Nghiên cứu sự tạo phức đơn ligan giữa cu (ii) pan bằng phương pháp trắc quang, ứng dụng để xác định chỉ tiêu đồng trong đất trồng trọt ở phúc trạch hương khê hà tĩnh

Tr-ờng Đại học Vinh Khoa hoá học - nguyễn khắc hậu Đề tài nghiên cứu tạo phức đơn ligan cu (II) - pan ph-ơng pháp trắc quang ứng dụng để xác định tiêu đồng đất trồng trọt phúc trạch - h-ơng khê - hà tĩnh Khoá luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành: hoá học phân tích Vinh 2008 Mục lục Trang Lời cảm ơn Lời mở đầu PhÇn I Tỉng quan I Giới thiệu kim loại đồng VÞ trÝ, cấu tạo, trạng thái cấu tạo đồng TÝnh chÊt vËt lý hoá học đồng øng dơng cđa ®ång Các ph-ơng pháp nghiên cứu phức màu đồng Khả tạo phức đồng phân tích trắc quang 11 II Thuốc thử PAN Tính chất khả tạo phøc 11 III C¸c b-íc nghiên cứu phức màu dùng phân tích trắc quang 14 3.1 Nghiên cứu tạo phức đơn ®a phèi tö 14 3.2 Nghiên cứu điều kiện tạo phức tối -u 15 3.3 Nghiên cứu khả áp dụng phức màu để định l-ợng trắc quang 19 IV Các ph-ơng pháp xác định thành phần phức 20 4.1 Ph-ơng pháp hệ đồng phân tử gam 20 4.2 Ph-ơng pháp tỷ số mol (đ-ờng cong b·o hoµ) 22 V Ph-ơng pháp thống kê xử lý số liệu thực nghiệm 22 5.1 Ph-ơng pháp xử lý kết phân tích 23 5.2 Ph-ơng pháp xử lý thống kê đ-ờng chuÈn 24 5.3 Ph©n tích mẫu chuẩn để kiểm tra kết nghiên cứu 26 Phần II Thực nghiệm thảo luận kết 27 I Hoá chất, dụng cụ, máy móc thiết bị 27 1.1 Ho¸ chÊt 27 1.2 Máy móc thiết bị 27 II Pha chÕ dung dÞch 27 2.1 Pha chÕ dung dÞch Cu2+ 10-2M pha chế dung dịch PAN 10-2M 27 2.2 Pha chế dung dịch điều chỉnh lực ion pH 27 2.3 Pha chÕ dung dịch ion cản 28 III Các b-ớc tiến hành nghiên cứu 28 3.1 Nghiªn cứu điều kiện tối -u cho tạo phức Cu - PAN 28 3.2 Nghiên cứu ®iỊu kiƯn tèi -u ®Ĩ chiÕt phøc Cu - PAN dùng dung môi chiết CHCl3 34 3.3 Nghiên cứu khoảng tuân theo định luật Beer phức Cu(II) - PAN 36 3.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng ion gây cản trở 37 3.5 Ph-ơng pháp xác định thành phần phức Cu(II) - PAN theo ph-ơng pháp hệ đồng phân tử gam 38 3.6 Xây dựng ph-ơng trình ®-êng chuÈn 40 3.7 ứng dụng ph-ơng pháp nghiên cứu phân tích xác định đồng đất trồng trọt Phúc Trạch - Hà TÜnh 42 PhÇn III KÕt luËn 44 Tài liệu tham khảo 46 lời cảm ơn Luận văn đ-ợc hoàn thành phòng thí nghiệm chuyên đề môn Hoá phân tích - Khoa Hoá - Tr-ờng Đại học Vinh Để hoàn thành luận văn này, xin chân thành cảm ơn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo THS Nguyễn Quang Tuệ đà giao đề tài, tận tình h-ớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu hoàn thành luận văn - Thầy giáo GS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa, cô giáo THS.Võ Thị Hoà đà có đóng góp quý báu cho em Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Hoá Học thầy giáo, cô giáo, cán phòng thí nghiệm khoa Hoá đà giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cung cấp hoá chất, thiết bị dụng cụ dùng đề tài Xin cảm ơn tất ng-ời thân gia đình bạn bè đà động viên, giúp đỡ trình thực luận văn Vinh, tháng năm 2008 Mở đầu Đồng nguyên tố đ-ợc ng-ời biết đến từ thời th-ợng cổ ngày đ-ợc sử dụng rộng dÃi nhiều lĩnh vực từ kĩ thuật luyện kim ,công nghiệp l-ợng đến nông nghiệp ,công nghiệp thực phẩm ,d-ợc phẩm Đi kèm với ứng dụng có mặt đồng với hàm l-ợng mức cho phép đối t-ợng đối t-ợng môi tr-ờng d-ợc phẩm đà gây ảnh h-ởng xấu ng-ời động thực vật Vì việc nghiên cứu ph-ơng pháp xác định đồng thoả mÃn tiêu phân tích định l-ợng phù hợp với trang thiết bị phòng thí nghiệm n-ớc ta việc làm có ý nghĩa lý thuyết thực tiễn Để xác định Cu đối t-ợng phân tích ng-ời ta dùng nhiều ph-ơng pháp khác song ph-ơng pháp chiết- trắc quang dựa tạo phức đơn , đa li gan với thuốc thử chelat h-ớng nghiên cứu đ-ợc nhiều ng-ời quan tâm ph-ơng pháp đơn giản không yêu cầu thiết bị máy móc đắt tiền nh-ng kết thu đ-ợc có độ lặp, độ nhạy, độ chọn lọc độ xác cao Thuốc thử 1-(2-pyridilazo)-2-naphtol(PAN) có khả tạo phức với nhiều ion kim loại tạo phức chất có màu đậm dễ chiết vào dung môi hữu việc nghiên cứu phản ứng tạo phức với ion kim loại ý nghĩa lý thuyết mà có ý nghĩa mặt thực tiễn gắn liền với hoạt động sản xuất ,đời sống xà hội kiểm soát chất l-ợng môi tr-ờng Cho tới số l-ợng công trình nghiên cứu tạo phức Cu(II)với PAN ch-a nhiều Chính lý nên chọn đề tài Nghiên cứu tạo phức đơn ligan Cu(II)- PAN ph-ơng pháp chiết- trắc quang ứng dụng để xác định tiêu đồng đất trồng trọt Phúc Trạch- Hà Tĩnh làm đề tài tốt nghiệp Trong luận văn đà tập chung nghiên cứu số vấn đề sau : Xác định điều kiện tối -u cho tạo phức Cu(II) với 1-(2pyridilazo)-2-naphtol (PAN) Nghiên cứu ®iỊu kiƯn tèi -u cho viƯc chiÕt phøc Cu(II) – PAN dung môi clorofoc (CHCl3) Xác định tỷ lệ không cản ion gây cản trở Xác định thành phần phức theo ph-ơng pháp hệ đồng phân tử gam Xác định khoảng tuân theo định luật beer Xây dựng ph-ơng trình đ-ờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức màu ứng dụng xác định đồng đất trồng trọt Phúc Trạch Hà Tĩnh Chúng hi vọng với kết nghiên cứu đ-ợc luận văn xác định đ-ợc vi l-ợng đồng đất trồng trọt b-ớc khởi đầu cho việc nghiên cứu phức đa phối tử Cu-PAN phối tử khác su h-ớng nâng cao tiêu phân tích để ứng dụng vào phân tích Phần I: Tổng quan I Giới thiệu kim loại đồng (Cu) : Vị trí, cấu tạo, trạng thái tồn đồng : Đồng nguyên tố ô 29, thuộc nhóm IB bảng hệ thống tuần hoàn kí hiệu: Cu Kí hiệu Số thứ tự Nguyên tử khối Cấu hình Số oxi ho¸ Cu 29 63,546 [Ar] 3d104s1 +1; +2; +3 Về mặt cấu trúc electron theo mức l-ợng (ở trạng thái ) phải có dạng [Ar] 3d94s2 nh-ng phân lớp d gần bÃo hoà nên e phân lớp 4s chuyển vào d để đạt d10 thuận lợi mặt l-ợng có cấu hình kiểu [Ar]3 d104s1 Với