Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu sự tạo phức đaligan của Pba(II) và pan với axit axetic bằng phương pháp chiết trắc quang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI KHOA HOÁ HỌC Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp KIỀU THỊ YÉN NGHIÊN CỨU SỤ TẠO PHỨC ĐALĨGAN CỦA Pb(IĨ) VÀ PAN VỚI AXIT AXETIC BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIÉT TRẮC QUANG KHOÁ LUẬN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành : Hoá học phân tích Người hướng dẫn khoa học Th.S.Vũ Thị Kim Thoa LỜĨ CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo ThS.Vũ Thị Kim Thoa thầy giáo ThS.Nguyễn Văn Anh- người trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình cho em suốt trình thực đề tài khoa học đổ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô giáo tô Hóa Phân tích, thầy cô giáo khoa Hóa học- Trường Đại học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện, giúp đở để em thực hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Trong trình nghiên cứu làm đề tài không tránh khỏi thiết sót, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn đê đề tài ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, thảng năm 2015 Sinh viên Trường ĐHSP Hà NộiThị Yến Kiều MỤC LỤC 3.1 3.3.1 3.3.2 Khóa luận tốt nghiệp Phương pháp tỷ số mol xác định thành phần phức PAN-Pb2+ -CHjCOO 40 Xác định hệ số tỷ lượng CH3COO' phức đaligan phương DANH MỤC BẢNG BIỂU ST rể« bảng Tran T g Bảng 1.1 Ket tính nồng độ dạng tồn ion 19 M Bảng 1.2 Ket tính phụ thuộc -lgB = f(pH) 19 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa27 luận tốt nghiệp Bảng 3.1 Giá trị mật độ quang dung dịch PAN bước sóng 29 Bảng 3.2 Mật độ quang phức Pb(II) với PAN với CH C 00 rượu isoamylic 31 Bảng 3.3 Sự phụ thuộc mật độ quang phức PAN-Pb 2+ - CH C 00 pha nước vào thời gian Bảng 3.4 Sự phụ thuộc mật độ quang vào thời gian 32 33 Bảng 3.5 Sự phụ thuộc mật độ quang phức đaligan 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 pha hữu vào thời gian Bảng 3.6 Sự phụ thuộc mật độ quang phức đaligan vào pH Bảng 3.7 Mật độ quang phức đaligan dung môi hữucơ thông dụng khác Bảng 3.8 Sự phụ thuộc phần trăm chiết phức PAN-Pb 2+ CH COO vào thê tích dung môi Bảng 3.9 Sự phụ thuộc phần trăm chiết vào số lần chiết Bảng 3.10 Sự phụ thuộc hiệu mật độ quang phức đaligan vào nồng độ PAN Bảng 3.11 Sự phụ thuộc hiệu mật độ quang phức đaligan vào nồng độ Pb2+ Bảng 3.12 Sự phụ thuộc mật độ quang phức đaligan vào nồng độ CH COO" Bảng 3.13 Kết tính lgC C H coo- lgtAAi^AA^AA,)] Bảng 3.14 Phần trăm dạng tồn Pb 2+ theo pH Bảng 3.15 Phần trăm dạng tồn thuốc thử PAN Bảng 3.16 Phần trăm dạng tồn CH COOH theo pH Bảng 3.17 Kết tính nồng độ dạng tồn ion Pb 2+ Bảng 3.18 Sự phụ thuộc -lgB vào pH 34 36 38 39 40 41 42 43 46 48 49 51 51 21 2 Bảng 3.19.Ket tính pan theo định luật Buger-Lamber53 Beer 54 Bảng 3.20 Ket xác định hệ số hấp thụ phân tử phức đaligan PAN-Pb(II)-CH3COO- phương pháp 54 2+ Komar Bảng 3.21 Kết quảHà xác định Trường ĐHSP Nội khoảng nồng độ Pb tuân Khóa luận tốt nghiệp theo định luật Beer Bảng 3.22 Kêt tính lgKex lgKp phức 56 (R)Pb(X) Bảng 3.23 Kết tính lgP phức (R)Pb(X) 57 Bảng 3.24 Ket xác định chì mẫu nhân