Nghiên cứu sự tạo phức đơn ligan của co (II) với 4 (2 pyridylazo) rezõcin (pả) trong môi trường h2 so4 ,1m bằng phương pháp trắc quang, ứng dụng kết quả để xác định hàm lượng coban có trong vitamin b12

Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Bộ giáo dục đào tạo trờng Đại học Vinh Hoàng Văn T Nghiên cứu tạo phức ®¬n ligan cđa Co(II) víi 4-(2-pyridylazo) - rezocxin (PAR) môi trờng H2SO4 0,1M phơng pháp trắc quang, ứng dụng kết để xác định hàm lợng Coban có vitamin B12 Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Hoá Học Vinh, Năm 2006 == Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Bộ giáo dục đào tạo trờng Đại học Vinh Hoàng Văn T Nghiên cứu tạo phức đơn ligan Co(II) víi 4-(2-pyridylazo) - rezocxin (PAR) m«i trêng H2SO4 0,1M phơng pháp trắc quang, ứng dụng kết để xác định hàm lợng Coban có vitamin B12 Chuyên ngành: Hoá học phân tích Mà số: 60.44.29 Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Hoá Học Ngời hớng dẫn khoa học: GS.TS: Hồ Viết Quý Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Mở đầu Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học, kỹ thuật, nhu cầu sản xuất loại vật liệu tinh khiết, siêu tinh khiết để ứng dụng vào ngành công nghiệp trở nên cấp bách Ngoài ra, thân nguyên tố vi lợng giữ vai trò quan trọng phát triển động thực vật, việc thừa thiếu nguyên tố vi lợng lợi cho đời sống ngày Coban nguyên tố vi lợng có tầm quan trọng nhiều ngành khoa học, kĩ thuật, đợc ý nghiên cứu tơng đối sâu rộng Ngoài ra, Coban nguyên tố vi lợng tham gia vào trình chuyển hoá tế bào, có vai trò quan trọng thể nh: kích thích tạo máu, kích thích tổng hợp protein cơ, tham gia chuyển hoá gluxit, chuyển hoá số enzim ức chế số enzim khác, đặc biệt Coban tham gia vào trình tạo vitamin B12 Hiện đà có nhiều phơng pháp để xác định Coban Tuy nhiên, tuỳ vào lợng mẫu mà ngời ta sử dụng phơng pháp khác nh: phơng pháp phân tích thể tích, phơng pháp phân tích trọng lợng, phơng pháp phân tích trắc quang, phơng pháp điện Nhng phơng pháp phân tích trắc quang phơng pháp đợc sử dụng nhiều u điểm nh: có độ lặp lại cao, độ xác độ nhạy đảm bảo yêu cầu phép phân tích, mặt khác, phơng pháp lại cần sử dụng máy móc, thiết bị không đắt, dể bảo quản cho giá thành phân tích rẻ phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm nớc ta hiƯn Thc thư 4-(2-pyridylazo) - rezocxin (PAR) lµ thuốc thử có khả tạo phức với nhiều nguyên tố, phức tạo thành thờng có màu đậm thuận tiện cho phép trắc quang để xác định định lợng nguyên tố Vì phức PAR ý nghĩa mặt lý thuyết mà có ý nghĩa mặt thực tiễn Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Hiện công trình nghiên cứu tạo phức Coban với PAR ít, cha mang tính hệ thống Đặc biệt nghiên cứu môi trờng axit mạnh nh H2SO4 gần nh cha có công trình đăng tải cách hệ thống đầy đủ Xuất phát từ lý chọn đề tài: Nghiên cứu tạo phức ®¬n ligan cđa Co(II) víi 4-(2-pyridylazo) – rezocxin (PAR) môi trờng H2SO4 0,1M phơng pháp trắc quang, ứng dụng kết để xác định hàm lợng Coban có vitamin B12 Thực đề tài tập trung giải nhiệm vụ sau: Khảo sát hiệu ứng tạo phức Co(II) với PAR Khảo sát điều kiện tối u phức Xác định thành phần phức Nghiên cứu chế tạo phức Co(II)-PAR Xác định hệ số hấp thụ phân tử, số cân số bền phức Xây dựng đờng chuẩn để định lợng Coban ứng dụng kết nghiên cứu xác định định lợng Coban Vitamin B12 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Chơng 