Thông tin tài liệu
Tr-ờng đại học vinh khoa hoá học Phạm thị ngọc nga nghiên cứu tạo phức al(III) với eriocromxianin R ph-ơng pháp trắc quang, ứng dụng định l-ợng nhôm thuốc maalox pháp khoá luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành: hoá phân tích Vinh, tháng năm 2008 Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Mục lục Mở đầu Ch-¬ng I Tæng quan 1.1 Giới thiệu nguyên tố nhôm 1.1.1 Cấu trúc điện tử hoá trị .3 1.1.2 Lịch sử phát hiƯn nguyªn tè 1.1.3 Tính chất lí hoá nhôm .3 1.1.3.1 TÝnh chÊt vËt lý 1.1.3.2 TÝnh chÊt ho¸ häc .4 1.1.4 Các phản ứng Al3+ dung dịch n-ớc 1.1.4.1 TÝnh chÊt axit - baz¬ 1.1.4.2 TÝnh chÊt t¹o phøc 1.1.4.3 TÝnh chÊt oxi ho¸ - khư .5 1.1.4.4 Hỵp chÊt Ýt tan 1.1.5 C¸c phản ứng tạo phức Al3+ 1.1.5.1 Phøc hi®rua 1.1.5.2 Phức chất nhôm với thuốc thử vô hữu 1.1.6 Một số ph-ơng pháp xác định nhôm 1.1.6.2 Ph-ơng pháp thể tích 1.1.6.3 Ph-ơng pháp Complexon 1.1.6.4 Ph-ơng pháp trắc quang .9 1.1.6.5 Ph-ơng pháp chuẩn độ ampe 1.1.6.6 Ph-ơng pháp ®o phỉ hnh quang ph©n tư 11 1.1.6.7 Ph-ơng pháp đo phổ huỳnh quang nguyên tử (HQNT) .11 1.2 Thc thư Eriocromxianin R vµ khả tạo phức với ion kim loại 12 1.2.1 TÝnh chÊt cña Eriocromxianin R (Xanh Mođan 3) .12 1.2.2 Khả tạo phøc cña Eriocromxianin R 12 1.2.3 øng dơng víi Eriocromxianin R 12 1.3 Các b-ớc nghiên cứu phức màu dùng phân tích trắc quang 13 1.3.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức 13 Phạm Thị Ngọc Nga 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích 1.3.2 Nghiên cứu điều kiện tạo phức tối -u 14 1.3.2.1 Nghiªn cøu kho¶ng thêi gian tèi -u 14 1.3.2.2 Xác định pH tối -u 15 1.3.2.3 Nång ®é thc thư, nång ®é ion kim lo¹i tèi -u .16 1.3.2.4 NhiƯt ®é tèi -u 17 1.3.2.5 Lùc ion .17 1.3.2.6 M«i tr-êng ion 17 1.4 Các ph-ơng pháp xác định thành phần phức chất dung dịch 17 1.4.1 Ph-ơng pháp tỉ sè mol 18 1.4.2 Ph-ơng pháp hệ đồng phân tử (ph-ơng pháp biến đổi liên tục) 18 1.5 Ph-ơng pháp thống kê xử lý số liệu thực nghiệm .19 1.5.1 Xử lý kết phân tÝch 20 1.5.2 Xư lý thèng kª sè liƯu thùc nghiƯm ®Ĩ x©y dùng ®-êng chn 20 1.5.3 Ph©n tÝch mẫu chuẩn để kiểm tra kết nghiên cứu 22 Ch-¬ng Kü tht thùc nghiƯm 24 2.1 Trang thiÕt bÞ 24 2.2 Hoá chất dụng cụ 24 2.2.1 Dông cô 24 2.2.2 Ho¸ chÊt 24 2.2.2.1.Dung dÞch Al 3+(10-3M) 24 2.2.2.2 Dung dÞch Ericromxianin R (10-3M) 25 2.2.2.3 Dung dÞch ®Öm 25 2.2.2.4 Các dung dịch hoá chất khác .25 2.3 C¸ch tiÕn hµnh thÝ nghiƯm .25 2.3.1 Dung dịch so sánh Eriocromxianin R 25 2.3.2 Dung dÞch phøc Al3+- Eriocromxianin R 25 2.3.3 Ph-ơng pháp nghiên cứu .26 Ch-ơng Kết thực nghiệm thảo