Nghiên cứu sự tạo phức của mg2+ với eriocrom đen T(ET 00) bằng phương pháp trắc quang

Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== mở đầu lý chọn đề tài Magie nguyên tố phổ biến chiếm 1,7% tổng số nguyên tố vỏ trái đất, có nhiều chất diệp lục cây, mô động vật nước biển Các hợp kim Magie dùng nhiều công nghiệp ôtô, máy bay, công nghệ chế tạo máy có tính chất lí tốt Trong tự nhiên Mg tồn dạng hợp chất khoáng vật như: khoáng Cacnalit (KCl.MgCl2.6H2O), Magiezit (MgCO3), Đolomit (MgCO3.CaCO3), đặc biệt Amiăng ([Mg6Si4O11(OH)6.H2O]) ứng dụng nhiều thực tế đời sống Để xác định hàm lượng nguyên tố Magie nguyên tố khác, chất hợp chất, người ta sử dụng phương pháp phân tích lí hóa mà phổ biến phương pháp trắc quang Đây phương pháp phân tích quang học dựa việc đo độ hấp thụ lượng ánh sáng chất xác định vùng phổ định (sự tương tác chọn lọc chất cần xác định với lượng xạ thuộc vùng tử ngoại, khả kiến hồng ngoại) Phương pháp có ưu điểm độ nhạy, độ xác độ chọn lọc cao mặt khác thiết bị cần dùng lại đơn giản, dễ tự động hoá nên sử dụng rộng rãi nhiều phòng thí nghiệm nghiên cứu khoa học, phòng thí nghiệm nhà máy… Hiện tài liệu nghiên cứu cách đầy đủ chi tiết khả tạo phức Eriocrom đen T với kim loại Các thông tin đưa chưa có độ tin cậy cao, như: logarit số bền tạo phức Zn với Eriocrom đen T theo tỉ lệ 1:2 200 (sách “Hoá học phân tích” tập III, Nguyễn Tinh Dung) =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Từ thực tế trên, em chọn Eriocrom đen T làm thuốc thử để nghiên cứu tạo phức với Magie phương pháp trắc quang với mục đích dùng để xác định nồng độ Magie làm sở nghiên cứu nước cứng Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài Luận văn nghiên cứu vấn đề sau đây:  Hiệu ứng tạo phức Mg với Eriocrom đen T  Xác định điều kiện tạo phức tối ưu (ph, ở, thời gian)  Thành phần phức tham số định lượng phức Từ dùng kết ứng dụng phân tích nguyên tố nồng độ chúng nhỏ phương pháp trắc quang ý nghĩa: Việc xác định thành phần phức để ứng dụng ngành, lĩnh vực cụ thể hướng phức chất Nó giúp ta phát có mặt ion kim loại có phức tồn nồng độ nhỏ Ngày việc ứng dụng phương pháp trắc quang phân tích hóa học phổ biến Đề tài nghiên cứu lĩnh vực nhỏ giúp ta có sở tiếp cận với phương pháp hoá lý đại =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Phần 1: tổng quan i thuốc thử Eriocrom đen T Eriocrom đen T Năm 1948 Svarsenbac Biderman (Nga) giới thiệu chất màu thị có thành phần nhóm nitro Đây lần Eriocrom đen T (ET - 00) ứng dụng xác định độ cứng nước phương pháp Complexon ET - 00 dẫn xuất 0,0’- đioxy azo naphtalin có công thức cấu tạo sau: HO OH N N NaO3S NO2 - Công thức phân tử : C20H12N3NaO7S - Khối lựơng phân tử: 461,38 đvC - Tên quốc tế :3-hidroxy-4-(1-hydroxy-2naphtylazo)-7-nitro-1naphtalen sunfonat natri - Kí hiệu : H2In- ET - 00 tồn dạng rắn màu nâu tím, tan nước,tan tốt rượu Dung dịch ET - 00 với nồng độ >10-4 M có tính keo =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Phụ thuộc vào pH dung dịch hoà tan mà ET - 00 có màu khác Trong dung dịch ET - 00 phân ly sau: H3In → H2In- + H+ pH12 : dung dịch có màu vàng cam (dạng In3-) ET - 00 dung dịch bị oxi hóa chậm chất oxi hóa đặc biệt có mặt Mn Cs chất thị màu nhanh Khả tạo phức với kim loại Eriocrom đen T tạo phức màu với gần 30 