Nghiên cứu chiết trắc quang sự tạo phức đa ligan trong hệ 4 (2 pyridylazo) rezocxin(par) Sn(VI) CCI3COOH khả năng ứng dụng phân tích

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Vinh === === Trịnh anh viên Nghiên cứu CHIếT-TRắC QUANG Sự tạo phức đa ligan Và CHIếT PHứC ĐA LIGAN trong hệ 4-(2-Pyridylazo)- Rezocxin(PAR)- Sn(IV)-CCl 3 COOH Khả năng ứng DụNG PHÂN TíCH Chuyên ngành hóa phân tích Mã số 60.44.29 Luận văn thạc sĩ hóa học Vinh, 2008 2 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Vinh === === trịnh anh viên Nghiên cứu CHIếT - TRắC QUANG Sự tạo phức đa ligan trong hệ 4- ( 2-Pyridylazo) - Rezocxin (PAR)- Sn(IV) CCl 3 COOH ứNG DụNG PHÂN TíCH Chuyên ngành: Hóa học phân tích Mã số: 60.44.29 Luận văn thạc sĩ hóa học Ngời hớng dẫn khoa học: GS.TS. Hồ viết quý VINH,2008 CHƯƠNG 3: Kết quả thực nghiệm và thảo luận 3.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan của PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH trong dung môi MIBX. 3.1.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan. Khảo sát phổ hấp thụ electron của thuốc thử PAR, phức đơn ligan Sn 4+ - PAR, phức đa ligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH ở các điều kiện tối u bằng cách chuẩn bị các dung dịch trong các bình định mức 10ml, sau đó chiết bằng 5,0 ml dung môi Metyl isobutyl xeton , loại phần nớc, lấy phần dịch chiết đem ghi phổ. Chuẩn bị trong các bình định mức 10ml: Dung dịch so sánh PAR: C PAR = 3,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1M, pH = 5,50 Dung dịch phức đơn ligan: Sn 4+ - PAR: pH = 5,50 C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1M, C Sn 4+ = 4.10 -5 M Dung dịch phức đa ligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH, pH = 5,50: C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl =0,1M, C Sn 4+ = 4,0.10 -5 M, C CCl3COOH = 0,12M Tiến hành ghi phổ hấp thụ electron của thuốc thử PAR (so với dung môi), phức đơn ligan Sn 4+ - PAR, phức đa ligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH, ( so với dịch chiết PAR), kết quả ở bảng 3.1 và hình 3.1: Bảng 3.1: Các số liệu về phổ của thuốc thử PAR, các phức đơn ligan và đa ligan. Dung dịch nghiên cứu pH max (nm) A max max (nm) PAR 5,50 415 1,506 PAR - Sn 4+ 5,50 495 0,623 80 PAR - Sn 4+ - CCl3COOH 5,50 503 0,804 88 4 Hình 3.1: Phổ hấp thụ electron của thuốc thử PAR(1), phức đơn ligan Sn 4+ -PAR(2) và phức đa ligan PAR - Sn 4+ -CCl 3 COO(3) trong dung môi MIBX Từ kết qủa thu đợc ta thấy: trong dung môi MIBX, so với phổ của thuốc thử PAR và phức đơn ligan Sn 4+ - PAR, phổ của phức đaligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 - COOH có sự chuyển dịch bớc sóng hấp thụ cực đại max về vùng sóng dài hơn. Khi chuyển từ phức đơn ligan sang phức đa ligan mặc dù sự dịch chuyển max không nhiều nhng giá trị mật độ quang đã tăng lên đáng kể. Nh vậy, đã có hiệu ứng tạo phức đaligan giữa Sn 4+ với thuốc thử PAR và CCl 3 -COOH trong dung môi MIBX. Phức tạo thành hấp thụ cực đại ở max = 503 nm, có giá trị mật độ quang A và hiệu các bớc sóng cực đại lớn làm tăng độ chính xác của phép xác định thiếc bằng phơng pháp chiết - trắc quang. Trong các thí nghiệm tiếp theo, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang của phức PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH tại bớc sóng tối u max = 503nm. 3.1.2. Các điều kiện tối u chiết phức đa ligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH 3.1.2.1. