Nghiên cứu chiết trắc quang sự tạo phức đa ligan trong hệ 1 (2 pyridylazo) 2 naphthol (pan 2) co(iii) ccl3coo và ứng dụng phân tích vitamin b12

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh ==== ==== Nguyễn Thị khánh quỳnh Nghiên cứu chiết- trắc quang tạo phức đa ligan hệ 1-(2- pyridylazo)-2-naphthol (pan-2)Co(III)- Ccl3COO- ứng dụng phân tích vitamin B12 Chuyên nghành: hoá phân tích Mà số: 60.44.29 Luận văn thạc sĩ hãa häc Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: GS.TS Hå viÕt quý Vinh - 2009 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích MC LC Lời cảm ơn LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung nguyên tố Coban 1.1.1 Vị trí, cấu tạo tính chất Coban 1.1.2 Vai trò, ứng dụng độc tính Coban 1.1.3 Tính chất vật lý Coban 1.1.4 Tính chất hố học Coban 1.1.5 Các phản ứng cña Co(II) 1.1.6 Tính chất hóa học hợp chất Co(III) 1.1.7 Vitamin B12 10 1.2 Thuốc thử 1- (2 pyridylazo)- naphthol (PAN) 11 1.2.1 Cấu tạo, tính chất vật lý PAN 11 1.2.2 Tính chất hóa học khả tạo phức PAN 12 1.3 Thuốc thử CCl3COOH 14 1.4 Sự hình thành phức đa ligan ứng dụng hố phân tích 14 1.5 Các phương pháp nghiên cứu chiết phức đa ligan 16 1.5.1 Một số vấn đề chung chiết 16 1.5.2 Các đặc trưng định lượng trình chiết 17 1.6 Các bước nghiên cứu phức màu dùng phân tích trắc quang 19 1.6.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức 19 1.6.2 Nghiên cứu điều kiện tạo phức tối ưu 20 1.6.3 Nghiên cứu khả áp dụng phức màu để định lượng trắc quang 22 1.7 Các phương pháp trắc quang dùng để xác định thành phần phức đa ligan dung môi hữu 22 1.7.1 Phương pháp tỷ số mol (phương pháp đường cong bão hoà) 23 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích 1.7.2 Phương pháp hệ đồng phân tử gam (phương pháp biến đổi liên tụcphương pháp Oxtromưxlenko) 23 1.7.3 Phương pháp Staric- Bacbanel (phương pháp hiệu suất tương đối) 25 1.7.4 Phương pháp chuyển dịch cân 26 1.8 Cơ chế tạo phức đa ligan 28 1.9 Các phương pháp xác định hệ số hấp thụ phân tử phức 32 1.9.1 Phương pháp Komar xác định hệ số hấp thụ phân tử phức 32 1.9.2 Phương pháp xử lý thống kê đường chuẩn 34 Chương 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 35 2.1 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 35 2.1.1 Dụng cụ 35 2.1.2 Thiết bị nghiên cứu 35 2.2 Pha chế hoá chất 35 2.2.1 Dung dịch Co2+ (10-4M) 35 2.2.2 Dung dịch PAN (10-3M) 35 2.2.3 Dung dÞch CCl3COOH(1M) 36 2.2.4 Dung dịch điều chỉnh lực ion 36 2.2.5 Dung dịch điều chỉnh pH 36 2.2.6 Dung dịch KIO4 1M 36 2.2.7 Dung dịch Na2 SO3 36 2.3 Cách tiến hành thí nghiệm 36 2.3.1 Chuẩn bị dung dịch so sánh 36 2.3.2 Chuẩn bị dung dịch phức PAN – Co(III)- CCl3COO- 37 2.3.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 37 2.4 Xử lý kết nghiên cứu 37 Chương 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Nghiên cứu oxi hoá Co(II) thành Co(III) KIO4 có mặt thuốc thử PAN 38 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích 3.1.1 Nghiên cứu khả oxi hoá phức Co(II)-PAN thành Co(III)-PAN KIO4 38 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất oxi hoá đến mật độ quang 39 3.2 Nghiên cứu tạo phức chiết phức đa ligan PAN-Co(III)-CCl3COO- .41 3.2.1 Nghiên cứu điều kiện hấp thụ cực đại dung dịch PAN, Co(III)-PAN, Co(III)-PAN- CCl3COO- 41 3.2.2 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan 42 3.2.3 Nghiên cøu điều kiện tối ưu chiết phức đa ligan Co(III)-PANCCl3COO – 44 3.2.3 Xác định thành phần phức đa ligan PAN - Co(III) - CCl3COO- 44 3.3 Nghiên cứu chế tạo phức đa ligan PAN – Co(III) – CCl3COO- 61 3.3.1 Giản đồ phân bố dạng tồn Co(III) ligan theo pH 61 3.3.2 Cơ chế tạo phức PAN- Co(III)- CCl3COO 66 3.4 Tính thơng số phức 68 3.4.1 Tính hệ số hấp thụ mol  phức PAN- Co(III)- CCl3COO theo phương pháp Komar 68 3.4.2 Xây dựng phương trình dường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức 70 3.4.3 Tính số lgKcb, lg phức 72 3.