nguyên tố nhiên số trường hợp ứng dụng chuẩn độ trực tiếp EDTA là: Mg, Cd, Zn, Pb Thường phức chất tạo thành chứa ion kim loại ET - 00 theo tỉ lệ 1:1 người ta xác định nguyên tố Mn, Co, Ni, Zn, Cu tạo phức theo tỉ lệ 1:2 Bằng nhiều phương pháp khác người ta sử dụng ET - 00 để xác định nhiều kim loại ứng dụng xác định hàm lượng chất hữu khác Cụ thể sau: Xác định hàm lượng Mg, Ca nước điều kiện pH =11,6 môi trường đệm amoniac có mặt trietanolamin phương pháp trắc quang: ởmax = 520 nm, ởCaIn = 2,36.104, ởMgIn =2,39.104, khoảng tuân theo định luật Bia 0Ă20 mg/25 ml 0Ă15mg/25 ml, độ lệch tương đối là: 1,2Ă2,2% =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Cũng sử dụng phương pháp người ta xác định lượng Mg, Ca da người bị bệnh vảy nến cho kết thấp lần người bình thường giới hạn đo là: 0,1Ă5 mg/ml, ởmax (MgIn) = 520 nm, ởmax (CaIn) = 516 nm Phương pháp động học trắc quang xúc tác định lượng vết Ag(I) với kết ở= 535 nm, khoảng xác định 2Ă2000 ng/ml với giới hạn đo 1,5 ng/ml (ở pH=2,5 Ag (I) xúc tác cho trình oxi hóa ET - 00 Kalipesunfat có mặt 1,10phenattholin) áp dụng để xác định Ag(I) nước rửa phim chụp ảnh Phương pháp áp dụng cho xác định Zn(II) trình nấu chảy puxin, nước thải mạ điện; xác định lượng vết Mn(II) nước thải, tóc, trà cho kết max = 630 nm; khoảng tuyến tính là: Ă0,25 mg/ml 0,3Ă2mg/ml, giới hạn đo: 1Ă2 ng/ml (pH =10,8 có mặt H2O2 surfactact) Bằng phương pháp điện người ta nghiên cứu số phân ly ET - 00 nhiệt độ khác nhau, thành phần dung môi hữu - nước khác Hằng số tạo phức Fe(III), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II), Hg(II), Pb(II) với ET - 00 đánh giá môi trường 50% rượu etylic Cá biệt có phức Ni(II) với ET - 00 với tỉ lệ: 1:1 ; 1:2 nghiên cứu phương pháp đo điện lượng sóng vuông cho kết số bền phức Ni-ET - 00 1:1 1:2 tương ứng 8,17 11,7 Sử dụng ET - 00 xác định phương pháp triết trắc quang lượng nifedipine dược phẩm với độ nhạy độ xác cao Dựa hình thành cặp ion phức dẫn xuất amino với nifedipine ET - 00 môi trường axit sản phẩm màu chiết với clorofom đo quang ởmax =520 nm Khoảng tuân theo định luật Bia là: 4,5Ă22,5 ỡg/ml, hệ số hấp thụ phân tử: =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== 7,69.103 độ lệch chuẩn tương đối 0,68% Phương pháp thu thành công phân tích ma túy sản phẩm dược hóa học Với vai trò chất thử phân tán tia cộng hưởng ET - 00 sử dụng để xác định lượng protein sơn tường màu, giới hạn đo 55 mg/l, độ lệch chuẩn 2,7% ET - 00 sử dụng để xác định Tm hợp kim Tm-Cu-Ge (giới hạn đo thấp 1,34mg/ml), làm cột chất lỏng sắc ký ion định lượng nguyên tố đát hiếm( giới hạn đo 7Ă17ng) Ngoài ra, ET - 00 dùng làm thuốc thử chuẩn độ trắc quang xác định nguyên tố kim loại kiềm thổ sau tách chia sắc ký giấy, hàm lượng nhỏ xác định 0,5ỡm Một số thông số lgõ phức kim loại ET - 00 tóm tắt đây: Ca (ET – 00) : 5,4 Mg(ET – 00) : Mn(ET – 00) : 9,6 Mn(ET - 00)2 : 17,6 Ba(ET – 00) : Cu(ET – 00) : 21,38 Zn(ET – 00) : 12,9 Zn(ET - 00)2 : 200 Tuy nhiên nghiên cứu chi tiết phức KL- ET - 00 chưa công bố nhiều II Nguyên tố Magie: Magie: Magie kim loại kim thổ thuộc nhóm IIA BTH nguyên tố Số thứ tự nguyên tử : 12 Cấu hình electron : 1s22s22p63s2 Năng lượng ion hóa : I1=7,64 (eV), I2=15,03 (eV), I3= 80,21 (eV) Thế điện cực chuẩn : -2,37 (V) 1.1 Tính chất