nguyên tố đồng phân lớp đà đ-ợc điền đủ nh-ng cấu trúc ch-a hoàn toàn bền vững ®ã dƠ chun thµnh 3d94s14p1 Do ®ã mµ ®ång cã thể tồn mức oxi hoá +1 ;+2 ; +3 Trong đặc tr-ng +2     3d 10     3d Bán kính nguyên tử (A0 ): 4s   4s 4p 1,28 B¸n kính Cu2+ (A0) : 0,81 Độ âm điện theo paulinh : 1,9 Thế điện cực tiêu chuẩn ( V) : E0Cu2+/Cu =0,337 Năng l-ợng Ion hoá (eV) I1=7,72 I2=20,29 I3=36,9 Trong vỏ đất Cu th-ờng gặp d-ới dạng hợp chất sunfua lẫn với kim loại khác quan trọng quặng CuFeS2 (cancopirit ); Cancozin (Cu2S); quặng cuprit (Cu2O); malachite (CuCO3); tenotit (CuO) Ngoài có n-ớc biển ,có thể động thực vật Trong thể ng-ời Cu tập chung gan ngày thể ng-ời cần khoảng mg Cu Nếu động vật thiếu đồng trình tái tạo hemoglopin giảm dẫn đến gây bệnh thiếu máu Trong loại thức ăn sữa có chứa nhiều đồng Tính chất vật lí hoá học đồng : 2.1 Tính chất vật lí : Đồng kim loại có màu đỏ nâu ,có ánh kim, dẫn điện dẫn nhiệt tốt ,dễ dát mỏng kéo sợi Cấu trúc tinh thể :lập ph-ơng tâm diện Khối l-ợng riêng (g/cm3) : 8,94 Nhiệt độ nóng chảy (0C) : 1083 Nhiệt độ sôi (0C): 2543 Độ dẫn điện (Hg=1) : 57 ®øng sau Ag §é dÉn nhiƯt (Hg=1) : 36 2.2 Tính chất hoá học : Là kim loại hoạt động, bền không khí khô, không khí ẩm có CO2 bị phủ lớp cacbonatbazo, đem nung bề mặt kim loại xuất hiƯn mét líp oxit * Cu kh«ng tan dung dịch HCl , H2SO4 loÃng, NH4OH Tuy nhiên có lẫn chất oxihoá bị hoà tan: Cu +4HCl +O2  2CuCl2 + H2O Cu + NH3 +O2 + 2H2O  2[Cu(NH3)4](OH)2 * Cu tan tèt dung dÞch axit HNO3 loÃng ; H2SO4 đặc nóng ;khi đồng thể c¸c sè oxi hoa +2 3Cu + 8HNO3  Cu(NO3)2 +2 NO + H2O  Cu cã thÓ tan axit axetic kÕt tinh cã lÉn H2O2 Cu + CH3COOH + H2O2  Cu(CH3COO)2 +2 H2O  Cu tan tốt đ-ợc dung dịch KCN: 2Cu + 4KCN+ H2O  2K [Cu(CN)2] + 2KOH + H2 §a số muối Cu2+ dễ tan n-ớc , cho dung dịch màu xanh lam màu ion [Cu(H2O)6]2+ Khi PH dung dịch tăng (PH>5)thì Ion Cu2+ bắt đầu bị thuỷ phân tạo dạng kh¸c Cu2+ + H2O Cu(OH)+ + H+ Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ Cu2+ + 3H2O Cu(OH)3- + 3H+ Cu2+ + 4H2O Cu(OH)4 2- + 4H+ 2Cu2+ + 2H2O Cu2(OH)2 3Cu2+ + 4H2O Cu3 (OH)4 2+ + 4H+ + + 2H+ Trong thùc tÕ sù thủ ph©n cđa Cu2+ th-ờng kèm theo tạo thành hợp chất Ýt tan n-íc VÝ dơ: Cu(NO3) 3Cu(OH)2 ; CuSO4 2Cu(OH)2 ; CuCl2.Cu(OH)2 Các hợp chất đ-ợc xem nh- dẫn xuất cation bị polime hoá 2.2.1 Các phản ứng ion Cu2+ : Cu2+ tác dụng với H2S ; H2S đẩy đ-ợc từ dung dịch kiềm (khác với nguyên tố Sn; Sb; As) axit (khác với Fe; Mn; Cr; Ni; Zn; Al) muối đồng kết tủa CuS màu đen tan HNO3 2N đun nóng không tan HCl đặc (khác với Sb) Ph-ơng tr×nh:  CuS Cu2+ + H2S 3CuS + 8HNO3 +2H+ 3Cu(NO3)2 +3S +2NO +4H2O 2.2.2 T¸c dơng víi Na2S2O3 : 2Cu2+ + S2O32- Cu2S2O3 + S4O62- Cu2S2O3 + H2O Cu2S + H2SO4 2.2.3 Tác dụng với NaOH KOH : Cu2+ + 2OH- t ; sau ®ã Cu(OH)2  CuO + H2O Cu(OH)2 Cu(OH)2 dƠ tan c¸c axit lo·ng : Cu(OH)2 + 2HCl 2CuSO4 CuCl2 + H2O + NH4OH (CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 (CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + NH4OH Cu2+ + [Fe(CN)6]4- 2[Cu(NH3)4]SO4 + H2O Cu2[Fe(CN)6] 2.2.4 Tác dụng với KCN : Đầu tiên KCN làm kết tủa đ-ợc Cu(CN)2 màu vàng nh-ng biến thành CuCN màu trắng cho (CN)2 thoát Cu2+ + CN 2Cu(CN)2 CuCN + 3CN- Cu(CN)2 2CuCN + (CN)2 [Cu(CN)4]3- 2.2.5 Tác dụng với KSCN (kalisunfoxianua )làm kết tủa đ-ợc Cu(SCN)2 màu đen Kết tủa không bền pha thËt lo·ng Khi axit ho¸ nhĐ nã sÏ dần bị phân huỷ thành CuSCN khó tan có màu tr¾ng Cu2+ + SCN2Cu(SCN)2 + SO32- + H2O Cu(SCN)2 2CuSCN + SO42- + HSCN 2.2.6.T¸c dơng (NH4)2[Hg(SCN)4] Cu2+ + [Hg(SCN)4]2- Cu[Hg(SCN)4] mµu vµng lơc 10 A 0,123 0,107 0,1 2,5 C PAN C Cu ( II ) Hình 8: Đ-ờng cong mô tả phụ thuộc mật ®é quang vµo C PAN CCu ( II ) Tõ kết thực nghiệm có nhận xét Giá trị mật độ quang tăng không mạnh (hay gần nh- thay đổi không đáng kể tỷ lệ C PAN = C Cu VËy chóng t«i chän tû lƯ Cu vµ PAN lµ 1:3 lµ tû lƯ tèi -u 3.1.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng lực ion : Khi nghiên cứu tạo phức Cu(II)- PAN đà tiến hành điều chỉnh lực ion dung dich phức dung dịch NaNO3 M dung dịch NaNO3 2M nhận thấy thay đổi lực ion mật độ quang A phức hầu nh- không thay ®ỉi 3.1.5 Nghiªn cøu thêi gian tèi -u cho tạo phức : Cho vào bình định mức 25 ml lần l-ợt hoá chất nh- sau : 0,1 ml Cu2+ 10-3 M + 0,3 ml PAN 10-3 M + ml NaNO3 2M định mức đến vạch n-ớc cất lần sau chiết phức vào ml CHCl3 (chiết lần) Sau đem đo quang sau khoảng thời gian khác ta đ-ợc kÕt qu¶ ë b¶ng sau : 35 Sau kho¶ng thêi gian (phót)  Aphøc 0,821 0,823 0,820 10 0,819 20 0,822 25 0,820 35 0,820 45 0,819 50 0,715 55 0,660 60 0,560 B¶ng : Mô tả phụ thuộc mật độ quang phức Cu-PAN theo thời gian Qua bảng rót nhËn xÐt : + Phøc Cu(II) – PAN ë pH =6 ; bỊn kho¶ng thêi gian 45 phút ( không tính đến thời gian chiết ) Vậy chọn thời gian tối -u cho sù tao phøc Cu-PAN lµ tt-=45 36 3.2 nghiên cứu điều kiện tối -u để chiết phức Cu-PAN dùng dung môi chiết CHCl3 3.2.1 T×m hiĨu pH chiÕt tèi -u : Ta chn bị bình 25 ml bình : (0,1 ml Cu2+ 10-3 M + 0,3ml PAN 10-3 M ) nh-ng bình có pH khác bình b×nh1 : ë pH=6 b×nh : ë pH=7 b×nh 3: pH = bình làm dung dich so sánh bình : ( lấy 0,3 ml PAN 10-3M nh-ng pH khác bình bình1, pH=6 b×nh 2, ë pH=7 b×nh 3, ëpH = Sau tiến hành đo quang dung dịch phức tr-ớc chiết sau chiết 25 ml dung dịch phức vào ml CHCl3 ta có bảng số liệu sau : PH  A phøc  A phøc sau tr-íc chiÕt 0,123 chiÕt 0,821 N-íc lại sau chiết 0.004 Hiệu suất chiết E(%) 96,75 0,112 0,488 0,033 70,54 0,110 0,484 0,038 65,45 B¶ng : Sự phụ thuộc khả chiết phức Cu-PAN CHCl3 vào PH 37 : A tr-ớc chiết - A n-ớc lại  100% E chiÕt =  A tr-íc chiÕt Qua bảng thực nghiệm có nhận xét : Trong khoảng pH tối -u tạo phức tốt