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng cản số cation xây dựng đường chuẩn có mặt ion cản 74 3.4.5 Xác định hàm lượng Coban mẫu nhân tạo phương pháp chiết - trắc quang 76 3.4.6 Ứng dụng kết nghiên cứu để xác định hàm lượng Coban Vitamin B12 (dạng ống tiêm) – xí nghiệp dược phẩm Tw5 Danapha 77 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 Ngun ThÞ Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích Lời cảm ơn Bằng lòng trân trọng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn: * Thầy giáo GS.TS Hồ Viết Quý, ng-ời đà h-ớng dẫn khoa học, tận tình bảo, giúp đỡ suốt trình nghiên cứu * Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa đà đóng góp ý kiến quí báu trình hoàn thành luận văn * Ban chủ nhiệm khoa sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá, thầy cô môn phân tích, cán phòng thí nghiệm tr-ờng Đại học Vinh đà giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu tr-ờng THPT Nghi Xuân, đồng nghiệp, bạn bè tất ng-ời thân gia đình đà ủng hộ, động viên, giúp đỡ suốt trình học tập làm luận văn Vinh, tháng 10 năm 2009 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tÝch LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thời kỳ cơng nghiệp hoá đại hoá đất nước thời kỳ địi hỏi ứng dụng nhiều thành khoa học cơng nghệ vào đời sống, sản xuất kinh tế xã hội Mỗi kết nghiên cứu khoa học phát huy ý nghĩa đích thực làm điều Hố học phân tích dần lớn mạnh ngày khẳng định vai trò quan trọng ứng dụng sống Độ nhạy, độ xác tốc độ phân tích ngày nâng cao trở thành xu tất yếu ngành phân tích đại Để góp phần vào thành cơng đó, sử dụng nhiều ph-¬ng pháp khác ph-¬ng pháp đơn giản hiệu sử dụng phương pháp chiết - trắc quang với vai trò đặc biệt thuốc thử hữu tạo phức với kim loại Coban nguyên tố có tầm quan trọng nhiều ngành khoa học, kĩ thuật, ý nghiên cứu tương đối sâu rộng Ngoài ra, Coban nguyên tố vi lượng tham gia vào q trình chuyển hố tế bào Hiện có nhiều phương pháp để xác định Coban, Tuy nhiên, tuỳ vào lượng mẫu mà người ta sử dụng phương pháp khác như: phương pháp phân tích thể tích, phương pháp phân tích trọng lượng, phương pháp phân tích trắc quang, phương pháp điện thế, phương pháp phân tích trắc quang phương pháp sử dụng nhiều ưu điểm như: có độ lặp lại cao, độ xác độ nhạy đảm bảo yêu cầu phép phân tích Thuốc thử 1- (2 pyridylazo) -2- naphthol (PAN) có khả tạo phức màu đơn - đa ligan với nhiều ion kim loại, phương pháp chiết - trắc quang loại phức cho độ nhạy, độ chọn lọc độ xác cao xác định vi lượng nguyên tố kim loại Phức chất Co(III) với phối tử đơn giản (phối tử càng) biết tương đối nhiều, phức chất dễ tạo nên tham gia tương i Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích chm vo phản ứng trao đổi phối tử nên từ lâu nghiên cứu Phần lớn quan điểm đồng phân, kiểu phản ứng tính chất phức chất bát diện đời sở nghiên cứu phức chất Co(III) Bên cạnh đó, số phức chất Co(III) với phối tử nhiều (PAN, PAR, MTX …) có nhiều ứng dụng thực tế, đặc biệt lĩnh vực hoá học phân tích Hiện có số cơng trình nghiên cứu tạo phức Co(III) PAN, cơng trình dừng lại việc nghiên cứu tạo phức đơn ligan chưa công bố đầy đủ thông số phức, điều kiện tạo phức chưa đưa