lí học =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Mg kim loại có màu trắng bạc, không khí giữ màu ánh kim Khối lượng nguyên tử : 24,305 đvC Bán kính nguyên tử : 1,6 Å Bán kính ion : 0,74 Å Khối lượng riêng : 1,74g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy : 6500C Nhiệt độ sôi : 11000C Độ cứng (so với kim cương =10) : 2,5 : 25.104 Ω-1.cm-1 Độ dẫn điện riêng Mg có kiến trúc tinh thể mạng lục phương nhiệt độ thường, Mg có tính chất học tốt rát mỏng kéo sợi Mg tạo hợp kim quan trọng với kim loại khác, thông dụng là:  Macnhali chứa 10-30% Mg 30-70% Al, cứng bền nhôm tinh khiết dễ chế hóa bào nhẵn  Electron chứa 83% Mg, 10% Al, 5% Zn 2% Mn, có tính chất lí tốt, tỉ khối bé (≈1,8), bền với không khí 1.2 Tính chất hóa học Mg kim loại hoạt động.Trong phản ứng thể tính khử:  áp suất lớn khí H2 (200atm), nhiệt độ 5700C, có mặt MgI2, Mg kết hợp với H2 tạo thành MgH2: XT Mg + H2 → MgH2 T0,P  Khi đốt nóng, Mg cháy phát ánh sáng chói giàu tia tử ngoại tạo MgO: =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== T0 2Mg +O2 → 2MgO ÄH0= -610 kJ / mol  Khi đun nóng, Mg phản ứng mãnh liệt với halogen, N, S, P, C, Si  Do có lực lớn với oxi nên đun nóng, Mg khử oxit bền nguyên tố như: B2O3,, CO2, SiO2, TiO2, Al2O3…  Mg không tan nước lạnh tan chậm nước nóng: T0C Mg +2H2O → Mg(OH)2+H2 1.3 Trạng thái thiên nhiên phương pháp điều chế 1.3.1 Trạng thái tự nhiên: Mg nguyên tố phổ biến chiếm 1,7% tổng số nguyên tố vỏ trái đất Mg tồn dạng hợp chất chủ yếu Silicat, Cacbonat Sunfat:  Khoáng vật quan trọng Mg là: Cacnalit (KCl.MgCl2.6H2O), Magiezit (MgCO3), Đolomit (MgCO3.CaCO3)…  Khoáng vật silicat Mg là: Đá tan (talc) [Mg3Si4O10(OH)], Amiăng [Mg6Si4O11(OH)6.H2O] Mg có chất diệp lục cây, mô động vật có nhiều nước biển 1.3.2 Điều chế:  Trong công nghiệp: Điện phân Cacnalit hỗn hợp muối clorua Mg 700 -7500C thùng điện phân làm thép,dùng dòng khí H2 vào thùng  Dùng than cốc khử MgO chế từ Magiezit hay dùng ferosilic khử hỗn hợp MgO CaO chế từ Đolomite nhiệt độ cao chân không: 20000C =================================================== Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== MgO + C → Mg + CO 15000C CaO+2MgO+Si → 2Mg+ CaO.SiO2 Các hợp chất Mg: 2.1 Oxit MgO: MgO chất bột xốp, nấu chảy lò điện để nguội dạng tinh thể MgO tan chậm nước: MgO+ H2O → Mg(OH)2 nhiệt độ cao, MgO bị kim loại kiềm, Al, Si khử đến kim loại Điều chế: Nhiệt phân muối cacbonat, nitrat hidroxit kim loại kiềm thổ 2.2 Peoxit MgO2: Mg tạo nên peoxit dạng hidrat có lẫn peoxit MgO2 Dung dịch peoxit có phản ứng kiềm có tính chất dung dịch H2O2 Điều chế: Người ta nung nóng nhiệt độ 100-1300C làm nước MgO2.8H2O, tạo nên cho H2O2 tác dụng với Mg(OH)2: Mg(OH)2 + H2O2+ 6H2O → MgO2.8H2O MgO2.8H2O → MgO2+ 8H2O 2.3 Hidroxit Mg(OH)2: Mg(OH)2 khan dạng bột màu trắng, tan nước kết tinh thường dạng tinh thể hidrat không màu Mg(OH)2 không bền với nhiệt, đun nóng nước nhiệt độ 1500C biến thành oxit Trong dung dịch nước, Mg(OH)2 bazơ trung bình Mg(OH)2 hấp thụ CO2 thành cacbonat, dễ tan axit tạo thành muối Điều chế: Cho kiềm (không phải dung dịch amoniac) tác dụng với dung dịch muối tương ứng: MgCl2+ 2NaOH→ Mg(OH)2+ 2NaCl =================================================== 10 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== 