tạo phương pháp chiết - trắc quang Bảng 3.25 Các giá trị đặc trưng tập số liệu thực nghiệm Bảng 3.26 Hàm lượng Chì nước thải phương pháp điểm thêm chuẩn 57 58 59 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Tên hình Trang 10 Hình 1.1: Hiệu ứng tạo phức đơn đa ligan 11 Hình 1.2: Sự thay đổi mật độ quang phức theo thời gian 12 tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận Hình 1.3: Sự phụ thuộc mật độ quang dung dịch phức đơn đaligan vào pH Hình 1.4: Đường cong phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử Hình 1.5: Đồ thị xác định thành phần phức theo phương pháp đường congbão hòa ( ) ứng với phức bền, ( ) ứng với phức bền (không bền) Hình 1.6: Đồ thị xác định thành phần phức theophương pháp hệ đồng phân tử Hình 1.7: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc -lgB vào pH Hình 3.1: Pho hấp thụ phân tử PAN rượu isoamylic Hình 3.2: Phổ hấp thụ phân tử phức Pb(II) với PAN CH COO rượu isoamylic 10 11 12 13 14 15 16 17 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang phức Đaligan pha nước vào thời gian tạo phức Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang phức đaligan PAN-Pb(II)-CH COO- rượu isoamylic vào Hình 3.5: Sự phụ thuộc mật độ quang phức đaligan vào thời gian rượu isoamylic Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang phức đaligan vào pH Hình 3.7: Phô hâp thụ phân tử phức đaligan dung môi hữu thông dụng khác Hình 3.8: Đồ thị xác định ti lệ PAN: Pb 2+ phức đaligan theo phương pháp tỷ số mol Hình 3.9: Đồ thị xác định tỉ lệ Pb 2+ :PAN phức đaligan theo phương pháp tỷ số mol Hình 3.10: Sự phụ thuộc mật độ quang phức đaligan vào nồng độ CH COO' 13 14 15 20 28 30 31 32 33 34 37 41 42 43 Trường ĐHSP Hà Nội 92 Ạyị j Hình 3.11: Sự phụ thuộc lgC C H coo- vào lg A Agh - Mi Hình 3.12: Giản đồ phân bố dạng tồn Pb“ + theo pH Hình 3.13: Giản đô phân bô dạng tôn thuôc thử PAN theo pH 21 Hình 3.14: Giản đồ phân bố dạng tồn CH COOH pH theo Hình 3.15: Đồ thị phụ thuộc -lgB vào pH 2+ Hình 3.16 : Đồ thị xác định khoảng nồng độ Pb tuân theo định luật Beer Khóa luận tốt nghiệp 44 46 48 50 51 55 MỎ ĐẦU Chì nguyên tố có nhiều ứng dụng quan trọng khoa học, kĩ thuật đời sống: Dùng để làm ắc quy, đầu đạn, ống dẫn công nghệ hoá học, đúc khuôn đe in chữ, chế tạo thuỷ tinh pha lê, pha vào xăng để tăng thêm số octan Ngoài người ta dùng làm áo giáp cho nhân viên: chụp X quang,lò phản ứng hạt nhân, đựng nguyên tố phóng xạ,cho vào hình vi tính, ti vi Tuy nhiên chì nguyên tố gây nhiễm độc cho môi trường Nhiễm độc chì khó cứu chữa, chì có thê tích luỹ thê người mà không bị đào thải.Việc ô nhiễm nguồn nước, thực phẩm, sữa, rau chì gây bệnh hiểm nghèo ung thư, ảo giác, quái thai, ảnh hưởng nghiêmtrọng đến sức khoẻ cộng đồng Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng chì mẫu phân tích như: Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp cực phổ, phương pháp trắc quang Trong phương pháp trắc quang phương pháp nhiều nhà phân tích sử dụng ưu điêm: phương pháp đơn giản, độ nhạy cao, có thê xác định nhanh chóng hàm lượng chất Bên cạnh đó, chì nguyên tố có khả tạo phức với nhiều phối tử, đặc biệt phối tử hữu Vì nghiên cứu tạo phức chì tìm phương pháp phân tích nhanh, xác