hướng áp dụng kết vào phân tích Xuất phát từ lý chọn đề tài: “Nghiên cứu chiÕt - tr¾c quang tạo phức đa ligan hệ 1- (2pyridylazo)-2- naphthol (PAN-2)-Co(III)-CCl3COO- ứng dụng phân tích Vitamin B12 Để làm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Thực đề tài tập trung giải số vấn đề sau: Nghiên cứu khả oxi hố Co(II) thành Co(III) có mặt thuốc thử PAN Nghiên cứu ảnh hưởng số ion cản Nghiên cứu đầy đủ tạo phức Co(III)-PAN- CCl3COO-: - Khảo sát hiệu ứng tạo phức đơn đa ligan - Tìm điều kiện tối ưu tạo phức - Xác định thành phần phức phương pháp độc lập - Xây dựng phương trình chế tạo phức xác định tham số định lượng phức Xây dựng phương trình đường chuẩn biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng phc Nghiên cứu ảnh h-ởng số ion cản xây dựng đ-ờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Co(III) ng dng kết nghiên cứu xác định hàm lượng Coban mu nhõn to Vitamin B12 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích Chng TNG QUAN 1.1 Gii thiệu chung nguyên tố Coban 1.1.1 Vị trí, cấu tạo tính chất Coban Coban nguyên tố kim loại chuyển tiếp, nằm thứ 27 nhóm VIII bảng hệ thống tuần hoàn D.I Mendeleev - Kí hiệu: Co - Số thứ tự: 27 - Khối lượng nguyên tử: 58,9332 - Cấu hình electron: [Ar] 3d 74s2 - Bán kính nguyên tử (A0): 1,25 - Bán kính ion Co 2+ (A0): 0,82 - Bán kính ion Co 3+ (A0): 0,64 - Độ âm điện theo Pauling: 1,88 - Thế điện cực tiêu chuẩn (V): E0Co2+/Co = -0,28, E0Co3+/Co2+ = 1,81 - Năng lượng ion hoá: Theo bảng sau: Mức lượng ion hoá I1 I2 I3 Năng lượng ion hố (eV) 7,86 17,05 33,49 1.1.2.1.Vai trị ứng dụng Coban có nhiều vai trị quan trọng thể sống như: kích thích tạo máu, kích thích tổng hợp protein cơ, tham gia chuyển hố gluxit, chuyển hố chất vơ vơ Coban có tác dụng hoạt hố enzym có tác dụng ức chế số enzym khác Coban tham gia vào trình tạo vitamin B 12 (C63H88O14N14PCo) Coban 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 cht ca nú Nguyễn Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích dùng làm chất xúc tác cho nhiều trình hóa học Muối Coban thường 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, dùng y học để chiếu xạ khối u ác tính (ung thư), cơng nghiệp để phát vết rạn vết rỗ đúc kim loại, kỹ thuật quân Flo[bis(3-florua salisilandehit)] etylendiamin Coban(II) dùng 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 1.1.2.2 Độc tính Mặc dù Coban không bị coi độc hầu hết kim loại nặng theo nghiên cứu Mỹ khơng có liên hệ Coban nước bệnh ung thư người Tuy nhiên, với hàm lượng Coban lớn gây tác động xấu đến thể người động thực vật Triệu chứng nhiễm độc Coban người nôn mửa, tiêu chảy Dung dịch muối clorua nitrat Coban hấp thụ vào thể uống nhiều bia có chứa Coban với hàm lượng 1,2 - 1,5 mg/l nhẹ gây chứng ban đỏ da, bệnh đường hô hấp, nặng gây ức chế thần kinh trung ương, viêm ruột, viêm tim, dẫn tới tử vong Độc tính tăng lên có mặt đồng thời Coban rượu Thực tế, lượng Coban mà người hấp thụ ngày từ nước từ thực phẩm 1.1.3 Tính chất vật lý Coban Coban kim loại màu xám, có ánh kim, có từ tính Nó hố rắn chịu nhiệt, bền với khơng khí nước, dể bị oxi hoá nghiền nhỏ đốt nhiệt độ đến chói sáng, bốc cháy khơng khí tạo thành Co3O4 Ngun Thị Khánh Quỳnh Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích 1.1.4 Tớnh cht hoỏ học Coban Ở điều kiện thường, Coban kim loại bền với nước khơng khí, nhiệt độ cao tác dụng với phần lớn phi kim tạo muối Coban(II) Trạng thái oxi hoá [II] đặc trưng bền Coban Coban tan axit HCl, H 2SO4 lỗng cho khí H2 ra, dƠ tan HNO3 lỗng giải phóng khí NO, HNO H2SO4 đặc