Nghiên cứu sự tạo phức của Niken(II) với 1 (2 PYRIDYLAZO) 2 NAPHTHOL bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - NGUYỄN THỊ MỸ TÂM NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA NIKEN(II) VỚI 1-(2- PYRIDYLAZO)-2-NAPHTHOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60 44 01 13 Demo Version - Select.Pdf SDKSĨ HÓA HỌC TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC Huế, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - NGUYỄN THỊ MỸ TÂM NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA NIKEN(II) VỚI 1-(2- PYRIDYLAZO)-2-NAPHTHOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ Demo Version - Select.Pdf SDK Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60 44 01 13 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Ngô Văn Tứ PGS TS Dương Tuấn Quang HUẾ, năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Đồng Nai, tháng 05 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Mỹ Tâm Demo Version - Select.Pdf SDK LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành phịng thí nghiệ m Hóa phân tích Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Chúng xin chân thành biết ơn PGS.TS NGÔ VĂN TỨ PGS.TS DƯƠNG TUẤN QUANG giao đề tài, tận tình hướng dẫn giúp đỡ chúng tơi suốt q trình thực để hồn thành luận văn Chúng tơi ghi nhớ cảm ơn sâu sắc nhiệt tình quý thầy giáo cán nhân viên KhoaSDK Hóa học - Trường Đại học Sư Demo Version - Select.Pdf phạm - Đại học Huế tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu đóng góp ý kiến q báu cho luận văn Chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành q thầy cô đọc cho nhận xét, đánh giá luận văn Cảm ơn bạn đồng nghiệp, gia đình bạn bè ln bên cạnh giúp đỡ, động viên chúng tơi q trình hồn thành luận văn MỤC LỤC Nội dung Trang MỤC LỤC Nội dung Trang BẢNG CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH 10 PHẦN MỞ ĐẦU 11 PHẦN NỘI DUNG 13 CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 13 1.1 Tổng quan niken 13 1.1.1 Đặc trưng nguyên tố niken [2], [11], [32] 13 1.1.2 Tính chất vật lí niken [2], [10], [11], [12], [27], [32] 13 1.1.3 Tính chất hố học niken 14 1.1.4 Một số hợp chất quan trọng Ni (II) [2], [10], [11], [12], [27] 14 1.1.5 Khả tạo phức Ni(II) [3], [10], [12], [24], [27] 16 1.1.6 Trạng thái tự nhiên ứng dụng Ni (II) 17 1.1.7 Các phương pháp định lượng niken [5], [9], [12], [15] 17 Demo Version - Select.Pdf SDK 1.2 Tìm hiểu số thuốc thử hữu tạo phức với niken ứng dụng vào lĩnh vực xác định lượng nhỏ niken 21 1.2.1 Một số đặc tính thuốc thử hữu [4] 21 1.2.2 Ưu điểm thuốc thử hữu so với thuốc thử vô [4] 22 1.2.3 Khả thuốc thử hữu PAR tạo phức với niken 22 1.3 Tìm hiểu thuốc thử hữu 1-(2- Pyridylazo)-2-naphthol tạo phức với ion kim loại nghiên cứu etanol 23 1.3.1 Cấu tạo [14], [15] 24 1.3.2 Tính chất vật lý [8] 24 1.3.3 Tính axit, bazơ thuốc thử PAN [4], [8], [14], [15] 24 1.3.4 Khả tạo phức thuốc thử PAN [4], [14], [15] 25 1.3.5 Các tính chất số phức kim loại – PAN [4], [14], [15] 25 1.3.6 Etanol [4], [21] 27 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM 28 2.1 Phương pháp nghiên cứu 28 2.1.1 Phương pháp tỉ số mol [5], [9], [12], [14], [15], [17] 28 2.1.2 Phương pháp hệ đồng phân tử gam [5], [9], [12], [14], [15], [17] 29 2.1.3 Phương pháp Staric- Bacbemen [5], [9], [12], [14], [15], [17] 30 2.1.4 Phương pháp Cama xác định hệ số hấp thụ phân tử phức [5], [9], [12], [14], [15], [17] 31 2.1.5 Cơ chế tạo phức thuốc thử hữu với ion kim loại [5], [9], [12], [14], [15], [17] 33 2.2 Kĩ thuật thực nghiệm 35 2.2.1 Hóa chất 36 2.2.2 Cách tiến hành thí nghiệm 36 2.3 Dụng cụ máy móc 37 2.3.1 Dụng cụ 37 2.3.2 Máy móc 37 Version - Select.Pdf SDK CHƯƠNG Demo III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Khảo sát điều kiện tối ưu 38 3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ thuốc thử phức 38 3.1.