Nghiên cứu sự tạo phức đơn và đaligan trong hệ xilen da cam (XO) Ti(IV) HX (HX axit axetic và các dẫn xuất clo của nó) bằng phương pháp trắc quang

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI TRƯƠNG DH£ì;ìu TRẦN ĐỨC LƯỢNG NAMĐlM T F Ữ V- : Sò' : M £ Ì Z í / M NGHIÊN CỨU Sự TẠO PHỨC ĐƠN VÀ ĐALIGAN TRONG HỆ XILEN DA CAM (XO) - Ti (IV) - HX (HX: AXIT AXETIC VÀ CÁC DAN XUÂT CLO c ủ a NÓ) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG CHUN NGÀNH : HĨA HỌC PHÂN TÍCH Mà SỐ : 1.04.03 LU Ậ N V Ă N THẠC s ĩ K H O A H Ọ C H Ó A HỌC N gười hướng dẫn khoa học: GS.TS HỔ VIẾT QUÝ HÀ NỘ I - 2004 LÒI CẢM ON Luậnvăn học dượchoàn thành -Trường Dại học Sư phạm ỉ ỉ ả N bơn sâu sắc Em xin b / tỏ lịng kính trọng hướng dẫn khoa học, tận tình, giúp đõ em suốt trình Luận văn Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Hoả học, giáo tổ Bộ mơn Hố học Phân tích Trường Dại học Sư phạm Hà Nội dã tạo diều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành Luận văn Em xin chân thảnh cảm ơn Ban Giám hiệu, cốc dồng nghiệp trường Dại học Diều Dưỡng Nam Dịnh, bạn bè, người thân dã quan tâm, giúp dõ vả dộng viên em suốt thời gian thực Luận văn Hả ngày 16/11/2004 TDẦN ĐỨC LƯỢNG ộ MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chương 1:T q u a n 1.1 Titan số phức chất titan 1.1.1 Tính chất lí hóa T i 1.1.2 Các phức chất Ti (IV ) 1.2.1 Khả thủy phân titan 1.3 Xilen da cam (XO) khả tạo phức xilen da c a m 1.3.1 Tính chất Xilen da cam 1.3.2 Khả tạo phức Xilen da cam 1.3.3 Axit axetic dẫn xuất clo 1.4 Các phương pháp xác định thành phần phức chất dung dịch 1.4.1 Phương pháp tỉ số m o l 1.4.2 Phương pháp chuyển dịch cân 1.4.3 Phương pháp hệ đồng phân tử m o l 11 1.4.4 Phương pháp Staric - Bacbanel 12 1.5 Cơ chế tạo phức đơn ligan đa ligan 14 1.5.1 Cơ chế tạo phức đơn lig an 14 1.5.2 Cơ chế tạo phức đa ligan 17 1.6 Các phương pháp xác định hệsố hấp thụ phân tử mol p h ứ c 19 1.6.1 Phương pháp Komar xác định hệ số hấp thụ phân tử phức 19 1.6.2 Phương pháp xử lí thống kê đường ch u ẩn 21 Chương 2:K ỹ thuật thực nghiêm 22 2.1 Trang thiết bị 22 2.2 Hóa chất, dụng c ụ .22 2.2.1 Dụng cụ 22 2.2.2 Hóa chất 22 2.3 Phương pháp nghiên c ứ u 23 2.4 Xử lí kết thực nghiệm 23 Chương : Kết thảo lu ậ n 24 3.1 Nghiên cứu tạo phức đơn ligan Ti(IV) - x o .24 3.1.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức Ti(IV) - x o 24 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến tạo phức Ti(IV) - x o 25 3.1.3 Nghiên cứu phụ thuộc mật độ quang phức vào thời gian 26 3.1.4 Xác định thành phần phức Ti(IV) - x o 26 3.1.5 Khoảng nồng độ phức Ti(TV) - x o tuân theo định luật Bia 31 3.1.6 Nghiên cứu chế tạo phức đơn ligan Ti(IV) - (X O ) 32 3.2 Nghiên cứu tạo phức đa ligan x o - Ti(IV)CH3CO O H 41 3.2.1 Khảo sát hiệu ứng tạo phức đa ligan x o - Ti(rV)CH3COOH 41 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH vào mật độ quang phức đa ligan XO - Ti(IV) - CH3COOH 42 3.2.3 Khảo sát phụ thuộc mật độ quang phức đa ligan x o Ti(IV)CH3COOH vào thời g ian 44 3.2.4 Xác định thành phần phức đa ligan x o - Ti(TV)CH3COOH 45 3.2.5 Khoảng nồng độ phức đa ligan x o - Ti(IV)CH3COOH tuân theo định luật Bia .53 3.2.6 Xác định hệ số hấp thụ phân tử mol phức đa ligan XO - Ti(IV) - CH3COOH theo phương pháp K om ar 54 3.2.7 Nghiên cứu chế tạo phức đa ligan x o - Ti(IV)CH3COOH 55 3.2.8 Xác định thông số phản ứng tạo phức: Kp, lgP 56 3.3 Nghiên cứu tạo phức đa ligan x o - Ti(IV) CH2ClCOOH 58 3.3.1 Khảo sát hiệu ứng tạo phức đa ligan 58 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng pH vào mật độ quang phức đa ligan 59 3.3.3 Khảo sát phụ thuộc mật độ quang phức đa ligan XO - Ti(IV) - CH2aC O O H vào thời