiêncứusựtạophức đa-ligan trong hệ Gd(III)-PAR-CCl 3 COOH bằngphươngpháptrắc quang. Thông báokhoa học, ĐHSP Huế, Số 1, (2000) 115 - 119. 7. Nguyễn Đình Luyện, Hồ Viết Quí, Lưu Minh Đại, Đặng Vũ Minh. Nghiêncứusựtạophức đa-ligan trong hệ Tm 3+ -PAR-HX-TPB- nButanol bằngphươngpháp chiết- trắc quang. Tạp chí phân tích Hóa - Lý và Sinh học, T2, số 1+2, (1997) 30,31,43 . 8 8. Hồ Viết Quí. Phức chất trong hóa học, NXB Khoahọc kỹ thuật, HN (1999). 9. N.P.Cama, J.Analit Khimi, T.5, No.3 (1950) 10. Hồ Viết Qúy, Nguyễn Tinh Dung. Các phươngpháp phân tích Hóa lý. ĐHSP Hà Nội 1 (1999). A STUDY ON THE COMPLEX FORMATION OF ER(III) WITH 1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTOL (PAN) BY SPECTROPHOTOMETRIC METHOD Nguyen Dinh Luyen College of Pedagogy, Hue University 9 SUMMARY The complex formation of Er(III) with PAN in aqueous solvent has been studied by spectrophotometric method. The composition, the mechanism of complex formation have been established. The molecular absorptivity and the stable constant of the complex Er(III):PAN = 1:2 and optional constant pH = 9 10,5 have been determined: = (2,85 0,10).10 4 at max = 580 nm; lg = 21,87 0,21 . nghiên cứu sự tạo phức đơn và đa-ligan của một số nguyên tố đất hiếm với PAR bằng phương pháp trắc quang. Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứu sự tạo phức đơn-ligan của Er(III). 1 NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA Er(III) VỚI 1-(2-PYRIDILAZO) -2-NAPHTOL (PAN) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG Nguyễn Đình Luyện Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế MỞ ĐẦU Thuốc thử 1-(2-pyridilazo)- 2-naphtol. KẾT LUẬN Đã nghiên cứu sự tạo phức của Er(III) với PAN trong môi trường nước - axeton bằng phương pháp trắc quang. Xác định được các điều kiện tạo phức tối ưu, cơ chế tạo phức, cũng như xác