hàm lượng chì đối tượng phân tích khác vô quan trọng, có tính thời sự, có ý nghĩa khoa học thực tiễn.Xuất phát từ tình hình thực tế này, chọn đề tài: “Nghiên cứu tạo phức đaligan Pb(II) với PAN axit axetỉc phương pháp chiết trắc quang” Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Đe thực đề tài tập trung giải nhiệm vụ sau: Khảo sát hiệu ứng tạo phức Pb(II) với PAN CH3 COO- Khảo sát điều kiện tối ưu tạo phức chiết phức Xác định thành phần cúa phức Nghiên cứu chế tạo phức PAN-Pb(II)-CH COO- Xác định tham số định lượng phức đaligan ứng dụng kết nghiên cứu để định lượng Pb(II) mẫu nhântạo mẫu nước tự nhiên, nước thải CHƯƠNG 1: TỒNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu nguvên tố chì 1.1.1 Vị trí, cẩu tạo tính chất chì Chì nguyên tố ô thứ 82 hệ thống tuần hoàn Sau mộtsố thông số chì Ký hiệu: Pb số thứ tự: 82 Khối lượng nguyên tử: 207,2 dvc Cấu hình electron: [Xe] 4fl 5d 6s 6p 10 2 Bán kính ion:1,26A° - Độ âm điện (theo paoling): 2,33 Thế điện cực tiêu chuẩn: E° 2+/pb = -0,126 V Tỉnh chất vật lý Chì kim loại màu xám thẫm , mềm dễ bị dát mỏng, nhiệt độ nóng chảy: 327,46°c, nhiệt độ sôi: 174°c, khối lượng riêng: 11,34 g/cm Tính chất hoả học Tác dụng với nguyên tố không kim loại: 2Pb+ -»* 2PbO Pb + x -> PbX Tác dụng với nước có mặt oxy: 2Pb + 2H20 + -> 2Pb(OH) Tác dụng yếu với axit HC1 axit H2 SO4 nồng độ 80% tạo lớp muối PbCl PbS0 khó tan Khi axit nồng độ đặc có phản ứng lớp muối bị hoà tan: PbCl + 2HC1 -> H PbCl PbS0 + H S0 -> Pb(HS0 ) Với axit HNO3 tương tác tương tự nhừng kim loại khác - 2 2 2 2 4 2 4 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Khi có mặt oxy tương tác với nước axit hữu cơ: 2Pb + 2H20 + -> 2Pb(OH) 2Pb + CH3 COOH + 302 -> 2(CH COO)2Pb + 10H20 Tác dụng với dung dịch kiềm nóng: Pb + 2KOH + 2H20 -> K [Pb(OH)4] + H 1.1.2 Trạng thái tự nhiên ứng dụng chì - Trạng thải tự nhiên chì Chì nguyên tố phổ biến vỏ trái đất Chì tồn trạng thái oxy hoá 0, +2 +4, muối chì có hoá trị hay gặp có độ bền cao Trong tự nhiên, tồn loại quặng galenit (PbS), Cesurit (PbC03) anglesit (PbS04) Trong khí chì tương đối giàu so với kim loại nặng khác Nguồn chì phân tán không khí đốt cháy nhiên liệu phù hợp chất chì làm tăng số octan thêm vào dạng Pb(CH ) Pb(C H5)4 Cùng với chất gây ô nhiễm khác, chì loại khỏi khí quyên trình sa lắng khô ướt Ket bụi thành phố đất bên đường ngày giàu chì với nồng độ điên hìmh cỡ vào khoảng 1000 - 4000 mg/kg thành phố náo nhiệt - Ưng dụng chì Chì sử dụng đổ chế tạo pin, ăcquy chì - axit hợp kim Hợp chất hữu Pb(CH3)4; Pb(C H ) sử dụng nhiều làm chất phụ gia cho xăng dầu bôi trơn, nhiên xu hướng hạn chế loại bỏ.Trong kỹ thuật đại chì ứng dụng làm vỏ bọc dây cáp, que hàn Một lượng nhở chì cho vào trình nấu thuỷ tinh thuđược loại vật liệu có thẩm mỹ cao, pha lê Trong y học, chì sử dụng làm thuốc giảm đau, làm ăn da chống viêm nhiễm 1.1.3 Tác dụng sình hóa chì Tác dụng sinh hoá chủ yếu chì tác động tới tổng hợpmáu dẫn đến phá hồng cầu Chì ức chế số enzim quan trọng quátrình tổng hợp máu tích luỹ hợp chất trung gian trìnhtrao đổi chất Chì cản trở việc sử dụng oxy glucoza để sản sinh lượng cho trình sống Sự cản trở nhìn thấy nồng độ chì máu nằm khoảng ,3 ppm Ở nồng độ cao (> ,3 