làm trơ Coban Coban không tan kiềm ăn da nhiệt độ thường 3Co Co + 2HCl CoCl2 Co + H2SO4 CoSO4 + 8HNO3 3Co(NO3)2 + + + H2 H2 2NO + 4H2O Các muối tạo thành theo phản ứng Coban u to dung dch cú mu hng 1.1.5 Các phản øng cđa Co(II) + T¸c dơng víi (NH4)2S Amoni sunfua đẩy đ-ợc Co2+ từ dung dịch muối Co(II) tạo kÕt tđa ®en CoS Co2+ + (NH4)2S - > CoS + NH4+ Trong m«i tr-êng axit Co2+ kh«ng kết tủa với H2S nh-ng môi tr-ờng amoniac kết tủa hoàn toàn + Tác dụng với dung dịch NH4OH Khi nhỏ từ từ dung dịch NH4OH vào dung dịch Co2+ ta đ-ợc kết tủa muối bazơ màu xanh: CoCl2 + NH4OH - > Co(OH)Cl + NH4Cl Các muối bazơ Coban Co(OH)2 dễ tan amoniac muối amoni d- tạo thành hexamin Coban không bền [Co(NH3)6]Cl2 màu vàng t-ơi Khi để lâu không khí dung dịch hoá đỏ nâu có oxi hoá Co(II) lên Co(III) tạo thành pentamin có thành phần [Co(NH3)5Cl]Cl2 Nếu thêm H2O2 vào oxi hoá thể tức khắc Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 10 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích mol  phức PAN- CCo(III)-CCl3COO theo phương pháp Komar công thức:  n (Δ Ai  B Δ Ak ) l Ci ( n  B ) n= Ci Ck đó:  ( Δ Ai  q l ε PAN Ci )  B =   (Δ Ak  q lε PAN Ck )  q 1 q=1; PAN = 126 Kết tính hệ số hấp thụ mol trình bày bảng 3.4.1.2 Bảng 3.4.1.2: Tính hệ số hấp thụ mol  phức theo phương pháp Komar STT Cặp Cặp Cặp Cặp Cặp CPhức 105 A Ci = 1,0 0,411 Ck = 1,5 0,617 Ci = 1,0 0,411 Ck = 2,0 0,823 Ci = 1,0 0,411 Ck = 2,5 1,030 Ci = 2,0 0,823 Ck = 2,5 1,030 Ci = 1,5 0,617 Ck = 2,5 1,030 N B Phức.104 0,6667 0,8165 3,244 0,5 0,7067 3,239 0,4 0,6317 0,8 0,8944 3,224 0,6 0,7740 3,245 3,246 Xử lý thống kê chương trình Descriptive Statistic phần mềm MsExcel (p = 0,95, k =4) ta kết quả: Phức = (3,239 ±0,056 )104 3.4.2 Xây dựng phương trình dường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ ca phc Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 74 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích 3.4.2.1 Nghiên cứu khoảng nồng độ phức tuân theo định luật Beer Chuẩn bị vào bình định mức 10ml dung dịch phức PAN-Co(III)-CCl3COOở pH=3,40: CPAN = 1,5.CCo(II); CKIO4 = 10.CCo(II); CCCl COO = 2.104.CCo(II) Tiến hành chiết dung dịch vào 5ml dung môi MIBX đo mật độ quang so với dịch chiết PAN có nồng độ tương ứng thu kết bảng 3.4.2.1 (Xem nồng độ phức pha hữư gấp lần nồng độ phức pha nước) Bảng 3.4.2.1: Kết nghiên cứu khoảng nồng độ phức tuân theo định luật Beer STT 10 11 CCo(II).105 CPAN.105 CPhức.105 A 0,05 0,15 0,10 0,032 0,25 0,75 0,50 0,162 0,50 1,50 1,00 0,324 0,75 2,25 1,50 0,487 1,00 3,00 2,00 0,649 1,25 3,75 2,50 0,811 1,50 4,50 3,00 0,973 1,75 5,25 3,50 1,135 2,00 6,00 4,00 1,293 2,25 6,75 4,50 1,431 2,50 7,50 5,00 1,538 Sử dụng phần mềm Ms- Excel dùng hàm phân bố Student để kiểm tra kết thực nghiệm, thấy CCo(II) ≥ 4,0.10-5 Ai đo mắc phải sai số hệ thống, từ chúng tơi rút kết luận khoảng nồng độ phức tuân theo định luật Beer (0,1 ÷ 4,0).10-5 M, nồng độ phức lớn khoảng giá trị Ai đo mắc phải sai s õm Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 75 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích 3.4.2.2 Xây dựng phương trình dường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Co(III) Hình 3.4.2.2: Đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Co(III) Xử lí đoạn nồng độ tuân theo định luật Beer chương trình Regression phần mềm Ms- Excel ta thu phương trình đường chuẩn: A = (3,238 ±0,013).104.C + (0,0219 ±0,001) Từ ta có Phức = 3,238.104 , kết hoàn toàn phù hợp với kết tính theo phương pháp Komar 3.4.3 Tính số lgKcb, lg phức 3.4.3.1 Xác định số phản ứng tạo phức Kcb Dựa vào chế tạo phức chúng tơi dự đốn phản ứng tạo phức sau: Co3+ + HR + 2CCl3COOKcb  (R)Co(CCl3COO)2 + H+ Kcb [( R)Co(CCl3COO)2 ].