1: tổng quan tài liệu 1.1.giới thiệu chung nguyên tố Coban 1.1.1.Vị trí, cấu tạo tính chất Coban [7, 14] Coban nguyên tố kim loại chun tiÕp, n»m ë « thø 27 nhãm VIII cđa bảng hệ thống tuần hoàn D.I Mendeleev - Kí hiệu: Co - Số thứ tự: 27 - Khối lợng nguyên tử: 58,9332 - Cấu hình electron: [Ar] 3d74s2 - Bán kính nguyên tử (A0): 1,25 - Bán kính ion Co2+ (A0): 0,82 - B¸n kÝnh ion Co3+ (A0): 0,64 - Độ âm điện theo Pauling: 1,88 - Thế điện cực tiªu chuÈn (V): E0Co2+/Co = -0,28, E0Co3+/Co2+ = 1,81 - Năng lợng ion hoá: theo bảng sau: Mức lợng ion hoá I1 I2 I3 Năng lợng ion hoá (eV) 7,86 17,05 33,49 1.1.2.t rạng thái thiên nhiên, vai trò, ứng dụng độc tính Coban 1.1.2.1.trạng thái thiên nhiên Coban nguyên tố tản mạn, quặng riêng, thờng lẫn với chất khác nh Cobatin (CoAsS) chứa 35,4% Coban, Smatit (CoAs2) Hàm lợng Coban vỏ đất chiếm khoảng 0,003% Trong đất trồng hàm lợng Coban chiếm khoảng 5mg/Kg, nớc tự nhiên thờng ít, nhìn chung nhỏ 10g/l Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Vì trữ lợng Coban bé nên hàng năm tổng lợng Coban sản xuất giới vào khoảng 20.000 tấn, Coban vật liệu chiến lợc kỹ thuật quốc phòng 1.1.2.2.Vai trò ứng dụng Coban có nhiều vai trò quan träng c¬ thĨ sèng nh: kÝch thÝch sù tạo máu, kích thích tổng hợp protein cơ, tham gia chuyển hoá gluxit, chuyển hoá chất vô vơ Coban có tác dụng hoạt hoá enzym có tác dụng ức chế số enzym khác Coban tham gia vào trình tạo vitamin B12 (C63H88O14N14PCo)[4] Coban đợc ứng dụng nhiều kỹ nghệ thuỷ tinh màu, công nghiệp đồ sứ, luyện kim để chế tạo hợp kim thép đặc biệt (thép có mặt Coban có độ chịu nhiệt, chịu axit cao ) Coban nhiều hợp chất đợc dùng làm chất xúc tác cho nhiều trình hóa học Muối Coban thờng đợc sử dụng làm chất sắc tố hội hoạ, đồ gốm Đồng vị phóng xạ nhân tạo 60Co phóng xạ với chu kỳ bán phân huỷ gần năm, đợc dùng y học để chiếu xạ khối u ác tính (ung th), công nghiệp để phát vết rạn vết rỗ đúc kim loại, kỹ thuật quân Flo[bis(3-florua salisilandehit)] etylendiamin Coban(II) đợc dùng nh nguồn cung cấp oxi cho phi công độ cao Sự có mặt Coban cần thiết cho trình lên men, trao đổi chất, tổng hợp chất hữu khả chống đỡ bệnh tật vi sinh vật 1.1.2.3.Độc tính Mặc dù Coban không bị coi độc nh hầu hết kim loại nặng theo nghiên cứu Mỹ liên hệ Coban nớc bệnh ung th ngời Tuy nhiên, với hàm lợng Coban lớn gây tác động xấu đến thể ngời động thực vật Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Triệu chứng nhiễm độc Coban ngời nôn mửa, tiêu chảy Dung dịch muối clorua nitrat Coban hấp thụ vào thể uống nhiều bia có chứa Coban với hàm lợng 1,2 - 1,5 mg/l nhẹ gây chứng ban đỏ da, bệnh đờng hô hấp, nặng gây ức chế thần kinh trung ơng, viêm ruột, viêm tim, dẫn tới tử vong Độc tính tăng lên có mặt đồng thời Coban rợu Thực tế, lợng Coban mµ ngêi hÊp thơ h»ng ngµy tõ níc Ýt từ thực phẩm Cộng đồng Châu Âu, hội tiêu chuẩn Pháp cha đa giá trị tiêu chuẩn thức quy định cho Coban Tuy nhiên, hàm lợng 1mg/l đợc chấp nhận nồng độ giới hạn cho Coban níc 1.1.3.TÝnh chÊt vËt lý cđa Coban Coban kim loại màu xám, có ánh kim, có từ tính Nó hoá rắn chịu nhiệt, bền với không khí nớc, nhng dể bị oxi hoá nghiền nhỏ đốt nhiệt độ đến chói sáng, bốc cháy không khí tạo thành Co3O4 Sau số thông số vật lý Coban: - Khối lợng riêng Coban (g/cm3): 8,9 - CÊu tróc tinh thĨ (ë ®iỊu kiƯn thêng): lục phơng - Nhiệt độ nóng chảy ( 0C): 1495 - Nhiệt độ sôi ( 0C): 3100 - Độ cứng (thang Moxơ): 5,5 - Nhiệt thăng hoa (kJ/mol): 425 - Độ dẫn điện (Hg=1): 10 1.1.4.tính chất hoá học Coban điều kiện thờng, Coban kim loại bền với nớc không khí, nhiệt độ cao tác dụng với phần lớn phi kim tạo muối Coban(II) Trạng thái oxi hoá [II] đặc trng bỊn ®èi víi Coban Coban tan axit HCl, H2SO4 lo·ng cho khÝ H2 tho¸t ra, dĨ tan HNO3 loÃng giải phóng khí NO, HNO3 H2SO4 đặc làm trơ Coban Coban không tan kiềm ăn da nhiệt độ thờng Luận văn Thạc sĩ khoa häc Ho¸ häc Co + 2HCl Co + 3Co + CoCl2 + H2SO4 8HNO3 Hoàng Văn T CoSO4 3Co(NO3)2 H2 + + H2 2NO + 4H2O Các muối tạo thành theo phản ứng Coban tạo dung dịch có màu hồng 1.1.5.các phản ứng Coban(II) [7] 1.1.5.1.tác dụng với (NH4)2S Sunfua amon đẩy đợc từ dung dịch muối Co2+ tạo kết tủa ®en CoS Co2+ + (NH4)2S CoS + 2NH4+ Trong m«i trêng axit Co2+ kh«ng kÕt tđa víi H2S nhng môi trờng amoniac kết tủa hoàn toàn CoS vừa đợc hình thành dể tan axit vô loÃng Nếu để lâu biến thành Co β khã tan HCl 2M nhng dÓ tan nớc cờng thuỷ HCl có lÉn KClO3 hc H2O2 3CoS + 6HCl + 2HNO3 3CoCl2 +2NO + 3S +4H2O 3CoS + 6HCl + KClO3 3CoCl2 + KCl + 3S + 3H2 CoS + 2HCl + H2O2 CoCl2 + S + 2H2O 1.1.5.2.t¸c dơng víi dung dịch NH4OH Khi nhỏ cẩn thận dung dịch NH4OH vào dung dịch Co2+ ta đợc kết tủa muối bazơ màu xanh: CoCl2 + NH4OH CoOHCl + NH4Cl Kết tủa không hoàn toàn muối amon đợc tạo thành phản ứng đệm cho dung dịch làm giảm pH đến mức độ kết tủa bắt đầu bị hòa tan Các muối bazơ Coban Co(OH)2 dể tan amoniac muối amon d tạo thành hexamin Coban không bền [Co(NH3)6]Cl2 màu vàng tơi Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Khi để không khí dung dịch hoá đỏ nâu có oxi hoá Coban(II) lên Coban(III) tạo thành pentamin có thành phần [Co(NH3)5Cl]Cl2 Nếu thêm H2O2 vào oxi hoá thể tức khắc: 2[Co(NH3)6]Cl2 + H2O2 + 2NH4Cl 2[Co(NH3)5Cl]Cl2 + 4NH3 + 2H2O Hexamin Coban(III) rÊt bÒn (Kkb=6.10-36) dùng thuốc thử thông thờng ion Coban để tìm dung dịch đợc mà dùng Na2S làm kết tủa CoS đợc Hexamin Coban(III) đợc phân chia thành muối luteo [Co(NH3)6]Cl3 màu vàng Các muối rozeo [Co(NH3)5(OH2)]Cl3 màu đỏ gạch, muối puocpureo [Co(NH3)5Cl]Cl2 màu hồng đỏ Khi cho không khí vào dung dịch CoCl2 có lẫn dung dịch NH4OH NH4Cl sản phẩm chủ yếu [Co(NH3)5Cl]Cl2 1.1.5.3.tác dụng với dung dịch NaOH KOH Khi nhỏ từ từ dung dịch kiềm vào dung dịch Coban(II) ta đợc kết tủa muối bazơ có màu xanh: CoCl2 + KOH CoOHCl + KCl NÕu tiÕp tôc nhá thêm muối bazơ biến thành Co(OH) mµu xanh sÏ chun thµnh mµu hång: CoOHCl + KOH Co(OH)2 + KCl Khi để lâu không khí kết tủa hoá nâu phần bị oxi hoá: 2Co(OH)2 + 1/2O2 + H2O 2Co(OH)3 NÕu cã mỈt cđa H2O2 oxi hoá xảy hoàn toàn: 2Co(OH)2 + H2O2 2Co(OH)3 Kết tủa tan kiềm đặc d tạo thành Cobantit màu xanh thẫm K2[Co(OH)4] Nhìn chung Co(OH)2 có tính chất bazơ rõ nhng trờng hợp có tính chất lỡng tính 1.1.5.4.tác dụng với dung dịch Na2CO3 K2CO3 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Khi cho cacbonat kim loại kiềm tác dụng với muối Coban(II) tan ta đợc kết tủa xanh gồm hỗn hợp cacbonat muối bazơ có thành phần thay đổi 1.1.5.5.tác dụng với dung dịch KCN Kali xyanua tạo đợc kết tủa hồng Co(CN)2 Tan thuốc thử d tạo thành phức chất xyanua màu nâu: Co2+ + 2CN- Co(CN)2 Co(CN)2 + 4CN- [Co(CN)6]4- Dới ảnh hởng chất oxi hoá Co(II) chuyển thành Co(III) dung dịch có màu hồng râ: 2[Co(CN)6]4- +1/2O2 + H2O 2[Co(CN)6]3- + 2OH- Nh÷ng chÊt bền, chúng không bị brôm phá huỷ 1.1.5.6.tác dụng với dung