ppm) gây tượngthiếu máu (thiếu hemoglobin) Neu hàm lượng chì máu nằm 2 2 2 4 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp khoảng 0,5 - 0,8 ppm gây rối loạn chức thận phá huỷ não Chì nhiễm vào thể qua da, đường tiêu hoá, hô hấp Người bị nhiễm độc chì mắc số bệnh thiếu máu, đau đầu sưng khớp chóng mặt Chính tác hại nguy hiêm cúa chì người nên nước giới có quy định chặt chẽ hàm lượng chì tối đa cho phép có nước mặt không vượt mg/1 (TCVN: 3942 - 1995) 1.1.4 Khả tạo phức Pb2+ - Sự tạo phức chì với thuốc thử -ị2-pyricỉilazo)- 2- naphtol (PAN) Chúng ta định lượng chì 1-(2-pyridilazo)-2- naphtol với có mặt chất hoạt động bề mặt không điện li bằngphương pháp trắc quang Điều kiện tối ưu để xác định chì dựa vào phản ứngcủa phức Pb(II)- PAN với diện chất hoạt động bề mặt không điện li (polioxietyleneoylphenol) pH = (Na B - HCIO4 ) với 5% chất hoạtđộng bề mặt đo bước sóng 555nm Tại bước sóng khoảng nồng độ tuân theo định luật bia xác định từ 1,3 - 4,5 ppm hệ số hấp thụ mol phân tử 20200 L/mol.cm Ket định lượng thu có độ lệch chuẩn tương đối 0,9% giới hạn phát 0,12ppm 1.1.5 Một số phương pháp xác định chì 1.1.5.1 Phương pháp chuân độ Phản ứng chuân độ: Pb2+ + H Y ^ PbY2’ + 2H+ p = 10 ' Cách tính: Xác định thể tích EDTA nồng độ xác định (Cm) cần để chuẩn độ v° ml dung dịch ion chì (dựa vào đổi màu thị từ đỏ sang xanh) Vml Từ suy nồng độ c° M dung dịch chì theo phương trình: c°v° = cv -> c° = cv / v° Hàm lượng chì dung dịch = (CV/V°) X 0,207 (g) Nhận xét: Phương pháp chuẩn độ không đòi hỏi nhiều thiết bị chuyên dụng đắt tiền, kỹ thuật tiến hành đơn giản thực phòng thí nghiệm chưa trang bị tốt Tuy nhiên phương pháp chuẩn độ dễ mắc phải sai số, thường mắc sai số lớn nguyên nhân chủ quan khách quan Xác định không thật xác, điểm tương đương phải dựa vào mắt thường quan sát đổi màu, thể tích dung dịch chuân có thê không đo xác 1.1.5.2 Xác định phương pháp cực phô 2 18 91 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Thường áp dụng nồng độ chì nhỏ 0,1 mg/1 (4,826 X 10' M) Tuy nhiên phương pháp đòi hỏi thiết bị tiên tiến chưa thực phù họp điều kiện phòng thí nghiệm Việt nam Ngày số phòng thí nghiệm trang bị loại máy 1.1.5.3 Phương pháp đo phô hâp thụ nguyên tử phát xạ nguyên tử Giản đồ phân bố dạng tồn CH COOH theo pH Khi pha chế CH3COOH (viết tắt HX) nước xảy cân bằng: HX u H++X’ Ka=10'4’76 Theo định luật tác dụng khối lượng, ta có: [H+] [X"]/[HX]=Ka—> [HX]=[X‘] h Ka'1 Theo định luật bảo toàn nồng độ ban đầu, ta có: CHX=[X~]+[HX] Ta có: [X']=CHX/ (l+h.Ka'') [HX]=CHX.h.Ka'l/(l+h.Ka'1) Tỷ lệ phần trăm dạng tồn tại: %[X~]=[X~] 100/C H x=(K a /(Ka+h)) 100 % [HX]=[HX].100/CHx=(Ka/(Ka+h)).100.h.Ka'1 Ket tính dạng tồn CH COOH theo pH trình bày bảng 3.16 hình 3.14 Bảng 3.16: Phần trăm dạng tồn CH COOH theo pH pH %CcH3coo %CCH3COOH 0,0174 99,9826 0,1734 99,827 3.4.3 1,708 14,805 63,474 94,559 99,428 98,292 85,194 36,526 5,441 0,572 99,942 0,0575 99,994 5,75.10 ’ 10 99,9994 5,75.10 ‘ 11 99,99994 5,75.10 ' 12 99,999994 5,75.10 ' 13 99,9999994 5,75.10 ' 14 99,99999994 5,75.10 ' Từ bảng số liệu lần trăm dạng tồn CH3COOH theo p Chúng vẽ đồ thị chopH kết sau: 120 100 80 60 40 20 10 11 12 13 14 Hình 3.14: Giản đồ phân bổ dạng tồn