99,950 0,050 9,8 0,031 98,409 1,560 99,501 0,499 10 0,019 97,531 2,450 95,227 4,773 10,5 0,006 92,636 7,358 66,614 33,386 11 0,002 79,922 20,076 16,633 83,365 11,5 55,731 44,269 1,956 98,020 12 28,475 71,525 0,199 99,551 13 3,829 96,171 Hình 3.9.Sự phân bố dạng tồn thuốc thử ET-00 theo pH Từ giản đồ phân bố dạng tồn thuốc thử ET-00 theo pH ta thấy vàng pH= 9,5 Ă11,5 dạng tồn chủ yếu HIn2- IV Tính hệ số hấp thụ phức pH = 10 =================================================== 37 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Từ kết xác định dạng ion kim loại ligan vào phức, ta có phương trình giả định tạo phức có dạng: Mg2+ + HIn2- → MgIn- + H+ (1) K (2) K’ = õ-1 Trong dung dịch nước có phân li: MgIn- ↔ Mg2+ + In- MgIn  H  Từ (1) suy ra: K  Mg  HIn   2  2 (3) Đặt: [MgIn-] = x, CMg2+ = CET-00 = C, [ H+] = h → [Mg2+] = [ HIn2-] = C – x Thay vào (3) ta được: K  x.h C  x 2 (4) Theo định luật cộng tính: A = AET-00 + AMg- ET = ồR l.[ HIn2-] + ồK l.[MgIn-] A = ồR l.(C- x) + ồK l.x x A  ε R l.C A  ε R C Vì l =1 nên  x  ε K  ε R .l εK  εR Thay (5) vào (4) ta được: K  ε K C  A  A  ε R C    h  ε K  ε R  εK  εR (*)  Thí nghiệm 1: C = C1 thay vào (*) ta được: K  ε K C1  A1  A1  ε R C1    h  ε K  ε R  εK  εR (a)  Thí nghiệm 2: C = C2 thay vào (*) ta được: =================================================== 38 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== K  ε K C  A  A  ε R C    h  ε K  ε R  εK  εR (b) Chia (a) cho (b) ta được:  ε K C1  A1  A  ε C    R  ε K C  A  A  ε R C ε K C1  A1  A1  ε R C1   B   ε K C  A  A  ε R C   K  A1  B A2 C1  B.C2 (**) ồR : hệ số hấp thụ phân tử gam thuốc thử ET-00 điều kiện thí nghiệm Với: ồR = 11500 l.mol-1.cm-1, pH = 10, =612 nm  Tiến hành theo phương pháp Cama điều chỉnh pH cặp dung dịch, đo mật độ quang dung dịch phức bước sóng =612 nm thu ∆A tương ứng Kết trình bày bảng đây: Bảng 3.11.Kết ồK theo phương pháp Cama C1 = 1,6.10-5 M ∆A1 = 0,242 C2 = 2.10-5 M ∆A2 = 0,302 C1 = 2.10-5 M ∆A1 = 0,302 B = 0,898 lgồ = 4,173 B = 0,915 lgồ = 4,173 =================================================== 39 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== C2 = 2,4.10-5 M ∆A2 = 0,362 C1 = 2,8.10-5 M ∆A1 = 0,424 B = 0,938 -5 lgồ = 4,172 ∆A2 = 0,484 C2 = 3,2.10 M C1 = 3,6.10-5 M ∆A1 = 0,545 lgồ = 4,172 B = 0,951 C2 =4.10-5 M ∆A2 = 0,605 Xử lý thống kê ta được: lg ồK = 4,1725 ± 0,001 Hay: lg ồK = 4,172 ± 0,001, độ tin cậy ỏ = 0,95  Tính hệ số hấp thụ mol phân tử ồK phức theo phương pháp đường chuẩn: Bảng 3.12.Xác định hệ số hấp thụ mol phân tử phương pháp đường chuẩn CMg 105M 1,6 2,4 2,8 3,2 4,0 ∆A 0,242 0,302 0,362 0,424 0,484 0,605 lg 4,1797 4,1790 4,1785 4,1800 4,1797 4,1797 2 Xử lý thống kê ta được: lg ồK = 4,1797 ± 0,002 Hay: lg ồK = 4,179 ± 0,002, độ tin cậy ỏ = 0,95 =================================================== 40 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Như hai phương pháp ta thu kết hệ số hấp thụ phức có giá trị gần V ảnh hưởng cation đến tạo phức ảnh hưởng ion Canxi:  Phổ hấp thụ Canxi với ET- 00: Để khảo sát tạo phức ion Ca2+ với ET-00 phương pháp trắc quang tiến hành chuẩn bị dung dịch phức có: Ca 2 = 3,2.10-5 M CET-00 = 6,4.10-5 M pH= 10 So với phông thuốc thử điều kiện ion kim loại Ta tiến hành đo mật độ quang, kết thu sau: ậmax =520 nm