dịch KSCN Các sunfua xianua kim loại kiềm tạo đợc với dung dịch Co2+ đặc màu xanh mạnh đà tạo đợc phức chÊt tan mµu xanh: Co2+ + 4SCN- [Co(SCN)4]2- Khi pha loÃng nớc cân dịch chuyển bên trái màu xanh dung dịch biến thành hồng Anion phức tạp [Co(SCN) 4]2- không bền dể bị phân huỷ dung dịch loÃng, ion Co2+ phân ly làm dung dịch có màu hồng Trong dung dịch nớc phức bền, màu xanh dung dịch đợc giữ lâu Trên sở đó, phân tích ngời ta có dùng hỗn hợp rợu izoamylic este etylic ®Ĩ chiÕt phøc chÊt Coban tõ dung dÞch níc b»ng cách đổ hỗn hợp vào dung dịch có phức chất lắc, sau để yên vành xanh nỗi nớc Tốt nên dùng dung dịch bÃo hoà sunfoxyanua kali axeton để tìm Co 2+, axeton trộn với nớc có Co2+ toàn dung dịch nhuộm màu xanh rõ Fe(III) cản trở cho việc xác định có khả tạo đợc với sunfoxyanua phức màu đỏ Nhng thêm axit oxalic, axit flohydric axit photphoric vào Fe(III) trở 10 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T (1): - lg BCo ; (2): -lg BCo (OH ) 2+ + Từ đồ thị phụ thuộc -lgB = f(pH) hình 3.12 phức Co(II)-PAR ta thấy giá trị tg dơng Tuy nhiên phức tạo thành phức đơn nhân (theo tính toán phơng pháp Staric - Bacbanel xác định thành phần phức) nên chọn giá trị tg ứng với i bé (i=0) Điều phù hợp với giản đồ phân bố % dạng tồn Co(II) Nh tg =q.n =3,839 mà q=2 nên suy n=2 Từ rút kết luận sau: + Dạng ion kim loại vào phức Co2+ + Dạng thuốc thử PAR vào phức HR- Vậy công thức giả định phức là: Co(HR)2 3.1.7.Xác định hệ số hấp thụ phân tử phức Co(HR)2 theo phơng pháp Komar Để xác định hệ sè hÊp thơ ph©n tư ε cđa phøc Co(HR)2 theo phơng pháp Komar, chuẩn bị bốn dung dịch phøc cã nång ®é: CPAR = 2CCo(II) Sau ®ã ®o mật độ quang dung dịch phức (dung dịch so sánh H2SO4 0,1M) tính hệ số hấp thụ phân tử phức Co(HR)2 theo phơng pháp Komar b»ng c«ng thøc: ε= n.(ΔA i − B.ΔA k ) l.C i ( n − B )  (ΔAi − q.l.ε PAR C i )  q +  ΔA − q.lε C )   k PAR k  Trong ®ã: B= Víi: q=2, εPAR = 1,60.103; n = C k Ci 70 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T (ở giá trị PAR đợc tính cách đo mật đô quang thuốc thử PAR H2SO4 0,1M bớc sóng =555nm tính đợc PAR theo công thức sau: PAR= A/(l.C)) Từ đà tính hệ số hấp thụ phân tử phức, kết đợc trình bày bảng 3.16 Bảng 3.16: Kết xác định phức Co(HR)2 phơng pháp Komar ( l=1cm, max =555nm, =0,3 ) Cặp ∆Ai =0,101 ∆Ak=0,152 Ci =1,0.10-5M ∆Ai =0,101 Ck=2,5.10 M ∆Ak=0,252 Ci =1,0.10-5M ∆Ai =0,101 Ck=2,0.10-5M CỈp Ci =1,0.10-5M Ck=1,5.10-5M CỈp ∆Ak=0,198 -5 B=0,8719 ε1=1,020.104 n=0,400 B =0,7164 ε2=1,080.104 n=0,500 B=0,7924 3=1,041.104 n=0,667 Xử lý thống kê chơng trình Descriptive Statistic phần mềm Ms - Excel (p=0,95) ta đợc kết nh sau: Co ( HR ) = (1,05 0,01).104 3.1.8.Xác định số Kcb, Kkb phức Co(HR)2 theo phơng pháp Komar Để tính giá trị Kcb, Kkb phức giả định phơng trình phản ứng tạo phức đa ligan xảy dung dịch nh sau: Co2+ + Kcb = Trong ®ã: 2H3R+ Co(HR)2 + 4H+ [Co( HR) ].[ H + ]4 [Co + ].[ H R + ]2 [Co(HR)2] = CK = A i ; .l ( đợc tính theo phơng pháp Komar) 71 ; Kcb Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học [Co2+] = [H3R+] = K0-1.h Hoàng Văn T (CCo + CK ) ( + h -1 K1 ) (CPAR − 2CK ) ( + K h + K1.h -1 + K1.K h - ) -1 Trong dung dịch có cân sau: Co2+ + 2HR = Trong ®ã: Co(HR)2 [ Co( HR) ] [Co + ].