CHịCOOH theo pH 3.4.4 Cơ chế tạo phức đaỉigan PAN-Pb(II)-CH COO' Để xác định dạng Pb 2+ , PAN, CH COO- vào phức đaligan chọn đoạn tuyến tính đồ thị phụ thuộc mật độ quang phức PANPb(ĨI)- CH COO- vào pH xác định giá trị C K , C R - C K , C R ' - C K , lgB dựa vào công thức: 6,5 7,0 7,5 pH AAi 0,512 0,682 0,843 C K =C ph ức =(AAi/AAgh).C M Trong đó:AAgh=0,883 C M =C Pb + =2,0.10‘ M CR=CPAN=4,0.1 M; C R ’=C C H3COO= 0,1 M Và = /1 \ /1 \ c'- + i + * ) - ( +l^) Với Ko= 10" ’ ; K, = 10 ’ ’ ; K ' = 10 ' ’ ; q = 1; p = Vì dung dịch Pb 2+ tồn dạng: 12 1 76 [Pb2+]= -7—£*lz£jl (1 + h~\Ki +h~2.Ki K2'+h~3.KỊ\K2\K3') (CM -CK).K'.h~' [Pb(OH) ]= -% K) , (1 + h~' Ki '+h Kị \K2'+h Kị \K2'.K3') ịl + h Kx'+h~2.Kì\K2'+h~3.Kx\K2'.K3') Trong đó: K'i, K'2, K' số thủy phân Pb2+ Đe tính toán giá trị -lgB phụ thuộc vào pH xây dựng chương trình tính ngôn ngữ lập trình Passcal thấy thu được:( Bảng 3.23 3.24) Bảng 3.17: Kết tính nằng độ dạng tồn lon Pb 2+ pH 10’10 lơ-14 Ck.10 [Pb 2+ ].10' ố PbOH\lO' 6.5 1,1597 7,637 7,637 2,415 0,3827 7.0 1.545 3,456 10.929 10.929 5.477 7.5 1.9094 0.4523 4.523 14.3036 22.669 Bảng 3.18: Sự phụ thuộc -IgB vào pH + -IgB [PbOH ] pH -lg B [Pb] -IgB -IgB [Pb(OH) [Pb(OH) 2] 6.5 5.736 6.736 15.036 -] 10.236 7.0 6.263 6.763 9.763 14.063 13.606 7.5 6.850 7.306 9.806 Từ bảng 3.24 xử lý kết -lgB = f(pH) chương trình Ms- Hình 3.15: Đồ thị phụ thuộc -IgB vào pH Từ đồ thị ta nhận thấy: -lgB(Pb 2+ ) = f(pH) tuyến tính có tga = 1,114 ~ phù hợp Khi tga = q.n + p.n' = mà q = 1, p = nên n = 1, n' = tương ứng với i = Qua kết luận: + Dạng ion kim loại vào phức là: Pb 2+ + Dạng thuốc thử vào phức là: R- + Dạng ligan thứ hai vào phức là: CH COO- - Xuất phát từ sở thực nghiệm lý thuyết sau: + Số phối trí Pb(II) là: N = + PAN phối tử ligan phối vị + Thành phần phức PAN : Pb(II) : CCI COO- = 1:1:1 + Rượu isoamylic dung môi phân cực + Phức đaligan chiết tốt rượu isoamylic (phức chiết tốt phức bão hoà điện tích phối trí) Chúng đưa giả thiết công thức giả định phức đaligan là: R'-Pb + -CH COO 3.5 Xác định tham số định lượng phửc đaligan PAN-Pb(II)-CH COO" 3.5.1 Xác định hệ số hấp thụ phân tử phức đaligan 3.5.1.1 a Xác định hệ số hấp thụ phân tử phức đaligan theo phương phủpKomm' Xác định hệ so hấp thụ phân tử PAN Muốn xác định hệ số hấp thụ phân tử phức theo phương pháp Komar ta phải biết hệ số hấp thụ phân tử thuốc thử PAN bước sóng hấp thụ tối ưu phức Chuẩn bị dãy dung dịch PAN có nồng độ khác nhau, tiến hành đo mật độ quang dịch chiết Từ kết thu tính hệ số hấp thụ phân tử thuốc thử theo định luật Buger-Lamber-Beer = AA / c.l Trong đó: hệ số hấp thụ phân tử PAN c nồng độ dung dịch PAN (mol/1) chiều dày cu vét (cm) Bảng 3.19 Kết tỉnh epan theo định luật Buger-Lamber-Beer: (ỉ = l,00cm; // = 0,1; pH = 7,80; Ằ = 550nm) STT CpAN.l() AA e.103 1,5 0,055 3,67 2,0 0,073 3,66 3,0 0,109 3,63 4,0 0,145 3,63 5,0 0,181 3,64 Xử lý kết theo phương pháp thống kê toán học ta có: ẽ = 3,65.103 V« V Sai số = í (0 95;4) s=0,018—> = ÍiÍỈỀ = 0,008 J- 5- = 2,78 X 0,008 = 0,02 Vậy hệ sổ hấp thụ phân tử PAN là: SPAN = (3,65 ± , 02 ) 10 ’ b Xác định hệ so hấp thụ phân tử phức đaligan Đê xác định hệ số hấp thụ phân tử phức đaligan, tiến = hành cặp thí nghiệm, mồi cặp thí nghiệm có Cp AN = Cp b2+ chiết rượu isoamylic điều kiện tối ưu, đo mật độ quang phức đaligan rượu isoamylic Sau tính hệ số hấp thụ phân tử phức đaligan theophương pháp Komar _ n{Aị - BAk ) sPAN-Pb(ll)-CH2COO- I / r, l.Cị.