[ H ] [Co3 ].[ HR].[CCl3COO]2 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 76 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Trong ú: Chuyên ngành Hoá phân tích CK = (R)Co(CCl3COO)2] = [Co3+] = CM  CK  K h 1 [HR] = C PAN  C K ; (  K -01 h  K h -1 ) A i ;  l [CCl3COOH] = C CCl3COO  2C K (  h.K -a1 ) Chuẩn bị vào bình định mức 10ml dung dịch phức PAN-Co(III)-CCl3COO pH=3,40: CPAN = 1,5.CCo(II); CKIO4 = 10.CCo(II); CCCl COO = 2.104.CCo(II) Tiến hành chiết dung dịch vào 5,0ml dung môi MIBX đo mật độ quang so với dịch chiết PAN có nồng độ tương ứng thu kết tính lgKcb bảng3.4.3.1 Bảng 3.4.3.1: Kết xác định số phản ứng tạo phức Kcb STT Cco(II).105  CK.105 [Co3+].109 [HR].105 [CCl3COOH] lgKcb 1,0 0,321 0,99135 4,12760 0,50865 0,000398 15,47 1,5 0,485 1,49784 1,03190 0,75216 0,000597 15,73 2,0 0,647 1,99815 0,88448 1,00185 0,000796 15,55 2,5 0,809 2,49846 0,73707 1,25154 0,000995 15,44 3,0 0,971 2,99876 0,58966 1,50124 0,001194 15,38 Xử lý thống kê chương trình Descriptive Statistic phần mềm Ms-Excel (p = 0,95, k = 4) ta kết quả: lgKcb = 15,51  0,06 3.4.3.2 Xác định số bền điều kiện phức  Phản ứng phân hủy phức: (R)Co(CCl3COO)2 Co3+ + R- + 2CCl3COO- Kkb Ta có:   [( R)Co(CCl3COO)2 ]  K kb [Co3 ].[ R  ].[CCl3COO  ]2 Dựa vào kết tính lgKcb chúng tơi tính lg theo bảng 3.4.3.2 Ngun Thị Khánh Quỳnh 77 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích Bng 3.4.3.2: Kt qu xác định số bền điều kiện phức  STT CCo(II).105 A CK.105 [Co3+].109 [R-].1014 [CCl3COO-] lg 1,0 0,321 0,99135 4,12760 0,80366 0,19826 18,88 1,5 0,485 1,49784 1,03190 1,18842 0,29955 19,13 2,0 0,647 1,99815 0,88448 1,58293 0,39961 18,95 2,5 0,809 2,49846 0,73707 1,97744 0,49967 18,84 3,0 0,971 2,99876 0,58966 2,37195 0,59972 18,78 Xử lý thống kê chương trình Descriptive Statistic phần mềm MsExcel (p = 0,95, k = 4) ta kết quả: lg = 19,82 ± 0,54 3.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng cản số cation xây dựng đường chuẩn có mặt ion cản 3.4.4.1 Ảnh hưởng số ion tới mật độ quang phức (R)Co (CCl3COO)2 Với mục đích nghiên cứu khả ứng dụng hệ phức (R)Co(CCl3COO)2 để xác định hàm lượng Coban số mẫu dược phẩm, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng số ion thường có mặt với Coban loại loại dược phẩm Fe3+, Zn2+ , Cu2+, Mg2+,… đến tạo phức chiết phức Chuẩn bị vào bình định mức 10ml dung dịch phức PAN-Co(III)-CCl3COO-: CCo(II)=1,5.10-5M, CPAN = 2,25.10-5; CKIO4= 1,5.10-4M, CCCl COOH = 0,3M tăng dần - nồng độ ion cản, điều chỉnh pH =3,40, tiến hành chiết vào 5,0ml dung môi MIBX đo mật độ quang điều kiện tối ưu phức, xác định tỉ lệ cản ion hệ phức (Tỉ lệ cản tỉ lệ C M n CCo(III ) mà bắt đầu có thay đổi mật độ quang dung dịch phức), kết qu c trỡnh by bng 3.4.4.1 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 78 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích Bng 3.4.4.1: T l cn ca số ion tới mật độ quang phức (R)Co(CCl3COO)2 C M n C Fe 3 C Zn2  C Mg  CCu2  CCo(III ) CCo( III ) CCo( III ) CCo( III ) CCo( III ) Tỉ lệ cản 1,1 24,7 65,3 22,6 3.4.4.2 Xây dựng đường chuẩn có mặt ion cản Chuẩn bị vào bình định mức 10ml dung dịch phức PAN-Co(III)CCl3COO- pH=3,40 với nồng độ Co(II) thay đổi khoảng tuân theo định luật Beer: CPAN = 1,5.CCo(II); CKIO4 = 10.CCo(II); CCCl COO = 2.104.CCo(II), thêm vào dung dịch ion cản M n+ cho tỉ lệ C M n CCo(III ) < tỉ lệ cản, tiến hành chiết phức vào 5ml MIBX đo