luận .27 3.1 Nghiên cứu tạo phøc cđa Al3+ víi Eriocromxianin R 27 3.1.1 HiƯu øng t¹o phøc Al3+ - Eriocromxianin R 27 3.1.2 Khảo sát ảnh h-ởng pH đến tạo phức Al3+ - Eriocromxianin R 28 Phạm Thị Ngọc Nga 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích 3.1.3 Nghiên cứu phụ thuộc mật độ quang phøc Al 3+Eriocromxianin R theo thêi gian 30 3.2 Xác định thành phần phøc Al3+- Eriocromxianin R 32 3.2.1 Ph-ơng pháp tỷ sốmol xác định tỷ lệ Al3+ - Eriocromxianin R 32 3.2.2 Ph-ơng pháp hệ đồng phân tö .35 3.2.3 Khảo sát khoảng nồng độ phức Al3+ : Eriocromxianin R tuân theo định luật Beer 37 3.3 Khảo sát ảnh h-ëng cđa mét sè ion ®Õn phøc Al3+- Eriocromxianin R 40 3.3.1 ¶nh h-ëng cđa Na+, K+ 41 3.3.2 ¶nh h-ëng cña Mg2+, Ca2+ 42 3.4 áp dụng ph-ơng pháp nghiên cứu phân tích mẫu nhân tạo 43 3.4.1 Ph-ơng pháp thêm chuẩn 44 3.4.2 Ph-ơng pháp đ-ờng chuẩn 45 3.5 Xác định nhôm mẫu thật - thuốc Maalox d-ợc phẩm Pháp 46 KÕt luËn 49 Tài liệu tham khảo 51 Phạm Thị Ngäc Nga 45B - Ho¸ Kho¸ ln tèt nghiƯp Chuyên ngành: Hoá phân tích Lời cảm ơn Luận văn đ-ợc hoàn thành phòng thí nghiệm Hoá phân tích - Khoa Hoá - Tr-ờng Đại học Vinh Để hoàn thành luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa đà giao đề tài, tận tình h-ớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hoá thầy cô giáo, cán phòng thí nghiệm khoa Hoá đà giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cung cấp hoá chất, trang thiết bị dụng cụ cho đề tài Xin cảm ơn gia đình bạn bè đà động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện cho thực hoàn thành luận văn Vinh, tháng năm 2008 Phạm Thị Ngọc Nga Phạm Thị Ngọc Nga 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Mở đầu Từ lâu rồi, ng-ời ta đà biết nhôm nguyên tố phổ biến đ-ợc phân bố rộng vỏ trái đất, chiếm 8,05% vỏ trái đất, thành phần hỗn hợp thông dụng đất, cối, tế bào động vật Trong tự nhiên, nhôm th-ờng gặp dạng quặng khoáng vật: Criolit (Na3[AlF6]), boxit (Al2O3.xH2O); caolinit (Al2O3.2SiO2.2SiO2.2H2O) Nhôm đ-ợc sử dụng làm chất keo tụ cho trình xử lí n-ớc, đặc biệt n-ớc bề mặt Hàm l-ợng nhôm n-ớc thiên nhiên ít, dao động từ 0242,2mg/l Nhôm thâm nhập vào thể ng-ời qua đ-ờng thức ăn n-ớc uống Hàm l-ợng nhôm n-ớc thải nhà máy sản xuất nhôm, sản xuất hoá chất, chất màu, công nghiệp giấy, công nghiệp dệt, cao su tổng hợp có tăng lên trình KT xử lý n-ớc không đ-ợc khống chế chặt chẽ dẫn tới d- thừa nhôm Theo WHO nhôm có tính độc thấp động vật nên l-ợng vào thể cho phép tạm thời 7mg/kg thể trọng tuần (1988) Tuy nhiên, việc trao đổi nhôm thể ng-ời ch-a đ-ợc nghiên cứu kỹ Trong