khả chiết phức CuPAN dung môi CHCl3 đạt hiệu suất chiết cao pH = chon pH=6 giá trị pH t- để nghiên cứu luận văn 3.2.2.Nghiên cứu số lần chiết phức tối -u : Sau tiÕn hµnh chiÕt 25 ml phøc vµo ml dung môi clorofoc (CHCl 3) với số lần chiết khác ta thu đ-ợc bảng kết sau: Sau chiÕt sè lÇn HiƯu st chiÕt (E %) 96,75 98,37 B¶ng 7: Sù phơ thc hiƯu st chiết vào số lần chiết Qua kết có nhận xét hiệu suất sau lần chiết đạt 96,75 >95 nên chọn số lần chiết tối -u lần 3.2.3.Nghiên cứu thể tích dung m«i chiÕt : Cho 0,1 ml Cu2+ 10-3 M + 0,3 ml PAN 10-3M + 2ml NaNO3 2M định mức n-ớc cất lần vào bình định mức 25 ml ,cố định pH=6 chiết phức vào thể tích clorofoc khác (chiết lần ) ta có bảng số liệu sau : Bảng : Sự phụ thuộc khả chiết phức vào thể tích dung môi chiết Vdung môi chiết (ml) An-ớc l¹i 0,0245 HiƯu st chiÕt E(%) 80,0813 0,007 0,004 94,3 96,75 38 Qua bảng thực nghiệm chọn thể tích dung môi chiết tối -u V= ml có E > 95 3.3 Nghiên cứu khoảng tuân theo định luật Beer phức Cu(II) - PAN Nguyên tắc: Ta chuẩn bị bình giống hoàn toàn khác nồng độ, đem đo quang phức bình để tìm hiĨu sù biÕn ®ỉi mËt ®é quang tõ ®ã rót khoảng tuân theo định luật Beer: Tiến hành: Chuẩn bị bình định mức 25 ml: + Bình 1: lÊy 0,05 ml Cu2+ 10-3M +0,15 ml PAN 10-3M + B×nh 2: lÊy 0,1 ml Cu2+ 10-3M +0,3 ml PAN 10-3M + B×nh 3: lÊy 0,15 ml Cu2+ 10-3m +0,45 ml PAN 10-3M + B×nh 4: lÊy 0,2 ml Cu2+ 10-3m +0,6 ml PAN 10-3M + B×nh 5: lÊy 0,25 ml Cu2+ 10-3m +0,75 ml PAN 10-3M C¶ bình: cho ml NaNO3 2M định mức n-ớc cất lần đến vạch, điều chỉnh PH=6 sau đem chiết phức vào ml CHCl3 đo quang ta đ-ợc kết bảng sau : B×nh sè  A phøc sau chiÕt 0,372 0,821 0,932 1,387 1,780 Qua b¶ng thực nghiệm có nhận xét : Khi tăng dần nồng độ của Cu2+ A phức tăng theo điều chứng tỏ khoảng khảo sát đà tiến hành khoảng tuân theo định luật beer Thông qua tính toán ta có khoảng tuôn theo định luật beer : 1.10-5 (M) nồng độ lớn ch-a khảo sát 39 3.4.Nghiên cứu ảnh h-ởng ion gây cản trở 3.4.1 Khảo sát nồng độ ion Zn2+ cản trở phép xác định Cu2+ Cho vào bình định mức 25 ml lần l-ợt hoá chÊt nh- sau : 0,1 ml Cu2+ 10-3M + 0,3 ml dung dich PAN 10-3M + ml dung dÞch NaNO3 2M : Điều chỉnh pH =6 thể tích khác dung dịch Zn2+ 10-3M sau đem định mức đến vạch n-ớc cất lần tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức bình kết thực nghiệm đ-ợc trình bày bảng 10 Ai Bình số V(ml) 0 0,123 4 0,184 8 0,190 16 16 0,199 40 40 0,213 C 10 M Zn B¶ng 10: Sù phơ thc mËt độ quang vào nồng độ ion cản Zn 2+ Từ thực nghiệm thu đ-ợc rut kết luận : ion Zn2+ hầu nhcản hoàn toàn phep xác định Cu2+ 3.4.2 Khảo sát nồng độ ion Pb2+ cản phép định l-ợng Cu(II): Cho vào bình định mức 25 ml lần l-ợt ho¸ chÊt nh- sau : 0,1 ml Cu2+ 10-3M + 0,3ml PAN 10-3M + 2ml NaNO3 2M vµ thĨ tÝch khác dung dịch Pb2+10-3M sau đem định mức tới vạch n-ớc cất