mật độ quang điều kiện tối ưu phức kết bảng 3.4.4.2 Bảng 3.4.4.2: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức có mặt ion cản STT CCo(II).105 CPAN.105 CPhưc.105 A 0,05 0,15 0,10 0,031 0,25 0,75 0,50 0,156 0,50 1,50 1,00 0,313 0,75 2,25 1,50 0,470 1,00 3,00 2,00 0,627 1,25 3,75 2,50 0,783 1,50 4,50 3,00 0,939 1,75 5,25 3,50 1,096 2,00 6,00 4,00 1,248 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 79 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích Hỡnh 3.4.4.2: Đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức Xử lý thống kê chương trình Descriptive Statistic phần mềm MsExcel ta kết quả: A = (0,3126± 0,0033 ).105.C + (0.098±0.0087) 3.4.5 Xác định hàm lượng Coban mẫu nhân tạo phương pháp chiết - trắc quang Để đánh giá độ xác phương pháp có sở khoa học trước phân tích hàm lượng Coban số đối tượng phân tích, chúng tơi tiến hành xác định hàm lượng Coban mẫu nhân tạo Chuẩn bị dung dịch nghiên cứu: CCo(II)=1,5.10-5M; CPAN=2,25.10-5M; CKIO4=1,5.10-4M; CCH COO = 0,3 ion cản Mn+ cho tỉ lệ C M n C Co( III ) < tỉ lệ cản, chiết dung dịch vào 5ml dung môi MIBX đo mật độ quang điều kiện tối ưu, lặp lại thí nghiêm lần ta kết bảng 3.4.4.3 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 80 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích Nng thc STT Co(III) (105 A Nồng độ phức xác định Nồng độ Co(III) theo thực đuợc (10-5M) nghiệm (10-5M) M) 1,5 0,939 2,973 1,487 1,5 0,958 3,033 1,517 1,5 0,945 2,991 1,496 1,5 0,951 3,009 1,505 1,5 0,953 3,018 1,509 Để đánh giá độ xác phương pháp sử dụng hàm phân bố student để so sánh giá trị trung bình hàm lượng Coban xác định với giá trị thực nó, ta có bảng giá trị đặc trưng tập số liệu thực nghiệm: Giá trị trung bình( X ) 1,503 10 -5 Độ lệch chuẩn ( S X ) Phương sai (S2) 13,4196.10 -15 5,443.10 t(0,95; 4) -8 2,78 Từ ta có: tTN = 0,778 < t(0,95,4) = 2,13  X ≠ a sai số ngẫu nhiên Sai số tương đối: %q =  100% X  t ( p ,k ) S X 100% X 2,78.5,433.10 8.100%  = 1,008% 1,503.10 5 Với sai số 1,008% < 5% (sai số cho phép phép phân tích trắc quang) phương pháp hồn tồn áp dụng để xác định hàm lượng Coban mẫu thật 3.4.6 Ứng dụng kết nghiên cứu để xác định hàm lượng Coban Vitamin B12 (dạng ống tiêm) – xí nghiệp dược phẩm Tw5 Danapha Chuyển tồn dung dịch Vitamin B12 (xí nghiệp dược phẩm TW5 Danapha) có ống tiêm 1ml vào cốc thuỷ tinh chịu nhiệt, đem đun cách thuỷ bếp điện bay hết, sau đó, hồ tan phần khan lại ml dung dịch HNO3 0,1M cho vào bình định mức 50 ml, tiếp tục cho 1,5 ml thuốc thử PAN 10-3M, 3ml dung dịch KIO4 10-3M 8ml dung dịch CCl3COOH NguyÔn Thị Khánh Quỳnh 81 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích 5M vo bỡnh v định mức, điều chỉnh pH định mức dung dịch HNO3 có pH=3,40 ta dung dịch mẫu Trong dược phẩm ion cản không vượt giới hạn cản nên ta khơng cần xử lí ion cản Lấy 10ml dung dịch chiết 5ml MIBX khoảng 25phút tiến hành đo dịch chiết với dịch chiết dung dịch PAN có nồng độ tương ứng Đem lặp lại thí nghiệm lần, kết thu được trình bày bảng 3.3.4.4 Bảng 3.4.4.4: Kết đo mật độ quang mẫu Vitamin B12 phương pháp trắc quang (l=1cm, Max=639 nm) STT Thể tích mẫu (ml)  Ai Cphức.105M CCo(II).105 M 10,0 0,958 1,454 2,908 10,0 0,962 1,459 2,918 10,0 0,955 1,449 2,898 10,0 0,965 1,464 2,928 10,0 0,955 1,449 2,898 Chúng tơi tính giá trị đặc trưng tập số liệu thực nghiệm cho mẫu Vitamin B12 sau: Bảng 3.4.4.5: Các giá trị đặc trưng tập số liệu thực nghiệm cho mẫu Vitamin B12 Giá trị trung bình ( X ) Phương sai (S ) Độ lệch chuẩn ( S X ) -5 2,910.10 M 1,66 10-14 5,29.10-8 t(0,95; 4) 2,78 Dùng hàm Student để kiểm tra thấy tập số liệu khơng có số liệu mắc phải sai số thụ Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 82 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích T kt bảng 3.4.4.4 ta tính mật độ quang trung bình mẫu Vitamin B12: A  0,958  0.962  0.955  0.965  0.955 = 0.959 Mặt khác từ phương trình đường chuẩn xây dựng: A = 0,3238.105.C + 0,0098 Chúng thay giá trị  A vào, từ tính nồng độ phức bình định mức 50 ml là: CCo(III) = 1,457.10-5M Như hàm lượng Coban ống (1ml) Vitamin B 12 tính theo cơng thức: mCo(mg) = CCo( III ) M Co 50 1000 -2 1000  1,457.10 5.58,933.50 = 4,293.10 (mg) Trên vỏ bao bì Vitamin B12 có ghi ống chứa 1000mg Vitamin B12 tương đương với 4,348.10-2 (mg) Coban Sai số tương đối hàm lượng xác định so với hàm lượng ghi bao bì là: q% = 4,293.10 2  4,348.10 2 100 % = -1,26% 4,348.10 2 Sai số hồn tồn chấp nhận được, kết thí nghiệm phù hợp với hàm lượng Coban ghi trờn bao bỡ thuc Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 83 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích KT LUN Cn c vo nhim v đề tài, dựa kết nghiên cứu rút kết luận sau: Đã nghiên cứu khả oxi hóa phức Co(II)-PAN thành phức Co(III)-PAN KIO4, tìm điều kiện để phản CCl3COO-ứng oxi hóa xẩy hồn tồn: pH=3,40; C KIO  10.CCo( II ) Đã khảo sát phổ hấp thụ ph©n tư thuốc thử PAN, phức đơn ligan Co(III)- PAN phức đaligan PAN – Co(III) – CCl3COO- Đã nghiên cứu khả chiết phức PAN – Co(III) - CCl3COO- số dung mơi hữu thơng dụng, từ tìm dung môi chiết phức tốt MIBX Đã xác định điều kiện tối ưu để t¹o phøc vµ chiết phức: max=642nm, ttư =25 phút, pHtư=3,40, CCCl3COO- =2.104.CCo(III), V0 =5,00ml Đã xác định thành phần, chế phản ứng tham số định lượng phức dung môi MIBX * Bằng bốn phương pháp độc lập: tỷ số mol, hệ đồng phân tử, StaricBacbanel phương pháp chuyển dịch cân bằng, xác định thành phần phức: PAN: Co3+: CCl3COO- = 1: 1: 2, phức phức đơn nhân, đa ligan * Nghiên cứu chế phản ứng xác định dạng cấu tử vào phức là: + Dạng ion kim loại Co3+ + Dạng thuốc thử PAN R- + Dạng thuốc thử CCl3COOH CCl3COO- * Xác định tham số định lượng phức đa ligan PAN- Co(III)- CCl3 theo phương pháp Komar thu kết quả: +  = (3,239 ± 0,056 )104 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 84 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích + lgKcb = 15,51 ± 0,06 + lg = 19,82 ± 0,54 Kết xác định hệ số hấp thụ phân tử theo phương pháp Komar phù hợp với phương pháp đường chuẩn Đã tìm khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer phức PANCo(III) - CCl3COO- (0,10  4,00).10-5 M, xây dựng phương trình đường chuẩn biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức: A = (3,238 ± 0,129).104.C+ (0,0219 ±0,001) Đã nghiên cứu ảnh hưởng số ion cản xây dựng lại phương trình đường chuẩn có mặt ion cản là: A = (0,3126± 0,0033) 105.C + (0,098 ± 0,0087), từ xác định hàm lượng Coban mẫu nhân tạo với sai số tương đối q = 1,008 % Đã áp dụng kết nghiên cứu để xác định hàm lượng Coban Vitamin B12, kết thu cho thấy hàm lượng Coban là: mCo  4,293.10 2 mg , phù hợp với hàm lượng ghi nhãn sản phẩm 4,348.10-2 mg Co Với kết thu luận văn này, hi vọng góp phần làm phong phú thêm phương pháp phân tích Coban đối tượng phân tích khỏc TI LIU THAM KHO Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 85 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích I Ting vit N.X Acmetop, 1978, Hóa học vơ Phần – Nxb ĐH&THCN A.K.Bapko, A.T.Philipenco, 1975, Phân tích trắc quang, Tập 1,2-Nxb GD Bộ KH&CN,2004, Xác định hàm lượng Coban nước phương pháp