năm gần qua nghiên cứu ng-ời ta ®· ®-a nhiỊu th«ng tin vỊ tÝnh ®éc cđa nhôm liên quan đến số bệnh xà hội ng-ời nh-: đÃng trí, phát âm không theo ý muốn, co giật, rối loạn bắp Những bệnh đ-ợc phát nhiều vùng đất n-ớc chứa nhiều nhôm, sắt, silic, canxi, magie Tuy vậy, nhôm kim loại đứng hàng đầu ứng dụng thực tiễn nhôm hợp chất đ-ợc sử dụng ngày rộng rÃi nhiều lĩnh vực KHKT Do việc nghiên cứu sử dụng nhôm hợp chất ngày đ-ợc mở rộng mang lại lợi ích to lớn nh-: ngành công nghệ ô tô, máy bay, tàu thuỷ mạ g-ơng kính viễn vọng Trong y học, d-ợc phẩm hợp chất nhôm với hàm l-ợng nhỏ dùng để chữa bệnh nh- chữa bệnh đau dày, thoái vị hoàn toàn Nhôm đ-ợc chế hoá dạng mỏng để làm tụ điện, mỏng (0,005mm) dùng Phạm Thị Ngọc Nga 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích làm giấy gói bánh kẹo, d-ợc phẩm Nhờ dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, nhôm đ-ợc dùng để làm dụng cụ nhà bếp Nhôm đ-ợc dùng làm ống dẫn dầu thô, bể chứa, thùng xitec, gần ng-ời ta đà thiết kế ôtô điện làm nhôm thay cho thép vừa tiêu tốn điện, vừa chở đ-ợc nhiều hành khách Vì vấn đề xác định l-ợng nhỏ nhôm đối t-ợng nghiên cứu đ-ợc nhiều ngành khoa häc quan t©m Trong thêi gian qua, viƯc ph©n tích nhôm mẫu vật đà đ-ợc nghiên cứu nhiều ph-ơng pháp khác nhau, xác định nhôm ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử quang phổ phát xạ plasma th-ờng đ-ợc sử dụng -u điểm không bị ảnh h-ởng chất nh- Flo, photphat Ph-ơng pháp đơn giản trắc quang phức màu nhôm Eriocromxianim R Sau xem xét, nhận thấy nghiên cứu phức màu nhôm ph-ơng pháp trắc quang ph-ơng pháp có nhiều triển vọng, mang lại hiệu phù hợp với điều kiện PTN n-ớc ta Xuất phát từ tình hình thực tế này, đà chọn đề tài: "Nghiên cứu tạo phức Al(III) với Eriocromxianin R ph-ơng pháp trắc quang, ứng dụng định l-ợng nhôm thuốc Maalox Pháp" làm khoá luận tốt nghiệp Đại học Thực đề tài này, giải nội dụng sau: Nghiên cứu tìm điều kiện tối -u cho tạo phức Xác định thành phần phức ph-ơng pháp độc lập Xác định ph-ơng trình đ-ờng chuẩn, biểu thị phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức ứng dụng kết nghiên cứu để xác định hàm l-ợng Al3+ thuốc Maalox - d-ợc phẩm Pháp Đ-ợc h-ớng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa, đà hoàn thành việc nghiên cứu đề tài phòng thí nghiệm Hoá phân tích khoa Hoá - Tr-ờng Đại học Vinh Phạm Thị Ngọc Nga 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Ch-ơng I Tổng quan 1.1 Giới thiệu nguyên tố nhôm [1,3,7] Nhôm nguyên tố dễ gặp phân bố rộng tự nhiên, chiếm 8,05% (về khối l-ợng) vỏ trái đất Các hợp chất thiên