[ HR − ]2 ; β ; Kkb =1/ β; -lgKkb =lgβ [Co(HR)2] = CK [ Co2+] = (CCo 2+ − CK ) ( + h -1 K1 ) [HR-] = K1.h-1 (CPAR − 2CK ) ( + K h + K1.h -1 + K1.K h - ) -1 Từ đà tính đợc lgKcb, -lgKkb lg, kết đợc trình bày bảng 3.17 3.18 Bảng 3.17: Kết qu¶ tÝnh lgKcb cđa phøc Co(HR)2 STT CCo(II).105 ∆Ai CK.105 [Co2+].107 [H3R+].105 lgKcb 1,0 0,101 0,977 0,300 1,217 4,602 2,0 0,201 1,944 5,600 2,047 4,318 1,5 0,153 1,480 2,000 1,553 4,896 3,0 0,298 2,882 11,800 2,913 4,121 2,5 0,251 2,427 7,301 2,495 4,130 Xö lý thống kê giá trị lgKcb bảng 3.17 chơng trình Descriptive Statistic phần mềm MS - Excel (p=0,95; k=4) thu đợc kết nh sau: lgKcb =(4,41 0,41) 72 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Bảng 3.18: Kết tÝnh lgβ cña phøc Co(HR)2 STT CCo(II).105 [Co2+].107 [HR-].108 lgKkb lgβ 1,0 0,300 1,57 -15,49 15,49 2,0 5,600 2,58 -14,85 14,85 1,5 2,000 1.95 -15,18 15,18 2,5 7,301 3,14 -14,73 14,73 3,0 11,800 3,67 -14,78 14,78 Xử lý thống kê giá trị lg bảng 3.18 chơng trình Descriptive Statistic phần mềm MS - Excel (p=0,95; k=4) thu đợc kết nh sau: lg = 15,01 0,40 3.2.Xây dựng phơng trình đờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức xác định hàm lợng coban mẫu nhân tạo 3.2.1.xây dựng phơng trình đờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức Để xây dựng phơng trình đờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức, tiến hành nghiên cứu khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer phức Chuẩn bị dung dịch nh sau: + Nồng độ thuốc thử PAR nồng độ dung dịch Co(II) đảm bảo cho dung dịch phøc cã CPAR = 3CCo(II) TiÕp tôc cho H2SO4 0,1M vào bình định mức, định mức đến vạch 73 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Sau thực thí nghiệm điều kiện tối u đà đợc xác định nh phần trên, kết nghiên cứu đợc trình bày bảng 3.19 hình 3.13 Bảng 3.19: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức (l=1cm, λ Max=555nm, µ =0,3) STT CCo(II).105M ∆Ai 10 11 12 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 0,051 0,103 0,153 0,201 0,249 0,303 0,351 0,404 0,456 0,505 0,462 0,382 ∆Ai 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 CCo(II).10 74 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức Co(HR)2 (CH SO =0,1M) Từ kết rút kết luận sau: + Khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer phức Co(HR)2 từ (0,5 ữ 5,0).10-5M Khi nồng độ phức lớn xảy tợng lệch âm khỏi định luật Beer + Đem xử lý đoạn nồng độ tuân theo định luật Beer chơng trình Regression phần mềm Ms - Excel thu đợc phơng trình đờng chuẩn là: Ai = (1,008 0,003).104.CCo(II) + (-0,0002 0,001) Từ phơng trình đờng chn cho thÊy: hƯ sè hÊp thơ ph©n tư tÝnh theo phơng pháp phù hợp giá trị tính đợc theo phơng pháp Komar Co ( HR ) = (1,034 0,102).104 3.2.2.Xác định hàm lợng Coban mẫu nhân tạo phơng pháp trắc quang Để đánh giá độ xác phơng pháp có sở khoa học trớc phân tích hàm lợng Coban vitamin B12 (dạng ống tiêm) Xí nghiệp dợc phẩm TW5 Danapha, tiến hành xác định hàm lợng Coban mẫu nhân tạo Chuẩn bị dung dịch phức Co(PAR)2 có: CPAR=3CCo(II) Tiến hành đo mật độ quang điều kiện tối u Lặp lại thí nghiệm lần, kết đợc đợc trình bày bảng 3.20 Bảng 3.20: Kết xác định hàm lợng Coban mẫu nhân tạo phơng pháp trắc quang (l=1cm, λ Max=555nm, µ =0,3) STT Hàm lợng Coban thực 3,00.10-5M 3,00.10-5M 3,00.10-5M 3,00.10-5M Ai 0,300 0,297 0,299 0,301 75 Hàm lợng Coban xác định đợc 2,98.10-5M 2,95.10-5M 2,97.10-5M 2,99.10-5M Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học 3,00.10-5M Hoàng Văn T 0,305 3,03.10-5M Để đánh giá độ xác phơng pháp, sử dụng hàm phân bố Student để