gian (phút) 61 3.3.4 Xác định thành phần phức đa ligan hệ XO-Ti(IV) CH2ClCOOH 62 3.3.5 Khoảng nồng độ phức đa ligan x o - T í (IV)CH2C1COOH tuân theo định luật Bia 70 3.3.6 Xác định hệ số hấp thụ phân tử mol phức đa ligan XO - T ì (IV)CH2C1COOH theo phương pháp Komar 71 3.3.7 Nghiên cứu chế tạo phức đa ligan x o - Ti(TV) - CH2QCOOH 72 3.3.8 Xác định thông số phản ứng tạo phức: Kp, lg p 73 3.4 Nghiên cứu tạo phức đa ligan x o - Ti(IV) CHCl2COOH 75 3.4.1 Khảo sát hiệu ứng tạo phức đa ligan x o - Ti(IV) - CHCl2COOH 75 3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng pH vào mật độ quang phức đa ligan XO - Ti(IV) - CHCl2COOH 75 3.4.3 Khảo sát phụ thuộc mật độ quang phức đaligan x o Ti(IV)CH3COOH vào thời gian (phút) 77 3.4.4 Xác định thành phần phức đa ligan x o - Ti(TV)CHƠ2COOH 78 3.4.5 Xác định hệ số x o phức đaligan x o - Ti(IV)CHQ2COOH 84 3.4.6 Khoảng nồng độ phức đa ligan x o - Ti(IV)CHCl2COOH tuân theo định luật Bia .85 3.4.7 Xác định hệ số hấp thụ phân tử mol phức đa ligan XO - Ti(IV)CHCl2COOH theo phương pháp Komar 87 3.4.8 Nghiên cứu chế tạo phức đa ligan x o - Ti(IV) - CHQ2COOH 87 3.4.9 Xác định thông số phản ứng tạo phức: Kp, lg P 89 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 Mitậ n oÁn & h ạe s ĩ 1ỈŨOCL hoe ^ rầ n (Dứe MitỢng MỞ ĐẨU Lý chọn đề tài Titan kim loại có nhiều ứng dụng kỹ thuật đại nhờ đặc tính vật lý hố học Chỉ cần thêm 0,1% titan vào thép đủ làm tăng độ cứng, độ đàn hồi, độ bền ăn mịn thép lên cách đáng kể Do khơng có từ tính nên titan có nhiều thuận lợi việc chế tạo chi tiết máy Đặc biệt đặc tính nhẹ khơng bị ăn mịn nước biển, bền tác nhân ăn mòn mà titan nguyên liệu thiếu công nghiệp tầu thuỷ, hàng khơng, đường sắt Titan cịn nhiều ứng dụng khác kỹ nghệ hoá học, đặc biệt vai trò xúc tác, chế phẩm nhuộm Ở Việt Nam khoáng titan tập trung núi Chúa Thái Nguyên, Quảng Ninh, Thừa Thiên Huế, Quảng Trị, Thanh Hoá vùng sa khoáng ven biển Titan khai thác để cung cấp cho thị trường nước giới Việc tìm phương pháp trắc quang chiết trắc quang dựa phức đơn đa ligan titan (IV) với thuốc thử hữa PAN, PAR, xilen da cam (XO) có ý nghĩa khoa học thực tiễn để tìm phương pháp trắc quang có độ nhạy độ xác thoả mãn dùng phân tích vi lượng nguyên tố này, việc cịn nhằm mục đích đánh giá xác hàm lượng titan để tìm cách chiết phân chia, làm để phục vụ mục đích khai thác, chế biến, xuất khẩu, sử dụng Trong thòi gian qua có số cơng trình nghiên cứu phức chất hệ titan với xilen da cam công bố ,tuy nhiên tác giả chưa nghiên cứu có hệ thống tỉ mỉ chế tạo phức, tham số định lượng phức, kết nghiên cứu cịn khơng thống Xuất phát từ tình hình thực tế chọn đề tài: “Nghiên cứu ch ế tạo phức đơn vò đa ligantrong hệ XO-Ti(JV)-HX (HX: a dẫn xuất clo nó) phương pháp trắc nhằm mục đích tu£Ù Ị7 Ẩ tuận tạ c ũ 7ôo h ọ e ỡ r a « (ĩDứe Jliiọ iu f tìm phương pháp làm tăng độ nhạy, độ chọn lọc, độ xác phép phân tích xác định vi lượng titan Nhiệm vụ đề tài là: - Nghiên cứu hình thành phức đơn ligan Ti(IV)-XO, tìm điều kiện tối ưu cho tạo phức, xác định thành phần, khoảng nồng độ tuân theo định luật Bia, thông số định lượng phức - Nghiên cứu hình thành phức đa ligan XO-Ti(IV)-HX, khảo sát điều kiện tối ưu cho tạo phức, xác định thành phần, khoảng nồng độ tuân theo định luật Bia, thông số định lượng phức - Qua thực nghiệm làm rõ ưu điểm phức đa ligan hệ XO-Ti(IV)-HX so với phức đơn ligan Ti(IV)-XO dùng phươns pháp xác định vi lượng titan phương pháp trắc quang Phương pháp nghiên cứu: Chúng sử dụng phương pháp trắc quang trình nghiên cứu, phương pháp có nhiều ưu điểm độ nhạy ,độ chọn lọc cao, máy móc dễ sử dụng, khơng đắt tiền,thuốc thử dễ kiếm đáp ứng yêu cầu phân tích M iiậit o ả n