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức theo thời gian 40 3.1.3 Khảo sát tỉ lệ ancol-nước 41 3.1.4 Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH dung dịch phức 42 3.2 Xác định thành phần phức Ni2+- PAN 42 3.2.1 Phương pháp hệ đồng phân tử gam 42 3.2.2 Phương pháp tỉ số mol 43 3.2.3 Phương pháp Staric- Bacbanen 46 3.3 Nghiên cứu chế phản ứng tạo phức ion Ni(II) với thuốc thử hữu 1-(2- Pyridylazo)-2-naphthol Xác định Kkb, xây dựng phương trình chế tiến hành thực nghiệm từ kết thu thảo luận chế phản ứng tạo phức, xác định K kb 48 3.3.1 Các phương trình tạo phức hydroxo ion Ni(II) 48 3.3.2 Các phương trình liên quan đến thuốc thử hữu PAN 49 3.3.3 Phản ứng Ni(II) với PAN 51 3.3.4 Thực nghiệm kết 52 3.3.5 Xác định số Kkb phức 55 3.4 Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phương pháp Cama 56 3.5 Những thăm dò bước đầu sử dụng phức tạo thành vào phân tích lượng nhỏ niken 57 3.5.1 Xác định lượng niken không qua giai đoạn làm giàu 57 3.5.2 Tìm hiểu nguyên tố cản thường kèm với niken 59 3.6 Áp dụng kết nghiên cứu xác định niken số nguồn nước thải điểm khu công nghiệp tỉnh Đồng Nai 59 3.6.1 Địa điểm lấy mẫu xử lý mẫu 60 3.6.2 Phương pháp phân tích kết 60 PHẦN KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 Demo Version - Select.Pdf SDK BẢNG CHỮ VIẾT TẮT T Tiếng Việt T Pyridylazonaphtol ( tên khác ) Niken Quang phổ hấp thụ phân tử Tiếng Anh Viết tắt 1-(2- Pyridylazo)-2-naphthol PAN Nickel Ultra Violet Visible Spectrophotometry Quang phổ hấp thụ nguyên tử Atomic Absorption Spectrometry Quang phổ phát xạ nguyên tử Inductively Coupled Plasma Plasma Atomic Emission Ni UV- Vis AAS ICP-AES Spectroscopy Độ lệch chuẩn tương đối Relative Standard Deviation RSD Giới hạn định lượng Limit of Quantitation LOQ Giới hạn phát Limit of Detection LOD Phần triệu Parts per million ppm 10 Demo Version - Select.Pdf SDK Hệ số hấp thụ phân tử The Molar Absorption Coefficient ε DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng Trang 1.1 Các vùng tồn đặc trưng quang học PAN 20 1.2 Các tính chất số phức kim loại – PAN 21 1.3 Thuốc thử PAN phản ứng tạo phức đa-ligan với số ion kim loại 23 2.1 Bảng xây dựng phụ thuộc -lgB = f(pH) 31 3.1 Phổ hấp thụ thuốc thử PAN phức PAN- Ni(II) 34 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào bước sóng 35 3.3 Sự phụ thuộc mật độ quang phức theo thời gian 36 3.4 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào tỉ lệ ancol: nước 37 3.5 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào pH 38 3.6 Kết xác định mật độ quang phức 39 2+ 3.7 3.8 Kết xác định tỉ lệ PAN: Ni theo phương pháp tỉ số molkhi cố 40 định nồng độ Ni2+ Kết xác định tỉ lệ PAN: Ni 2+ theo phương pháp tỉ số mol cố 41 định nồng độ PAN 3.9 Version Select.Pdf SDK DãyDemo Sự phụ thuộc của- mật độ quang vào nồng độ Ni 2+ 3.10 Dãy Khi Niken cố định nồng độ 10-5 M 42 43 3.11 Phần trăm dạng tồn Ni(II) theo pH 44 3.12 Phần trăm dạng tồn thuốc thử PAN theo pH 45 3.13 Sự phụ thuộc mật độ quang ∆A vào pH dung dịch phức 48 3.14 Kết thống kê (-lgB) 49 3.15 Kết thống kê đồ thị (-lgB) = f(pH) 3.16 Kết tính lgKp, lgKp’ lgβ phức 3.17 Kết xử lí thống kê dung dịch phức phương pháp Camar 3.18 Kết phụ thuộc mật độ quang ∆A vào nồng độ Ni 2+ 3.19 Bảng xử lí thống kê phương trình chuẩn phức Ni 2+ - PAN 3.20 Nồng độ giới hạn ion gây cản trở cho phép xác định Ni 3.21 Hàm lượng Ni(II) lit mẫu nước thải 50 52 53 54 55 2+ 55 57 DANH MỤC CÁC HÌNH Số Tên hình Trang 1.1 Mẫu tinh thể niken (a) niken điện phân (b) 2.1 Đồ thị xác định thành phần phức phương pháp tỉ số mol 25 2.2 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc A vào CR/CM CM/CR 2.3 Các đường cong hiệu suất tương đối xây dựng cho tổ hợp m n CM = const 25 27 3.1 Phổ hấp thụ thuốc thử PAN phức PAN- Ni(II) 35 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức theo thời gian 36 3.3 Sự phụ thuộc trình tạo phức vào tỉ lệ ancol: nước 37 3.4 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào pH 38 3.5 Sự phụ thuộc mật độ quang phức theo tỉ lệ CPAN /CNi 3.6 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào tỉ lệ số mol PAN/ 2+ Ni2+ 3.7 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào tỉ lệ số mol Ni2+ /PAN 3.8 39 40 41 Demo Version - Select.Pdf SDK Dãy Mối liên hệ ΔD/CPAN 10-4 ΔD/Dgioihan (phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Ni2+) 42 3.10 Dãy Mối liên hệ ΔD/CPAN 10-4 ΔD/Dgioihan (phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ PAN) Giản đồ phân bố dạng tồn Ni(II) theo pH 3.11 Giản đồ phân bố dạng tồn thuốc thử PAN theo pH 47 3.12 Sự phụ thuộc mật độ quang ∆A vào pH dung dịch phức 48 3.13 Sự phụ thuộc –lgB vào pH phức 49 3.14 Đồ thị phụ thuộc ∆A phức vào 3.9 10 C Ni 2 43 45 54 PHẦN MỞ ĐẦU Mục đích nghiên cứu Tìm điều kiện tối ưu cho phản ứng ion Ni(II) với thuốc thử hữu 1-(2- Pyridylazo)-2-naphthol môi trường nước - etanol Luận điểm Để đạt mục đích việc nghiên cứu tập trung giải vấn đề bản: - Nghiên cứu tạo phức ion Ni(II) với thuốc thử hữu 1-(2- Pyridylazo)-2naphthol môi trường nước – etanol - Nghiên cứu sử dụng phức tạo thành để xác định hàmlượng niken số nguồn nước thải điểm khu công nghiệp tỉnh Đồng Nai Những đóng góp luận văn Kết nghiên cứu xác định được: - Tỉ lệ thành phần phức, công thức phân tử phức tạo thành; số không bền phức chất hệ số hấp thụ phân tử gam phức - Sử dụng phức tạo thành đề nghị phương pháp xác định lượng nhỏ niken số nguồn nước thải điểm khu công nghiệp tỉnh Đồng Nai Demo Version - Select.Pdf * SDK * * Niken nguyên tố gắn liền với phát triển nhiều ngành khoa học kĩ thuật: công nghệ mạ điện, sản xuất acqui, linh kiện điện tử, bán dẫn, xúc tác cho trình tổng hợp chất hữu cơ,… Phần lớn kĩ thuật đại liên quan đến niken hợp chất niken - Vì vấn đề xác định lượng nhỏ niken đối tượng nghiên cứu quan tâm nhiều ngành khoa học - Cho đến có nhiều phương pháp xác định lượng nhỏ niken như: phương pháp thể tích, phương pháp trọng lượng, phương pháp quang học, phương pháp điện hóa, phương pháp sắc kí số phương pháp vật lý khác Nhưng phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS thường sử dụng nhiều xét nhiều mặt có nhiều ưu điểm bật, độ lặp lại phép đo cao, độ 11 xác độ nhạy đạt yêu cầu phân tích lượng nhỏ niken phù hợp với điều kiện phịng thí nghiệm nước ta Vì chúng tơi chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA NIKEN(II) VỚI 1-(2- PYRIDYLAZO)-2-NAPHTHOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ” nhằm đáp ứng yêu cầu Trong đề tài tập trung nghiên cứu nội dung sau: - Tìm điều kiện tối ưu cho phản ứng tạo phức ion Ni(II) với thuốc thử hữu 1-(2- Pyridylazo)-2-naphthol môi trường nước - etanol - Nghiên cứu thành phần, chế phản ứng tạo phức, công thức phức tạo thành, xác định số không bền, hệ số hấp thụ phân tử phức - Nghiên cứu điều kiện tối ưu để sử dụng phức tạo thành vào việc xác định lượng nhỏ niken số nguồn nước thải điểm khu công nghiệp tỉnh Đồng Nai Chúng hi vọng với kết nghiên cứu sử dụng phù hợp với điều kiện phịng thí nghiệm Việt Nam lĩnh vực xác định lượng nhỏ niken Demo Version - Select.Pdf SDK 12 ... 28 2 .1 Phương pháp nghiên cứu 28 2 .1. 1 Phương pháp tỉ số mol [5], [9], [ 12 ], [14 ], [15 ], [17 ] 28 2 .1. 2 Phương pháp hệ đồng phân tử gam [5], [9], [ 12 ], [14 ], [15 ], [17 ] 29 2 .1. 3 Phương. .. [2] , [10 ], [11 ], [ 12 ], [27 ], [ 32] 13 1. 1.3 Tính chất hố học niken 14 1. 1.4 Một số hợp chất quan trọng Ni (II) [2] , [10 ], [11 ], [ 12 ], [27 ] 14 1. 1.5 Khả tạo phức Ni(II) [3], [10 ], [ 12 ],... 21 1 .2 .1 Một số đặc tính thuốc thử hữu [4] 21 1 .2. 2 Ưu điểm thuốc thử hữu so với thuốc thử vô [4] 22 1. 2. 3 Khả thuốc thử hữu PAR tạo phức với niken 22 1. 3 Tìm hiểu thuốc thử hữu 1- (2-