so sánh giá trị trung bình hàm lợng Coban xác định đợc với giá trị thực nó, ta có bảng giá trị đặc trng tập số liệu thực nghiệm: Bảng 3.21: Các giá trị đặc trng tập số liệu thực nghiệm: Giá trị trung bình ( X ) Phơng sai (S2) Độ lệch chuẩn ( S ) t(0,95; 4) 2,98.10-5M 7,58 10-14 1,23 10-7 2,78 Ta cã: ttn = ( 2,98 −3,00).10 −5 X −a = SX 1,23.10 −7 X = 1,30 Ta thÊy ttn < t (0,95; 4) X a nguyên nhân ngẫu nhiên với p = 0,95 Sai số tơng đối q% = t S ε 100 = p ; k X 100 X X 2,78.1,23.10 −7 100 = 1,14% = 2,98.10 −5 Nh vËy, chóng ta cã thĨ ¸p dơng kết nghiên cứu để xác định hàm lợng Coban mẫu thật 3.3.ứng dụng kết nghiên cứu để xác định hàm lợng Coban Vitamin B12 (dạng ống tiêm) xí nghiệp dợc phẩm tw5 Danapha phơng pháp trắc quang Chuyển toàn dung dịch Vitamin B12 (xí nghiệp dợc phẩm TW5 Danapha) có ống tiêm vào cốc thuỷ tinh chịu nhiệt, đem đun cách thuỷ bếp điện bay hết Sau đó, hoà tan phần khan lại dung dịch H2SO4 0,1M cho vào bình định mức 25ml, tiếp tục cho 2,25ml thuốc thử PAR 10 -3M vào bình định mức đến vạch H2SO4 0,1M Tiến hành ®o mËt ®é quang cđa dung dÞch phøc cuvet nhựa có bề dày 1cm điều kiện tối u đà chọn Đem lặp lại thí nghiệm lần, kết thu đợc đợc trình bày bảng 3.22 76 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Bảng 3.22: Kết đo mật độ quang mẫu Vitamin B12 phơng pháp trắc quang (l=1cm, λ Max=555nm, µ =0,3) STT ThĨ tÝch mÉu (ml) ∆Ai CCo(II).105 M 1,00 0,293 2,91 1,00 0,294 2,92 1,00 0,292 2,90 1,00 0,295 2,93 1,00 0,293 2,91 Chúng tính đợc giá trị ®Ỉc trng cđa tËp sè liƯu thùc nghiƯm cho mÉu Vitamin B12 nh sau: Bảng 3.23: Các giá trị đặc trng cđa tËp sè liƯu thùc nghiƯm cho mÉu Vitamin B12 Giá trị trung bình ( X Phơng sai (S2) §é lÖch chuÈn ( S ) t(0,95; 4) 1,35 10-14 5,20.10-8 2,78 X ) 2,912.10-5M Ta cã: ttn = ( 2,912 − 2,907 ).10−5 X −a = SX 5,20.10 −8 = 0,962 Ta thÊy ttn < t (0,95; 4) → X a nguyên nhân ngẫu nhiên với p = 0,95 Sai số tơng đối q% = t S ε 100 = p ; k X 100 X X = 2,78.5,20.10 −8 100 = 0,49% 2,912.10−5 Víi sai số nh áp dụng để tính hàm lợng Coban có Vitamin B12 Từ kết bảng 3.22 ta tính đợc mật độ quang trung bình mẫu Vitamin B12: A = 0,293 + 0,294 + 0,292 + 0,295 + 0,293 = 0,293 Mặt khác từ phơng trình đờng chuẩn đà xây dùng môc (3.2.1): ∆Ai = (1,008 ± 0,003).104.CCo(II) + (-0,0002 0,001) 77 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Chúng thay giá trị A Hoàng Văn T vào, từ tính đợc nồng độ Coban bình định mức 25ml là: 2,864.10-5M CCo(II) 2,920.10-5M Nh hàm lợng Coban ống (1ml) Vitamin B12 đợc tính theo công thức: mCo(mg) = CCo ( II ) M Co 25 1000 = CCo ( II ) 58,933.25 1000 Thay CCo(II) vào công thức ta đợc: 4,220.10-2 (mg) mCo 4,417.10-2 (mg) Trên vỏ bao bì Vitamin B12 có ghi ống chứa 1000mcg/ml tơng đơng với 4,283.10-2 (mg) Coban Nh kết thực nghiệm hoàn toàn phù hợp với hàm lợng Coban ghi bao bì thuốc 78 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Kết luận Căn vào kết nghiên cứu thực nghiệm rút kết luận sau: Bằng phơng pháp trắc quang đà nghiên cứu hiệu ứng tạo phức chứng minh đợc khả tạo phức thuốc thử PAR với ion Co2+ Bíc sãng tèi u Max cđa phøc lµ λCo ( HR ) = 555nm , cđa thc thư PAR điều kiện Max = 380nm max=175nm, PAR thuốc thử trắc quang tốt Co(II) PAR Đà tìm đợc điều kiện tối u cho tạo phức Co(II) - PAR: Thời gian tối u cho tạo phức là: tt = - 65 ∗ pH tèi u môi trờng H2SO4 0,1M Nồng độ thuốc thư tèi u lµ CPAR = 2CCo(II) B»ng ba phơng pháp