ậ =612 nm ∆Aphức 0,023 0,020 ∆AET-00 0,360 0,368 Qua bảng ta thấy có tạo phức ion Ca2+ với ET- 00 không đáng kể Từ kết ta kết luận: sử dụng phương pháp trắc quang để xác định Canxi, đồng thời dùng ET- 00 làm thị chuẩn độ Canxi EDTA  Nghiên cứu ảnh hưởng ion Ca2+ đến tạo phức Mg2+ với ET- 00: Để khảo sát ảnh hưởng ion Ca2+ đến tạo phức Mg2+ với ET- 00 tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức Mg2+ với ET- 00 có ion cản trở với nồng độ tăng dần, từ tìm giới hạn ảnh hưởng ion =================================================== 41 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Chuẩn bị dãy dung dịch có nồng độ: CMg = 3,2.10-5M, CET-00= 6,4.10-5 M 2 thêm ion cản trở với nồng độ tăng dần Đo mật độ quang dung dịch phức pH= 10, =612 nm so với phông dung dịch có CET-00 = 3,2.10-5 M điều kiện STT CCa2+.105 M CCa2+/ CMg2+ ∆A 0 0,307 1,6 0,5 0,307 0,00 3,2 0,308 0,33 2,5 0,309 0,65 16 0,311 1,30 32 10 0,313 1,95 64 15 0,315 2,16 Sai số (%) Theo kết nghiên cứu điều kiện chọn ion Canxi ảnh hưởng không đáng kể đến tạo phức Mg2+ với ET- 00 ảnh hưởng ion Cu(II):  Phổ hấp thụ Cu(II) với ET- 00: Trong phần tổng quan đẫ giới thiệu Cu(II) có khả tạo phức với ET-00 theo tỉ lệ 1:1 Do để xác định phổ hấp thụ Cu(II) với ET-00, chuẩn bị dung dịch phức sau: =================================================== 42 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== CCu = 4.10-5 M CET-00 = 8.10-5 M pH= 10 2 Tiến hành đo mật độ quang so với lượng dư thuốc thử điều kiện max = 512 nm =612 nm ∆Aphức 0,165 0,157 ∆AET-00 0,405 0,418 Từ bảng ta thấy có tạo phức Cu2+ với ET-00 pH=10  Nghiên cứu ảnh hưởng Cu2+ đến tạo phức Mg2+ với ET-00: 2+ Chuẩn bị dãy dung dịch có nồng độ: CMg = 1,6.10-5 M CET-00 = 3,2.10-5 M thêm ion Cu(II) với nồng độ tăng dần Đo mật độ quang dung dịch so với phông dung dịch có CET-00 = 1,6.10-5 M điều kiện (pH= 10, =612 nm, lực ion = 0,1) Kết thu sau: ∆A Sai số (%) STT CCu 105 M CCu / CMg 0 0,265 0,05 1/32 0,261 1,51 0,1 1/16 0,259 2,26 2 2 2 =================================================== 43 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== 0,2 1/8 0,251 5,28 0,3 3/16 0,246 7,17 0,4 1/4 0,232 12,45 Qua kết nghiên cứu cho thấy, nồng độ nhỏ ion Cu 2+ gây ảnh hưởng đến trình tạo phức Mg2+ với ET-00 Đặc biệt CCu2+/ CMg2+ > 1/16 mứcđộ ảnh hưởng lớn, trường hợp phải tiến hành che tách ion cản trở khỏi dung dịch phức ảnh hưởng ion Zn(II) Fe(III):  Phổ hấp thụ ion kim loại với ET-00: Để khảo sát ảnh hưởng ion kim loại đến tạo phức Mg2+ với ET-00 tiến hành chuẩn bị mẫu dung dịch phức có chứa thuốc thử kim loại: CZn = CFe = 4.10-5 M CET-00 = 8.10-5M pH= 10, lực ion: 2 3 0,1, =612 nm Đo so với phông thuốc thử điều kiện, ta thu kết quả: Zn(II) Fe(III) max 533nm 472nm ∆Amax 0,221 0,364 ∆A612nm 0,216 0,092 =================================================== 44 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Tại pH= 10 có tạo phức ion kim loại với ET-00 Với ∆Amax tương đối lớn, xác định nồng độ ion kim loại Zn(II) Fe(III) nhờ thuốc thử ET-00 phương pháp trắc quang  Nghiên cứu ảnh hưởng ion Zn2+, Fe3+ đến tạo phức Mg2+ với ET-00: Để khảo sát ảnh hưởng ion kim loại đến tạo phức Mg2+ với ET- 00 tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức Mg2+ với ET-00 có ion cản