hấp thụ nguyên tử Doerffel K, 1983, Thống kê hóa học phân tích (Trần Bính Nguyễn Văn Ngạc dịch)-NXB ĐH THCN Hà Nội H.Flaschka, G Sxhwarzenbach, 1979, Chuẩn độ phức chất-NXB ĐHQG Hà Nội Hồ Viết Quý, 2005, Các phương pháp phân tích cơng cụ hóa học đại-NXB ĐHSP Hà Nội.7 Hồ Viết Quý, 2002, Chiết tách, phân chia, xác định chất dung môi hữu cơ,Tập 1-NXB KHKT Hồ Viết Quý, 2002, Cở sở hóa học phân tích đại,Tập 2-NXB ĐHSP Hà Nội Hồ Viết Q, 2006, Phân tích lí hóa-NXB Giáo Dục 10 Hồ Viết Quý, 1999, Phức chất hoá học-NXB KH&KT9 11 Hồ Viết Quý, 1992, Thông báo khoa học-ĐHSP Hà Nội (Số 28 – 30) 12 Hå ViÕt Quý, 1994, Xử lý số liệu thực nghiệm ph-ơng pháp toán học thống kê, ĐHSP Quy Nhơn 13 Hong Nhõm, 2000, Hóa học vơ cơ,Tập 3-NXB Giáo dục 14 Hồng Văn Tư, 2006, Nghiên cứu tạo phức đơn ligan Co(II) với PAR môi trường axit H2SO4 phương pháp trắc quang, ứng dụng kết để xác định hàm lương Coban Vitamin B12-Luận văn thạc sĩ hóa học, ĐH Vinh 15 I.V Amakasev, V.M Zamitkina,1980, Hợp chất dấu móc vngNXB KHKT 16 Mai Thị Thanh Huyền, 2004, Nghiên cứu tạo phức Bi(III) với 1(2 pyridylazo)- 2-naphthol (PAN) HX (HX: axit axetic dn xut clo ca Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 86 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tÝch nó) phương pháp chiết - trắc quang đánh giá độ nhạy phương pháp định lượng bitmut, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, ĐH Vinh 17 N.L.Bloc,1974, Hóa học phân tích- NXB Giáo dục 18 Nguyễn Tinh Dung,1981, Hóa học phân tích, Phần I: Lý thuyết sở (cân ion) -NXB Giáo dục 19 Nguyễn Tinh Dung, 2002, Hóa học phân tích, Phần II: Các phản ứng ion dung dịch nước- NXB Giáo dục 20 Nguyễn Trọng Biểu, Từ Văn Mặc, 2002, Thuốc thử hữu cơ-NXB KH&KT 21 Nguyễn Trọng Biểu, 1974, Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hố họcNXB KH& KT Hà Nội 22 Trần Thị Đà, Nguyễn Thế Ngôn, 2001, Hóa học vơ cơ, Tập 2- NXB Giáo dục 23 Trần Tử Hiếu, 2002, Hố học phân tích-NXB ĐHQG Hà Nội II Tiếng Anh 24 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 25 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 26 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 27 Heyrovsky.j, Kuta J, 1965: Gdundlagender polarogra phie, A kademie Verl, Berlin 28 Iwamoto T, 1961, Bull Chem.Soc, Jap Vol 34, P 605-610 Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 87 Cao học K15 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Hoá phân tích 29 John, W.H and R.H Petrucci, 1996, General marts contain 7-8 ppm of cobalt The values for cobalt are Chemistry, Prentice Hall, USA.found to be higher than the recommended values of RDA 30 Koch O.G, koch Declic G A, 1974, Hand buch der spurtenanalyze Teil 1, Springer verl, Berlin-New York III Webside 31 www.congnghehoahoc.org 32 www.hoahocvietnam.com 33 www.ncbi.nlm.nih.gov 34 www.H2vn.com 35 www.springerlink.com 36 www.tcvninfo.org.vn 37 www.Vfa.gov.vn Nguyễn Thị Khánh Quỳnh 88 Cao học K15 ... 1. 1.7 Vitamin B 12 10 1. 2 Thuốc thử 1- (2 pyridylazo)- naphthol (PAN) 11 1. 2 .1 Cấu tạo, tính chất vật lý PAN 11 1. 2. 2 Tính chất hóa học khả tạo phức PAN 12 1. 3... trình chiết 17 1. 6 Các bước nghiên cứu phức màu dùng phân tích trắc quang 19 1. 6 .1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức 19 1. 6 .2 Nghiên cứu điều kiện tạo phức tối ưu 20 1. 6.3 Nghiên. .. áp dụng kết vào phân tích Xuất phát từ lý chúng tơi chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu chiÕt - tr¾c quang tạo phức đa ligan hệ 1- ( 2pyridylazo)- 2- naphthol (PAN -2) -Co(III)- CCl3COO- ứng dụng phân tích Vitamin