độc lập: phơng pháp tỷ số mol, phơng pháp hệ đồng phân tử phơng pháp Staric - Bacbanel đà xác định đợc thành phần phức Co(II):PAR=1:2 Phức tạo thành phức đơn nhân Chúng đà nghiên cứu chế phản ứng tạo phức xác định đợc cấu tử vào phức là: Dạng ion kim loại vào phức Co2+ (i=0) Dạng thuốc thử PAR vào phức HR- (n=2) Đà xác định tham số định lợng phức Co(HR)2 theo phơng pháp Komar: Co ( HR ) = (1,03 ± 0,01).104 ∗ lgKcb = (4,41 ± 0,41) lg = (15,01 0,40) Kết xác định hƯ sè hÊp thơ ph©n tư mol ( ε Co ( HR ) ) phức theo phơng pháp Komar phù hợp với giá trị Co ( HR ) tính theo phơng pháp đờng chuẩn 79 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Đà xây dựng phơng trình đờng chuẩn biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức, phơng trình đờng chuẩn có dạng nh sau: ∆Ai = (1,008 ± 0,003).104.CCo(II) + (-0,0002 ± 0,001) vµ đà áp dụng phơng trình đờng chuẩn để xác định hàm lợng Coban mẫu nhân tạo với sai số tơng đối q=1,14% Đà ứng dụng kết nghiên cứu để xác định hàm lợng Coban èng Vitamin B12 - XÝ nghiƯp dỵc phÈm TW5 Danapha Với sai số tơng đối q=0,49% kết cho thấy hàm lợng Coban là: 4,220.10-2 (mg) mCo 4,417.10-2 (mg), hoàn toàn phù hợp với hàm lợng Coban ghi bao bì thuốc 4,283.10-2 (mg) 80 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học Hoàng Văn T Tài liệu tham khảo Tiếng việt N.X.Acmetop (1978): Hoá vô Phần II NXB ĐH&THCN IV.Amakasev, V.M Zamitkina (1980): Hợp chất dấu móc vuông NXBKH&KT, Hà Nội A.K.Bapko, A.T.Pxilipenco (1975): Phân tích trắc quang Tập 1,2 NXB.GD-Hà Nội Nguyễn Thị Biên (2001): Nghiên cøu sù t¹o phøc cđa Co(II) víi thc thư 1-(2-pyridylazo)-2-Naphtol (PAN) dung môi nớcaxeton Khoá luận tốt nghiệp đại học, Hà Nội Nguyễn Trọng Biểu (1974): Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hoá học NXB KH& KT, Hà Nội Nguyễn Trọng Biểu, Từ Văn Mặc (2002): Thuốc thử hữu NXBKH&KT, Hà Nội N.I.Bloc (1970): Hoá học phân tích định tính-phản ứng Cation Hoàng Minh Châu dịch, Nhà xuất Giáo Dục- Hà Nội Nguyễn Tinh Dung (2000): Hoá học phân tích Phần II- Các phản ứng ion dung dịch nớc NXB Giáo Dục Nguyễn Trung Dũng (2004): Nghiên cứu tạo phøc ®a ligan hƯ 4-(2-pyridilazo)-rezocxin (PAR)-Bi(III)-HX (HX: axit axetic dẫn xuất clo nó) phơng pháp chiết-trắc quang, ứng dụng kết nghiên cứu để xác định hàm lợng Bitmut viên nén Trymo-dợc phẩm ấn Độ - Luận văn thạc sĩ Hoá học, ĐH Vinh 81 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học 10 Hoàng Văn T Nguyễn Xuân Dũng, Phạm Luận (1987): Sách tra cøu pha chÕ dung dÞch TËp II NXB KHTN, Hà Nội 11 Đinh Thị Trờng Giang (2001): Nghiên cứu sù t¹o phøc cđa Bi(III) víi 4-(2-pyridylazo)-rezocxin (PAR) dung dịch nớc phơng pháp trắc quang - Luận văn thạc sĩ khoa học Hoá học, ĐH Vinh 12 Lê Thị Lan(2002): Nghiên cứu tạo phức đa ligan Bi(III) với 4-(2pyridylazo)-rezocxin (PAR) iotdua phơng pháp trắc quang, ứng dụng kết nghiên cứu xác định hàm lợng Bitmut nớc thải xí nghiệp luyện thiếc Nghệ An- Luận văn thạc sĩ khoa học Hoá học, ĐH Vinh 13 Nguyễn Văn Lợng (2002): Nghiên cứu tạo phức đơn đa ligan Sn(IV) với 4-(2-pyridylazo)-rezocxin (PAR) HX (HX: CH3COOH, CH2ClCOOH, CHCl2COOH, CCl3COOH) phơng pháp trắc quang- Luận văn thạc sỹ khoa học Hoá học, ĐHSP Hà Nội 14 Hoàng Nhâm (2000): Hoá học vô Tập ba - Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội 15 Hồ Viết Quý(1999): Các phơng pháp phân tích quang học hoá học NXB ĐHQG Hà Nội 16 Hồ Viết Quý (2002): Chiết tách, phân chia, xác định chất dung môi hữu cơ, lý thuyết thực hµnh vµ øng dơng TËp NXBKH&KT 17 Hå ViÕt Quý (1995): Phức chất phơng pháp nghiên cứu ứng dụng hoá học đại ĐHSP Quy Nhơn 18 Hå ViÕt Quý (1999): Phøc chÊt ho¸ häc NXB KH&KT 82 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học 19 Hoàng Văn T Hồ Viết Quý (1994): Xử lý số liệu thực nghiệm phơng pháp toán học thống kê Đại học S phạm Quy Nhơn 20 C.Shwarzenbach, H.Flaschka(1979): Chuẩn độ phức chất NXB KH&KT Hà Nội 21 Lê Thị Thanh Thảo (2002): Nghiên cứu tạo phức đơn đa ligan Bi(III) với 4-(2-pyridylazo)-rezocxin (PAR) KSCN phơng pháp trắc quang chiết- trắc quang Luận văn thạc sĩ khoa học hoá học, ĐHSP Hà Nội 22 Nguyễn Thị Thoa (2002): Nghiên cứu khả tạo phức đa ligan hệ 4- ( 2-Pyridylazo) Rezocxin (PAR) - Zr(IV) - HX (HX: axit axetic dẫn xuất clo nó) phơng pháp trắc quang Luận văn thạc sĩ khoa học hoá học, ĐHSP Hà Néi TiÕng anh 23 Analytcal abstracts (1986) Vol 48, N0 24 Corsini A, Yih I.M L, Fernando Q, Freiser H (1962): Anal Chem, Vol.34, p.1090-1093 25 Evtimova B E, Nonova D H (1971): Gokл Бoлг AH, T.24, C 16711674 26 Fox, P.F., (1997): Advanced Dairy Chemistry, Lactose, accordance with RDA values reported in Table 16.Water, Salts and Vitamins 2nd Edn., Chapman and.Cobalt: It can be seen from Table 10-15 that cobalt in 83 Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học 27 Hoàng Văn T Ghasemi J, Ahmadi.S, Kubista M and Forootan A (2003) “Determination of acidity constants of 4-(2-pyridylazo) resorcinol in binary acetonitrile-Water mixtures”, J.chem.Eng.Data 2003,48,1178-1182 28 Ghasemi.J, Niazi.A, Kubista.M, Elbergali.A.(2001) “Spectrophotometrric determination of acidity constants of 4-(2-pyridylazo) resorcinol in binary methanol-Water mixtures”, Analytica chimica acta 455 (2002)335-342 29 Heyrovsky A (1952): The biochemistry of cobalt.III Amounts of cobalt in plasma, erythrocytes, urine, and feces of normal subjects Cas Lek Cesk 91:680 30 Heyrovsky.j, Kuta J (1965): Gdundlagender polarogra phie, A kademie Verl, Berlin 31 Hniliekova M.Sommer L.(1961) “4-(2-Pyridylazo)resorcinol als chelattometricscher Indicator”,CollectionCzechoslor,chem.Commum 26, pp 2190-2205 32 Iwamoto T (1961): Bull Chem Soc Jap., Vol 34, P 605-610 33 Kaplan B Ia (1978): Impulxnaya polyaro graphiya, Moxkava, J.A.kh.30 (12) 2049-12 (1975) 34 Koch O G, koch Declic G A (1974): Hand buch der spurtenanalyze Teil 1, Springer verl, Berlin-New York 35 Mezei, A., C J Ferron and R E Goad, (1999): “Process evelopment: Recovery of Cobalt, Gold and Bismuth from Polymetallic Concentrates - NICO Deposit, NWT, Canada Part I: Leaching.” Paper presented at TMS - EPD’99 Congress, San Diego, California 36 Mochizuki K., Imamura T., I to T., Fujimoto M (1976): Chem lett., P 84 ... chọn đề tài: Nghiên cứu tạo phức đơn ligan Co( II) với 4- (2- pyridylazo) rezocxin (PAR) môi trờng H 2SO4 0,1M phơng pháp trắc quang, ứng dụng kết để xác định hàm lợng Coban có vitamin B12 Thực đề... đào tạo trờng Đại học Vinh Hoàng Văn T Nghiên cứu tạo phức ®¬n ligan cđa Co( II) víi 4- (2- pyridylazo) - rezocxin (PAR) môi trờng H 2SO4 0,1M phơng pháp trắc quang, ứng dụng kết để xác định hàm. .. Hoá học Co + 2HCl Co + 3Co + CoCl2 + H 2SO4 8HNO3 Hoµng Văn T CoSO4 3Co( NO3)2 H2 + + H2 2NO + 4H2O Các muối tạo thành theo phản ứng Coban tạo dung dịch có màu hồng 1.1.5.các phản ứng Coban( II) [7]