lần,điều chỉnh pH=6 tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức bình kết thu đ-ợc trình bày qua bảng 11 sau : Bình số V(ml) 2+ Pb 10-3M 0,00 0,10 0,20 0,40 0,80 1,00 6 C Pb 10 2 16 32 40 M  Ai 0,123 0,122 0,123 0,124 0,145 0,160 40 B¶ng 11 :Sù phơ thc mật độ quang vào nồng độ ion Pb2+ Từ kết thực nghiệm có kết luận nh- sau : Khi nång ®é cđa ion Pb2+ dung dịch 32.10-6 M mật độ quang dung dịch phức bắt đầu tăng so với dung dịch phức không chứa Pb 2+ Nhvậy giới hạn không cản ion Pb2+ Cu2+ là: C Pb C Cu 6 2 = 16.10 2 6 4.10 = 3.5 Ph-ơng pháp xác định thành phần phức Cu(II)-PAN theo ph-ơng pháp hệ đồng phân tử gam : 3.5.1 Nguyên tắc ph-ơng pháp : Xây dựng đ-ờng cong phụ thuộc hiệu mật độ quang A vào tỷ sè nång ®é C PAN CCu  C 2 víi CCu(II) + CPAN = const PAN Qua ta tìm điểm cực đại điểm ứng với cực đại phøc Cu mRn theo ph¶n øng : m Cu + n R CumRn (ở không ghi điện tích ion) Thông qua vị chí điểm cực đại X ta xác định đ-ợc hệ số tỷ l-ợng X MAX n nm 3.5.2.Cách tiến hành : Cho vào bình định mức dung tích 25 ml lần l-ợt dung dịch sau : + 0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; 0,4 ; 0,5 ; 0,6 ; 0,7 ; 0,8 ; 0,9 ml dung dÞch Cu 2+10-3M + thể tích t-ơng ứng dung dịch PAN 10 -3 M lµ :0,9 ; 0,8 ; 0,7 ; 0,6 ; 0,5 ; 0,4 ; 0,3 ; 0,2 ; 0,1 ml + c¸c thĨ tÝch kh¸c cđa dung dịch NaOH 0,2 M (để điểu chỉnh pH ) + Mỗi bình ml dung dịch NaNO3 2M Thêm n-ớc cất đến vạch định mức đem đo mật độ quang dung dịch phức kết thu đ-ợc ghi bảng 12 sau: 41 V Cu ( II ) (ml) V PAN (ml) 6 CCu 10 2 M 6 C 10 PAN C M  Ai PAN C PAN  CCu 2 0,1 0,9 36 0,9 0,139 0,2 0,8 32 0,8 0,178 12 28 0,7 0,278 16 24 0,6 0,312 20 20 0,5 0,414 24 16 0,4 0,404 28 12 0,3 0,340 32 0,2 0,212 36 0,1 0,110 0,3 0,7 0,4 0,6 0,5 0,5 0,6 0,4 0,7 0,3 0,8 0,2 0,9 0,1 B¶ng 12 :Kết xác định thành phần phức Cu(II)- PAN pH=6 theo ph-ơng pháp hệ đồng phân tử gam (   550nm; l  1cm ) A 0,414 0,5 C C PAN PAN  C Cu ( II ) 42 Hình 9:Đồ xác định thành phần phức theo ph-ơng pháp hệ đồng phân tử gam : Từ kết thực nghiệm rút kết luận : Phức Cu(II)- PAN pH=6 có thành phần theo tỷ lệ Cu(II)-PAN = 1:1 3.6 Xây dựng ph-ơng trình đ-ờng chuẩn : Điều chế dÃy dung dịch phức cách cho vào bình định mức 25 ml bình thể tích khác Cu(II) 10-3 M sau cho vào bình l-ợng thuốc thử khác cho nồng độ C CCu PAN thêm vào bình ml NaNO3 2M thể tích khác của dung dịch NaOH 0,2 M ( điều chỉnh pH);và thể tích khác dung dịch ion cản Pb2+ (đảm bảo tỷ lệ không cản ) đem định mức đến vạch n-ớc cất lần sau đem chiết dung dịch phức vào ml dung môi CHCl đem dung dịch phức thu đ-ợc đo quang kết thu đ-ợc ghi bảng 13 sau: Thø tù CCu 10 2  Ai (phøc) 0,2 0,372 0,4 0,821 0,6 0,932 0,8 1,387 1,0 1,780 Với giá trị mật độ quang nồng độ ion Cu2+ bảng 13 ph-ơng pháp xử lý thống kê toán học theo (5.2 phần tổng quan ) thu đ-ợc ph-ơng