Ựl - B) Trong đó: B = [AzHL£jm£i Ak — q.l.sPAN Ck Ta có q = l ; SPAN =3,0365.10 (tại X = 550nm; pH=7,8); n=Cj/C k Bảng 3.20: Ket xác định hệ số hấp thụ phân tử phức đaligan PAN-Pb(ĩĩ)-CH3COO- phương pháp Komar STT Crb!\lO Ai n B S.104 0,866 Cặp c,= l,5 0,665 0,75 4,44 rí II j< í u Cặp Cj=2,0 ck=3,0 Cj=3,0 Cặp Ci=3,0 II u Cặp < N II ■ U 3.5.1.2 ^t -r II Cặp 0,887 0,887 1,329 1,329 1,774 1,329 0,887 1,774 1,329 0,667 0,817 4,42 0,75 0,865 4,47 1,5 1,224 4,41 1,333 1,155 4,47 ck=3,0 Xử lý thống kê với p=0,95 ta kết sau Sphúc=(4,44±0,04).104 Xác định hệ sô hấp thụ phân tử phức đalỉgan theo phương phápđường ch nân - Khoảng nồng độ Pb(II) tuân theo định luật Beer Sau xác định thành phần phức PAN-Pb(II)-CH COO-, tiến hành nghiên cứu khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer cáchkhảo sát dãy thí nghiệm: nồng độ Pb(II) PAN biến thiên, nồng độ CH3COO - 1,0.10'^ Tiến hành thí nghiệm điều kiện tối ưu, đo mật độ quang phức đaligan ta kết quả: Bảng 3.21 Kết xác định khoảng nồng độ Pb 2+ tuân theo định luật Beer STT Nồng độ Pb2+.10'5 (M) Nồng độ PAN.10 5(M) Ai 0,5 0,5 0,223 1,0 1,0 0,442 1,5 1,5 0,679 2,0 2,0 0,882 3,0 4,0 5,0 6,0 3,0 4,0 5,0 6,0 1,335 1,782 1,926 1,989 Hình 3.lổ : Đồ thị xác định khoảng nồng độ Pb tuân theo định luật Beer Từ kết đồ thị ta thấy: Khi nồng độ Pb 2+ tăng đến 4,0.10 ' M phụ thuộc mật độ quang nồng độ Pb 2+ tuyến tính nồng độ Pb 2+ lớn 4,0.10° M phụ thuộc mật độ quang không tuyến tính Vậy khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer (0,5 —> 4,0) 10 " M Phương trình đường chuẩn có dạng: Ai= (a±£a ).Ci + ( b± £b ) Xử lý kết với (p = 0,95) đoạn nồng độ Pb 2+ tuân theo định luật Beer ta có phương trình : A = (4,45+0,04) 104c Từ phương trình thu hệ số hấp thụ phân tử phức theo phương pháp đường chuẩn: íphữc = (4,45+ 0,04) 104 đÓ£phức = 4,45.10“ 5 Xác định so cân phức: Kp Từ giản đồ phân bố Pb(II), PAN, CH3COO - (để đơn giản viết tắt CH COO- X- , PAN HR) kết xác định thành phần phức đaligan PAN : Pb(TT) : CH COO- = 1:1:1 Ta viết phương trình phản ứng tạo phức đaligan Pb(OH)++HR+X [(R)Pb(X)]n+H20 Kp [(R)Pb(X)]n [(R)Pb(X)L D Pb(OH)++HR+X’ U [(R)Pb(X)]0+H20 Kex 3.5.2 Trong Ke AẠ - ck = [Pb(OH [ ( R ) P b+ ( [Pb(OH) ][HR][X~] (8 thường tính theo phương pháp Komar) (CM-CK).K'h~' (1 + /r' K x ' + h ~ K , \ K [HR 12 (K o =10 ' ’ ] (Ì + K0~ h + Krh~ỉ) [X-]= (Cx h+ 0,1 pH=7,80; l = l c m Kex=Kp.D -> Kp=Kex/D lgKp=lgKex-lgD Từ đó, tính lgKex lgKp, kết thu bảng 3.28 Bảng 3.22 Kết tỉnh IgKex ỉgKp phức (R)Pb(X) (với [X-]=0,1M;lgD=1,876) Cpbự M, C 105M [Pb(OH)+] IgKex ỉgKp [HR1 iy 10SM 10*M 10SM 2,00 1,5 0,665 1,498 1,327 11,752 9,876 2,0 2,00 10,001 0,887 1,998 1,327 11,877 K 3,0 4,0 1,330 1,774 2,995 3,995 3,317 3,317 5,00 5,00 lgKex= 11,57+0,47 lgK p =9,69±0,47 3.5.3 Xác định số bền điều kiện phức đaỉigan Ịi Ta có cân bằng: HRí^H++R' Khr Pb ++R-+X ^ [(R)Pb(X)]n/? [(R)Pb(X)]n - [(R)Pb(X)]o D Pb2+ + HR + X' [Py+][HR][X K Km 11,257 11,382 9,381 9,506 \ g f J = \ g K - \ g K m ~ \ g D Trong KHR= o '2'' c — c [Pb2+] = — (ì + h~\Ki '+h~ĩ.Kị \K '+h~ 3.Ki 'X 2\K3' Bảng 3.23 Kết tỉnh IgP phức (R)Pb(X) (Với lgD=l ,876; -lgKHR=12,1; [X-]=0,1 M) Cpb(H)-10 5M M, C k 10' [Pb 2+ ].10' M IgK lgJ3 M 1,5 0,665 1,498 0,6649 4,25 14,476 2,0 0,887 1,998 0,6649 4,37 14,601 3,0 1,330 2,995 1,6620 3,75 13,981 4,0 1,774 3,995 1,6620 3,88 14,106 Xử lý thống kê với p=0,95 ta thu kết quả: lg J3 = 14,29+0,47 3.6 Chế hóa định lượng chì mẫu nhân tạo phương pháp chiết - trắc quang dựa tạo phức đaligan Đê đánh giá độ xác cúa phương pháp có sở khoa học trước ứng dụng kết nghiên cứu để xác định hàm lượng chì số đối tượng phân tích Chúng chuẩn bị dung dịch phức PAN-Pb + -CH COO- bình định mức lOml, pH = 7,80 Với Cp b2+ = 1,5.10' M, Cp AN = 3,0.10" M, C H3coo- 0,IM.Tiến hành chiết 5,00ml rượu isoamylic điều kiện tối ưu,đem đo mật độ quang dịch chiết phức so với thuốc thử PAN Lặp lại thínghiệm lần kết trình bày bảng 3.30 Bảng 3.24 Ket xác định chì mẫu nhân tạo phương pháp chiết - trắc quang (l =l,00cm; fị = 0,1; pH = 7,80; Á = 550nm) STT Hàm hrợng thực chì Hàm lượng chì (M) xác (M) định 1,50.10~ M 0,6 1,491.10' 64 1,50.10’ M 0,6 1,462 10 ' 51 1,50.10’ M 0,6 1,493 10 ' Đe đánh giá độ xác của5 phương pháp, 65 sử dụng hàm phân bố 1,50.10’ M 0,6 1,4665 10 ~ student để so sánh giá trị trung bình hàm 53 lượng chì xác định với 1,50.10' M 0,6 1,484 10 ' giá trị thực nó, ta có bảng giá trị đặc61 trưng (bảng 3.3 1) tập số liệu thực nghiệm Bảng 3.25 Các giá trị đặc trưng tập so liệu thực nghiệm t (0,95; 4) Giá trị Phương Độ lệch £ trung chu ân sai(S ) [...]... sở nghiên cứu cơ chế tạo phức ta mới có thể viết được phản ứng tạo phức thực sự xảy ra trong hệ nghiên cứu và từ đó xác định được hằng số cân bằng của phản ứng tạo phức và tính được hằng số bền của phức Phương pháp tổng quát đê nghiên cứu cơ chế tạo phức đaligan: Nghiên cứu cơ chế tạo phức đaligan là tìm dạng của ion trung và dạng của các ligan tham gia trong phức Trên cơ sở nghiên cứu cơ chế tạo phức. .. thì bức tranh tạo phức có dạng (hình 1.1) Hình 1.1: Hiệu ứng tạo phức đơn và đa ligan Qua phổ hấp thụ của thuốc thử và phức ta có thể kết luận có sự tạo phức đơn ligan và đaligan 1.6.2 Nghiên cứu các điều kiện tạo phức tối ưu Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Nghiên cứu khoảng thời gian toi ưu Khoảng thời gian tối ưu là khoảng thời gian có mật độ quang của phức đaligan hằng định và cực đại Có... phần của phức bị biến đôi, trong hệ có thể tạo ra một số phức (có sự tạo phức từng nấc) 1.8 Co’ chế tạo thành phức đaligan Nghiên cứu cơ chế tạo phức là một bước trong việc nghiên cứu để đưa ra một phức nói chung (và phức màu nói riêng) vào ứng dụng trong thực hành phân tích Đặc biệt đối với ion kim loại có điện tích cao và thuốc thử hữu cơ tạo phức chelat Trường ĐHSP Hà Nội 2 - - Khóa luận tốt nghiệp. .. thành phần của phức xác định Trong phân tích có nhiều phương pháp xác định thành phần của phức trong dung dịch Trong khóa luận tốt nghiệp, tôi sử dụng phương pháp: - Phương pháp tỷ số mol (phương pháp đường cong bão hoà) - Phương pháp hệ đồng phân tử mol (phương pháp biến đổi liên tục) 1.7.1 Phương pháp tỷ số mol (phương pháp đường cong bão