trở với nồng độ tăng dần, từ tìm giới hạn ảnh hưởng ion Chuẩn bị dãy dung dịch phức có nồng độ: CMg = 2.10-5 M CET-00 = 4.10-5 2 M tăng dần nồng độ ion kim loại cản trở (ở pH= 10, =612 nm, lực ion = 0,1) Đo mật độ quang dung dịch phức so với phông thuốc thử điều kiện Kết thu sau: a, ảnh hưởng Zn(II): STT CZn 105 M 2 CZn / CMg 2 2 ∆A Sai số (%) =================================================== 45 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== 0 0,354 0,1 1/20 0,349 1,41 0,2 1/10 0,344 2,82 0,4 1/5 0,334 5,65 0,8 2/5 0,320 9,60 b, ảnh hưởng Fe(III): STT C Fe 10 M 3 C Fe 3 / CMg 2 ∆A Sai số (%) 0 0,442 0,2 1/10 0,435 1,58 0,4 1/5 0,428 3,17 0,6 3/10 0,420 4,98 0,8 2/5 0,388 12,22 Hai ion kim loại có ảnh hưởng lớn đến tạo phức Mg2+ với ET00 nồng độ ion cản trở nhỏ Vì để tránh sai số phép đo ta phải tìm cách che tách chúng khỏi dung dịch phức trước đo quang ảnh hưởng ion cản trở đến tạo phức Mg2+ với ET-00: Để xác định mức độ ảnh hưởng ion đến tạo phức Mg2+ với ET00, tiến hành pha dung dịch phức: cho lượng xác Mg2+, thêm =================================================== 46 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== số ion cản trở có nồng độ xác lượng dư thuốc thử, điều chỉnh pH đến 10, trì lực ion 0,1, định mức tới vạch, đo mật độ quang dung dịch phức so với phông thuốc thử ET-00 (cùng điều kiện) ở =612 nm Dựa vào đường chuẩn: ∆A = 2,056.104 CMg - 4,017.10-4 để xác định nồng 2 độ Mg2+ mẫu Từ xác định mức độ ảnh hưởng ion cản trở (Kết nghiên cứu ghi bảng sau) Như có mặt ion cản trở dù nồng độ nhỏ ảnh hưởng đáng kể đến trình tạo phức Mg2+ với ET- 00 Do đó, khảo sát mẫu nước hay dung dịch để xác định nồng độ Mg2+ phương pháp phải dùng thêm chất che KCN, axit ascobic, hiđroxilamin tách để loại bỏ ảnh hưởng Fe3+, Zn2+, Cu2+ STT ∆A Cion cản trở CMg (mẫu) CMg (chính 2 2 xác) CCu = 0,1.10-6 M 2 ∆A1 =0,562 2,73.10-5M Sai số (%) 2,50 2,8.10-5 M CFe = 0,2.10 M ∆A2 =0,560 2,72.10-5M CCa = 8.10-6 M ∆A3 =0,563 2,74.10-5M 2,20 CCu = 0,2.10-6 M ∆A1 =0,550 2,67.10-5M 4,64 -6 3 2,86 2 2 -6 CFe = 0,2.10 M 3 ∆A2 =0,550 2,67.10-5M 2,8.10-5 M 4,64 =================================================== 47 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== CCa = 8.10-6 M ∆A3 =0,548 2,66.10-5M 5,00 CZn = 0,2.10-6 M ∆A1 =0,557 2,71.10-5M 3,21 CCu = 0,2.10-6 M ∆A2 =0,558 2,71.10-5M 2 2 2 2,8.10-5 M CFe = 0,2.10-6 M 3,21 3 3,57 -5 CCa = 8.10-6 M ∆A3 =0,555 2,70.10 M 2 CZn = 0,3.10-6 M ∆A1 =0,666 3,24.10-5M CCu = 0,2.10-6 M ∆A2 =0,670 3,26.10-5M 2 2 CFe = 0,2.10-6 M 3 ∆A3 =0,668 3,25.10-5M 15,71 2,8.10-5 M 16,43 16,07 CCa = 8.10-6 M 2 =================================================== 48 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== VI KếT LUậN Qua kết thu trên, rút số kết luận sau: Đã xác định điều kiện tối ưu cho tạo phức Mg 2+ với thuốc thử ET-00 - Đã tìm bước sóng hấp thụ cực đại phức Mg2+ với Ericrom đen T 612nm Chính dịch chuyển bước sóng hấp thụ cực đại cho phép kết luận có tạo phức Mg2+ với ET-00 - Sự tạo phức phụ thuộc vào pH, pH= 10 phức có giá trị mật độ quang lớn - Khoảng nồng độ tuân theo định luật Buge – Lamber – Ber 2.10-6 ữ 8.10-5 M - Phức không bền theo thời gian Bằng phương pháp độc lập khác nhau: - Phương pháp tỉ số mol - Phương pháp hệ đồng phân tử gam xác