trình đ-ờng chuẩn biểu thị phụ thuộc mật độ quang vào nång ®é ion Cu2+ nh- sau :  Ai =(17  2,2) 10 C + ( 0,044  i 0,016) Ai mật độ quang dung dịch phức ứng với nồng độ C i cña Cu2+ ë pH=6 ;  =550nm ; 43  Ai 6 10 C 10 i Hình 10 : Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang dung dịch phức vào nồng độ Cu(II) Từ ph-ơng trình đ-ờng chuẩn sử dụng vào việc xác định hàm l-ợng Cu(II) (khoảng tuôn theo định lụât beer) mẫu thật 3.7 ứng dụng ph-ơng pháp nghiên cứu phân tích xác định đồng đất trồng trọt Phúc Trạch Hà Tĩnh : 3.7.1 Nguyên tắc : Đồng tồn đất dạng Cu2S; CuO; Cu2O; CuS ; CuCO3.Cu(OH)2 Các hợp chất có sè chÊt tan HCl nhCuO; Cu2O ; CuCO3.Cu(OH)2 chuyÓn dạng muối Cu+ Cu2+ Ph-ơng trình : CuO + HCl  CuCl2 + H2O Cu2O + 2HCl  Cu2Cl2 + H2O CuCO3.Cu(OH)2 + 4HCl  CuCl2 + 3H2O + CO2 44 Sản phẩm tạo muối clorua Cu(I) Cu(II) tan n-ớc đồng có đất đ-ợc tách Sau ta xác định l-ợng đồng có dung dịch thu đ-ợc ph-ơng pháp chiết trắc quang với thuốc thử dùng PAN dung môi chiết CHCl3 pH =6 Từ đem đo quang dung dịch phức thu đ-ợc xử dụng ph-ơng trình đ-ờng chuẩn đà xây dựng ta xác định đ-ợc nồng ®é ®ång tõ ®ã suy l-ỵng ®ång cã đất Việc xác định đồng có ảnh h-ởng nguyên tố khác Zn2+; Pb2+ Song pH=6 chiết dung môi CHCl3 điều kiện tối -u với phức Cu-PAN nên loại trừ đ-ợc ảnh h-ởng 3.7.2 Cách tiến hành : Tr-ớc tiên lấy mẫu đất Phúc Trạch Hà Tĩnh sau phơi khô sấy mẫu nhiệt độ cao khoảng 6000C để loại bỏ ảnh h-ởng chất hữu thuốc thử Sau tiến hành nh- sau : Cân cân phân tích 25 g đất khô ®· r©y qua r©y mm cho mÉu ph©n tÝch vào bình tam giác nút nhám dung tích 100 ml Thêm xác 50,00ml HCl 0,1M dùng máy khuấy tõ khuÊy mét giê sau ®ã läc thu dung dịch máy lọc băng trắng cho vào dung dịch thu đ-ợc HNO3 H2O2 đun ( nhằm mục đích chuyển tất Cu+ Cu2+ - dùng pipet hút 20 ml dung dịch lọc cho vào bình định mức 25 ml + 4ml PAN 10-5 M định mức tới vạch điều chỉnh pH=6 sau cho dung dịch vào phễu chiết loại 50 ml lắc thời gian (khoảng 10 phút ) chiết phức vào ml CHCl3 sau đo quang dung dịch phức chiết đ-ợc đo quang b-ớc sóng 550 nm ta thu đ-ợc kết : Lần đo Trung b×nh 45  0,119 0,135 0,110 0,115 0,120 0,1198 Bảng 14 : Mật độ quang mẫu phân tích chứa phức Cu-PAN dung môi CHCl3 (  =550nm; l= cm ) Nh- vËy th«ng qua ph-ơng trình đ-ờng chuẩn đà xây dựng 3.6 ta tính đ-ợc nồng độ đồng : CCu =4,458.10-7 M Suy l-ợng đồng có kg ®Êt trång lµ : m=4,458.10-7  25 10-3  100 1000   64  14,265 10-5 g 20 25 m= 0,14265 mg/kg Nh- xác định đ-ợc hàm l-ợng đồng có đất trồng Phúc Trạch Hà Tĩnh 0,14265 mg/kg kết sát với kết đà làm ph-ơng pháp khác phần 3: kết luận Sau hoàn thành luận văn dựa kết thực nghiệm tính toán rút đ-ợc kết luận sau: Đà xác định đ-ợc điều kiện tối -u cho tạo phức đơn ligan Cu(II)-PAN + B-ớc sóng hấp thụ cực đại cđa phøc tèi -u (  t- =550nm) +kho¶ng pHt- tạo phức 