hoà) • Nguyên tắc của phương pháp: Xây dựng đồ thị sự phụ thuộc... lg—— Q.N 1.9 Các phương pháp xác định hệ số hấp phụ phân tử của phức 1.9.1 Phương pháp Komar xác định hệ so hấp thụ phân tử của phức Giả sử phản ứng tạo phức xảy ra theo phương trình: M + qHR í^MRq + qH+ (1) Kcb Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Điều kiện để áp dụng phương pháp Komar: - Đâ nghiên cứu cơ chế của phản ứng tạo phức từ đó viết được phương trình của phản ứng tạo phức - - Đã biết... phương pháp chiết và chiết- trắc quang có ý nghĩa quyết định 1.5 Phương pháp nghiên cứu chiết phức đa ligan 1.5.1 Khái niệm cơ bản về phương pháp chiết Chiết là quá trinh tách và phân chia các chất dựa vào quá trình chuyển một chất hoà tan trong một pha lỏng (thường là nước) vào một pha lỏng khác không trộn lẫn với nó (thường là dung môi hữu cơ không tan hoặc ít tan trong nước) Sử dụng phương pháp chiết, ... tích của phức chưa trung hòa hết, lúc này phức đaligan được hình thành do sự liên hợp ion của ion thứ hai với phức tích điện Do tính bão hòa phối trí và trung hòa điện tích nên phức đaligan chiết được bằng dung môi hữu cơ, điều này cho phép nghiên cứu định lượng các nguyên tố có độ chọn lọc, độ chính xác cao bằng phương pháp chiết trắc quang Vì vậy trong các lĩnh vực sử dụng các phức đaligan với mục... chiết phức n lần ta được AAn Giả sử chiết n lần là hoàn toàn thì phần trăm chiết còn được tính theo công thức : AA1 AA2 Trường ĐHSP Hà Nội 2 R(%) = —.100 AAn Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp 1.6 Các bưóc nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc quang 1.6.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức Giả sử hiệu ứng tạo phức đơn và đaligan xảy ra theo phương trình sau: (để đơn giản ta... CM biến thiên, khi đó xét sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào tỷ số CM/CR 1.7.2 Phương pháp hệ đồng phân tử (phương pháp biến đồi liên tục -phương pháp Oxtromuxlenko - Job) • Nguyên tắc của phương pháp: Dựa trên việc xác định tỷ số các nồng độ đồng phân tử của các chất tác dụng tương ứng với hiệu xuất cực đại cúa phức tạo thành MmRn Đường cong phụ thuộc hiệu xuất của phức vào thành phần dung dịch... trong phức Trên cơ sở nghiên cứu cơ chế tạo phức bằng thực nghiệm ta có thể: Xác định dạng cuối cùng của ion trung tâm và các liganđã đi vào phức Viết được phương trình của phản ứng tạo phức Tính được hằng số cân bằng của phản ứng tạo phức và hằng số bền điều kiện của phức Có được thông báo về cấu trúc của phức Giả sử quá trình tạo phức đa ligan xảy ra theo phươngtrìnhsau(bỏ qua viết điện tích) : M(OH)i ... thành phần phức bị biến đôi, hệ tạo số phức (có tạo phức nấc) 1.8 Co’ chế tạo thành phức đaligan Nghiên cứu chế tạo phức bước việc nghiên cứu để đưa phức nói chung (và phức màu nói riêng) vào ứng... Nghiên cứu tạo phức đaligan Pb(II) với PAN axit axetỉc phương pháp chiết trắc quang Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Đe thực đề tài tập trung giải nhiệm vụ sau: Khảo sát hiệu ứng tạo phức. .. tính số bền phức Phương pháp tổng quát đê nghiên cứu chế tạo phức đaligan: Nghiên cứu chế tạo phức đaligan tìm dạng ion trung dạng ligan tham gia phức Trên sở nghiên cứu chế tạo phức thực nghiệm