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thời gian sau khi chiết. Chuẩn bị trong các bình định mức 10ml: Dung dịch so sánh PAR: C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1M , pH =5,50 Dung dịch phức đa ligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH, pH = 5,50: C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1M, C Sn 4+ = 4,0.10 -5 M, C CCl3COOH = 0,12 M 5 Tiến hành chiết phức bằng 5,00ml dung môi MIBX, đo mật độ quang các dịch chiết phức tại t = 503nm ở các khoảng thời gian khác nhau. Kết quả đợc trình bày ở hình 3.2 và bảng 3.2: Bảng 3.2: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH vào thời gian sau khi chiết ( à = 0,1, l = 1,001 cm, max = 503nm, pH=5,50): Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH vào thời gian sau khi chiết Từ đồ thị ta thấy: mật độ quang của phức tăng dần và bắt đầu hằng định sau thời gian là 15 đến 20 phút và không thay đổi trong 2 giờ tiếp theo. Vì vậy t(phỳt) 5 10 15 20 25 30 40 A i 0.491 1.069 1.400 1.560 1.586 1.586 1.578 t(phỳt) 50 60 70 80 90 100 120 A i 1.586 1.600 1.601 1.600 1.595 1.595 1.600 6 trong quá trình tiếp theo chúng tôi tiến hành đo mật độ quang sau thời gian khoảng 20 phút. 3.1.2.2. Sự phụ thuộc mật độ quang vào pH Chuẩn bị trong các bình định mức 10ml: Dung dịch so sánh PAR: C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1M Dung dịch phức đa ligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH: C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1M, C Sn 4+ = 4,0.10 -5 M, 3 CCl COOH C = 0,12M Tiến hành điều chỉnh pH của dung dịch thuốc thử và phức tới các giá trị khác nhau, sau đó chiết bằng 5,00ml dung môi MIBX, đo mật độ quang các dịch chiết phức tại t = 503 nm. Kết quả đợc trình bày ở hình 3.3 và bảng 3.3: Bảng 3.3: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH vào pH chiết ( à = 0,1, l = 1,001 cm, max = 503nm): pH 2 2.5 3 3.5 4 4.5 4.8 A i 0.313 0.371 0.429 0.512 0.613 0.757 0.804 pH 5 5.3 5.5 5.7 6 6.5 7 A i 0.803 0.804 0.804 0.804 0.784 0.649 0.446 7 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH vào pH Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức đa ligan vào pH chúng tôi có một số nhận xét: - Phức PAR- Sn 4+ - CCl 3 COOH có mật độ quang tăng dần từ pH =2.0; đạt cực đại và ổn định ở khoảng pH = 4.8 ữ 6.0, sau đó bắt đầu giảm khi pH > 6.0. Do vậy khoảng pH chiết tối u là 4.8 ữ 6.0, các phép đo nghiên cứu chiết phức đ- ợc thực hiện ở pH= 5,50. - Chỉ có một khoảng pH chiết phức tối u, nghĩa là chỉ có một phức đợc tạo thành trong dung dịch. - Phức đợc chiết ở vùng có pH thấp, điều này cho phép giảm sai số gây ra do hiện tợng thuỷ phân, do tạo phức dạng polime và phức đa nhân của ion trung tâm, từ đó làm tăng độ chọn lọc và độ chính xác của phép phân tích chiết- trắc quang xác định thiếc vì chỉ có phức bền mới tồn tại trong môi trờng có pH thấp. 3.1.2.3. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào nồng độ CCl 3 COOH. Dung dịch so sánh PAR: C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1 M , pH = 5,50. Dung dịch phức đa ligan PAR - Sn 4+ - CCl 3 COOH, pH = 5,50: C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl =0,1 M, C Sn 4+ = 4,0.10 -5 M, C CCl3COOH thay đổi. Tiến hành chiết thuốc thử PAR và phức bằng 5,00 ml dung môi MIBX. Sau đó đo mật độ quang của dịch chiết tại các điều kiện tối u, kết quả đợc trình bày trong bảng 3.4 và hình 3.4 : Bảng 3.4: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAR- Sn 4+ - CCl 3 COOH vào nồng độ CCl 3 COOH ( max =503nm, l=1,001cm, à =0,1, pH=5,50). C CCl3COOH 10 (M) A i C CCl3COOH .10 (M) A i 0,375 0,764 1,000 1,422 0,500 0,924 1,125 1,500 0,625 1,058 1,200 1,582 8 0,750 1,173 1,375 1,570 0,875 1,280 1,500 1,601 Hình 3.4 : Đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức phức PAR- Sn 4+ - CCl 3 COOH vào nồng độ CCl 3 COOH Kết quả cho thấy mật độ quang của phức đạt cực đại khi nồng độ CCl 3 COOH lớn hơn nồng độ của ion kim loại là 3000 lần.Trong các phép đo về sau chúng tôi lấy nồng độ của thuốc thử thứ hai là: C CCl3COOH = 0,12 M. 3.1.2. 4. Dung môi chiết phức đa ligan PAR- Sn 4+ - CCl 3 COOH Dung dịch so sánh : C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl = 0,1 M, pH=5,50. Dung dịch phức PAR- Sn 4+ - CCl 3 COOH ở pH=5,50 : C PAR = 6,0.10 -5 M, C NaCl =0,1 M, C Sn 4+ = 4,0.10 -5 M, C CCl3COOH = 0,12 M. Tiến hành chiết các dung dịch trên bằng các dung môi hữu cơ khác nhau (5ml). sau đó đo mật độ quang của các dịch chiết trong các điều kiện tối u. Kết quả đợc trình bày ở bảng 3.5 và hình 3.5 : 9 Hình 3.5: Phổ hấp thụ electron của phức đa ligan PAR-Sn 4+ - CCl3COOH trong các dung môi khác nhau (1): Phổ hấp thụ electron của phức trong dung môi metyl isobutyl xeton (2): Phổ hấp thụ electron của phức trong dung môi rợu iso-butyllic (3): Phổ hấp thụ electron của phức trong dung môi rợu n-butyllic (4): Phổ hấp thụ electron của phức trong dung môi clorofom Bảng 3.6: Các thông số về phổ hấp thụ electron của phức PAR-Sn 4+ - CCl 3 COOH trong các dung môi hữu cơ khác nhau STT Dung môi pH max (nm) A max 1 Metyl isobutyl xeton 5,50 503 1,086 2 Rợu iso- butylic 5,50 502 0,920 3 Rợu n- butylic 5,50 500 0,706 4 Clorofom 5,50 497 0,520 Phức nghiên cứu PAR- Sn 4+ - CCl3COOH chiết tốt trong các dung môi phân cực. Đặc biệt trong dung môi MIBX, mật độ quang phức có giá trị lớn nhất. Vì vậy, trong quá trình nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sử dụng dung môi MIBX để chiết phức nghiên cứu. 3.1.3.5. Xác định thể tích dung môi chiết tối u 10 . đào tạo Trờng Đại học Vinh === === Trịnh anh viên Nghiên cứu CHIếT- TRắC QUANG Sự tạo phức đa ligan Và CHIếT PHứC ĐA LIGAN trong hệ 4- (2- Pyridylazo)- Rezocxin(PAR)- . trịnh anh viên Nghiên cứu CHIếT - TRắC QUANG Sự tạo phức đa ligan trong hệ 4- ( 2 -Pyridylazo) - Rezocxin (PAR)- Sn(IV) CCl 3 COOH ứNG DụNG PHÂN TíCH Chuyên