46 +Nồng độ ion kim loại nồng ®é thc thư tèi -u +Thêi gian t¹o phøc tèi -u +Nghiên cứu ảnh h-ởng lực ion : Nghiên cứu ảnh h-ởng ion cản : + Zn2+: gần nh- cản hoàn toàn với phép xác định Cu2+ +Pb2+: có giới hạn không cản : C Pb C Cu 2 =4 2 Nghiªn cứu xác định đ-ợc điều kiện tối -u để chiết phức CuPAN dung môi chiết CHCl3 +pH chiết tối -u pH=6 + Số lần chiết phức tối -u : lần +thể tích dung môi chiết tối -u V=5 ml Đà xác định đ-ợc thành phần phức pH=6 : Cu(II):PAN =1:1 Nghiên cứu khoảng tuôn theo định luật beer cđa phøc Cu(II)-PAN lµ:  10-5 M Đà xác định đ-ợc ph-ơng trình đ-ờng chuẩn để xác định đồng khoảng tuôn theo định luật beer :  Ai =(17  2,2) 10 C + ( 0,044  i 0,016) §· øng dơng ph-ơng pháp xác định đ-ợc l-ợng đồng có đất trồng Phúc Trạch Hà Tĩnh 0,14265 mg / kg Do thời gian điều kiện hạn chế nên ch-a có điều kiện : xác định hệ số hấp thụ phân tử gam phức ;hằng số cân trình tạo phức đơn phối tử ;và ch-a nghiên cứu đ-ợc ảnh h-ởng ion cản khác nh- Bi; Cd ;Nếu có điều kiện sè tiếp tục nghiên cứu đầy đủ đề tài tìm hiểu tạo phức đa ligan : 47 Tài liệu tham khảo: [1]- Hoàng minh Châu -1977-Hoá học phân tích định tính NXBGDHN [2]- Nguyễn tinh Dung -2000-Hoá học phân tích phần I lí thuyết sở (cân ion ),NXBGD HN [3]- Nguyễn tinh Dung -2000-Hoá học phân tích-phần II phản ứng ion dung dịch n-íc NXBGD [4]- Ngun träng BiĨu-1974-chn bÞ dung dÞch cho phân tích hoá họcNXBKHKTHN 48 [5]-DOERFFEL-1983-Thống kê hoá học phân tích NXBDHTHCNHN [6]- Nguyễn khắc Nghĩa -ĐHSP Vinh 1996-các ph-ơng pháp phân tích hoá lý [7]- Nguyễn khắc Nghĩa Vinh 1997 -áp dụng toán học thống kê để sư lÝ sè liƯu thùc nghiƯm [8]- Hå viÕt Quý -2000- phân tích hoá lý NXBGDHN [9]- Hồ viÕt Quý -1999-phøc chÊt ho¸ häc – NXBKHKTHN [10]- Hồ viết Quý -2001-Chiết tách ,phân chia ,xác định chất dung môi hữu T1- NXBKHKTHN [11]- Hồ viết Quý-1998-Các ph-ơng pháp phân tích đại ứng dụng hoá học NXBĐHQGHN [12]-các ph-ơng pháp phân tích quang học NXBĐHQGHN [13]-FBGLIKINA-NGKLIUTNICON-1981-Hoá học phức chất NXBGDHN [14]- Hoàng nhâm -1994-Hoá vô cơT2-NXBGDHN [15]-NIBLOC-1970-Hoá học phân tích định tính phản ứng cationHoàng minh Châu dịch NXBGDHN [16]- Acmetop.N.X-1976-Hoá vô PII NXBĐH-THCN Hànội 49 ... trình nghiên cứu tạo phức Cu( II)với PAN ch-a nhiều Chính lý nên chọn đề tài Nghiên cứu tạo phức đơn ligan Cu( II)- PAN ph-ơng pháp chiết- trắc quang ứng dụng để xác định tiêu đồng đất trồng trọt Phúc. .. xác định đồng đất trồng trọt Phúc Trạch Hà Tĩnh Chúng hi vọng với kết nghiên cứu đ-ợc luận văn xác định đ-ợc vi l-ợng đồng đất trồng trọt b-ớc khởi đầu cho việc nghiên cứu phức đa phối tử Cu- PAN. .. việc xác định hàm l-ợng Cu( II) (khoảng tuôn theo định lụât beer) mẫu thật 3.7 ứng dụng ph-ơng pháp nghiên cứu phân tích xác định đồng đất trồng trọt Phúc Trạch Hà Tĩnh : 3.7.1 Nguyên tắc : Đồng