định thành phần phức Mg2+ với ET-00 1:1 Xác định thông số định lượng thuốc thử ET-00 Mg2+ với ET-00 điều kiện tạo phức tối ưu - lg ồK = 4,172  0,001 (theo phương pháp Cama) - lg ồK = 4,179  0,002 (theo phương pháp đường chuẩn) =================================================== 49 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== Tài liệu tham khảo Hoá học vô - Tập II – Nguyễn Đức Vận – Nhà xuất Khoa họcKỹ thuật – 2000 Hóa học phân tích – Phần II – Nguyễn Tinh Dung – Nhà xuất giáo dục – 2003 Cơ sở hoá học vô - F.Cotton – G.Wilkinson – 1984 Truyện kể 109 nguyên tố hóa học – Trần Ngọc Mai – Nhà xuất giáo dục – 2003 Cơ sở hóa học phân tích – Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mạc, Từ Vọng Nghi – 2002 Hoá học phân tích – Phần III – Nguyễn Tinh Dung – Nhà xuất giáo dục – 2003 Hoá học vô - Tập III – Hoàng Nhâm - Nhà xuất giáo dục – 2002 Các phương pháp phân tích quang học hóa học – Hồ Viết Quý – Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội- 1999 Các phương pháp phân tích lý hóa - Hồ Viết Quý, Nguyễn Tinh Dung - Đại học Sư Phạm Hà Nội – 1991 10.Doerffel.K- Thống kê hóa học phân tích – Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội - 1983 11 Semi- automatic determination of calcium and magnesium hardness in water – Talanta – september 1963 – J.lacy =================================================== 50 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội Khoa Hoá học ================================================== 12.Determination of free magnesium – Analytical Biochemistry – January 1966- Richard D Berlin =================================================== 51 Nguyễn Phương Linh [...]... cho sự tạo phức giữa ion Mg 2+ với ET-00 là 9,5-11  Phức bắt đầu tạo thành ở pH= 8 và giảm nhanh khi pH = 12  pH từ 8- 9,5 mật độ quang tăng nhanh tương ứng với sự tăng của nồng độ thuốc thử và ion kim loại đi vào tạo phức  pH từ 9,5- 11 mật độ quang của phức cao và ít bị ảnh hưởng bởi sự tăng pH  pH > 11 đặc biệt khi pH > 12: mật độ quang giảm nhanh, có sự cạnh tranh giữa phức hidroxo và phức nghiên. .. ================================================== Các phức chất của Mg2+ thường rất ít bền như: phức với sunfat, florua, axetat, clorua, amoniac… Sự nghiên cứu bằng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân đã chỉ ra rằng: trong dung dịch nước, axeton và metanol ion Mg2+ có số phối trí 6, mặc dù trong amoniac nó bằng 5 Một số phức tương đối bền: MgP2O72-(lgõ =7,2); MgC2O4(lgõ = 3,43) Phức với EDTA (lgõ=8,69), với Eriocrom đen T (lgõ=7) được... Các phương pháp trắc quang để xác định thành phần của phức trong dung dịch =================================================== 12 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học ================================================== 1 Phương pháp tỉ số mol (Phương pháp đường cong bão hòa): Phương pháp dựa trên việc xây dựng đồ thị sự phụ thuộc của mật độ quang A (∆A) vào sự biến thiên nồng độ của. .. dịch phức so với phông là lượng dư thuốc thử Ci là nồng độ ion của Mg2+ ứng với dung dịch phức trên Hình 3.7.Khảo sát tuân theo định luật Bia của phức Mg2+ với ET-00 Để có đường chuẩn chính xác, chúng tôi xử lý thống kê đoạn tuyến tính có nồng độ Mg2+ từ 0,2Ă8.10-5M ứng với mật độ quang ∆A (sao cho sai số nhỏ nhất) theo phương pháp bình phương tối thiểu để tính hệ số a, b Bảng 3.8 Xử lý thống kê tính phương. .. (3) trên hình 3.1 ta thấy có sự dịch chuyển bước sóng cực đại hấp thụ từ 524 nm đến 612nm Ta có: ∆ở = 612 – 524 = 88 nm Như vậy, có thể kết luận sơ bộ rằng có sự tạo phức ET- 00 với Mg2+ ở pH = 10 Bước sóng tại đó có sự tạo phức lớn nhất là 612 nm 2 Sự phụ thuộc mật độ quang của phức theo thời gian Chuẩn bị dung dịch phức với các cấu tử có nồng độ như sau: CET-00 = 8.10-5 M CMg2+ = 4.10-5 M CKCl = 0,1... 3.4.Kết quả khảo sát sự phụ thuộc ∆A = f(CET-00/ CMg2+) với CMg2+= const theo phương pháp tỉ số mol 1 CMg2+ = 2.10-5 M 2 CMg2+ = 3.10-5 M Để có một kết quả tin cậy, chúng tôi tiến hành phương pháp tỉ số mol cố định nồng độ Eriocrom đen T, thay đổi nồng độ Mg2+ Chúng tôi chuẩn bị dãy dung dịch: CET-00 = 2.10-5 M CET-00 = 3.10-5 M Các dung dịch đo so với phông là lượng dư thuốc thử Eriocrom đen T ở pH = 10,... quả khảo sát sự phụ thuộc ∆A = f( CMg2+/ CET -00) với CET-00 = const theo phương pháp tỉ số mol 1 CET-00 = 2.10-5 M 2 CET-00 = 3.10-5 M Qua bảng 3.4 và hình 3.5 cho thấy tỉ lệ CMg2+ : CET-00= 1:1.Thông qua phương pháp tỉ số mol, chúng tôi đi đến khẳng định CMg2+ : CET-00 tham gia tạo phức là 1:1 ở pH =10 Để có khẳng định chắc chắn, chúng tôi tiến hành phương pháp hệ đồng phân tử gam 2 Phương pháp hệ đồng... độ quang của phức Mg 2+ với ET- 00 luôn phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ của Mg2+ trong giới hạn đo quang từ 2.10-6 Ă8.10-5M Đường chuẩn của phức Mg2+ với ET-00 được biểu diễn bằng phương trình: ∆Ai = a + b.Ci =================================================== 31 Nguyễn Phương Linh Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học ================================================== Trong đó: ∆Ai là mật độ quang của. .. 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Mg2+ với ET-00 theo thời gian ở pH = 10, ở= 612 nm Từ bảng 3.1 và hình 3.2 ta thấy phức hình thành nhanh và khá ổn định trong 30 phút đầu tiên, sau đó mật độ quang của phức giảm dần theo thời gian Vì vậy trong điều kiện thí nghiệm chúng tôi tiến hành đo mật độ của dung dịch phức nghiên cứu sau t = 5-10 phút điều chỉnh pH và định mức vào bình, lắc đều 3 Nghiên cứu. .. gam KCl ứng với nồng độ 1M trên cân phân tích Hòa tan và định mức 1000 ml bằng nước cất 2 lần đồng thời lắc đều ta được dung dịch KCl 1M 2.1.4 Dung dịch HCl 2.1.5 Dung dịch KOH 2.1.6 Dung dịch H2O2 II Phương pháp nghiên cứu Các dung dịch nghiên cứu được giữ lực ion không đổi (= 0,1) bằng dung dịch KCl 1M Sau khi chuẩn bị dung dịch nghiên cứu, ta tiến hành tìm hiểu điều kiện tối ưu cho sự tạo phức như: ... chọn Eriocrom đen T làm thuốc thử để nghiên cứu tạo phức với Magie phương pháp trắc quang với mục đích dùng để xác định nồng độ Magie làm sở nghiên cứu nước cứng Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên. .. Canxi EDTA  Nghiên cứu ảnh hưởng ion Ca2+ đến tạo phức Mg2+ với ET- 00: Để khảo sát ảnh hưởng ion Ca2+ đến tạo phức Mg2+ với ET- 00 tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức Mg2+ với ET- 00 có... sơ có tạo phức ET- 00 với Mg2+ pH = 10 Bước sóng có tạo phức lớn 612 nm Sự phụ thuộc mật độ quang phức theo thời gian Chuẩn bị dung dịch phức với cấu tử có nồng độ sau: CET-00 = 8.10-5 M CMg2+