nhiên quan trọng nhôm alumosilicat, boxit, corumdum criolit Các alumosilicat chiếm khối l-ợng chủ yếu vỏ trái đất Sản phẩm phong hoá chúng đất sét fenspat (orthocla, anbit, anoctit) Thành phần chủ yếu đất sét (cao lanh) Al2O3.2SiO2.2H2O 1.1.1 Cấu trúc điện tử hoá trị Kí hiệu: Al Số thứ tự: 13 Cấu hình electron: [Ne] 3s23p1 Thế điện cực tiêu chuẩn: E0 = -1,66 (v) Trạng thái oxi hoá bền: +3 1.1.2 Lịch sử phát nguyên tố Nhôm nhà hoá học ng-ời Đức F.Velenơ điều chế đ-ợc lần ph-ơng pháp hoá học năm 1827 năm 1856 nhà hoá học Pháp Sen Cledevin đà tách đ-ợc ph-ơng pháp điện hoá học 1.1.3 Tính chất lí hoá nhôm 1.1.3.1 Tính chất vật lý Nhôm kim loại nhẹ, màu trắng bạc, dẻo, dễ kéo sợi dát mỏng thành (< 0,01mm) Nhôm dẫn nhiệt dẫn điện tốt Bảng 1.1 Mét sè h»ng sè vËt lý cđa Al M(®v.c) tnc (0C) ts (0C) d (g/cm3) 26,98 660 2520 2,7 Ph¹m Thị Ngọc Nga Độ dẫn điện (Hg = 1) 36,1 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích 1.1.3.2 Tính chất hoá học Nhôm kim loại hoạt động Trong dÃy điện đứng sau kim loại kiềm kiềm thổ Nh-ng không khí t-ơng đối bền, bề mặt đ-ợc phủ lớp oxit mỏng, bền, ngăn không cho tiếp xúc với không khí Nhôm đ-ợc cạo lớp oxi bảo vệ phản ứng mÃnh liệt với oxi n-ớc không khí, chuyển thành khối xốp nhôm hiđroxit 2Alsạch + 6H2O = 3Al(OH)3 + 3H2 Nhôm tan tốt HCl H2SO4 loÃng Trong HNO3 loÃng nguội nhôm bị thụ động, nh-ng đun nóng nhôm tan nó, giải phóng NO, N2O, N2 hay NH3 Axit HNO3 đặc, nguội; H2SO4 đặc, nguội thụ động hoá nhôm Nhôm bột dễ dàng tác dụng với halogen, O2 tất phi kim kh¸c 2Al + 3Br2 = 2AlBr3 2Al + 3S = Al2S3 Nhôm sunfua tồn dạng rắn, dung dÞch n-íc Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S Quá trình dùng nhôm khử kim loại từ oxit chúng đ-ợc gọi ph-ơng pháp nhiệt nhôm: 8Al + 3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3 Ph-ơng pháp nhiệt nhôm đ-ợc dùng để điều chế số kim loại hiếm: Nb, Ta, Mo, W, 1.1.4 Các phản ứng Al3+ dung dịch n-ớc Trong dung dịch n-ớc, nhôm có trạng thái oxi hoá + tồn d-ới dạng cation Al3+ anion aluminat AlO2- không màu 1.1.4.1 Tính chất axit - bazơ: Dung dịch n-ớc Al3+ cã ph¶n øng axit yÕu: Al3+ + H2O Al3+ + 2H2O Phạm Thị Ngọc Nga Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2 + 2H+ lgK = -4,9 lgk = -3,9 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích dung dịch Al3+ 0,1M có pH Nhôm hi®roxit cã tÝnh chÊt l-ìng tÝnh râ rƯt: Al(OH)3 Al3+ + 3OH- lgTt: -32 Al(OH)3 AlO2- + H+ + H2O lgTt: -12.6 đến -15 1.1.4.2 Tính chất tạo phức Al3+ có khả tạo phức với nhiều chất, đặc biệt chất hữu có nhóm hiđroxit nh- xitrat, oxalat, tatrat, alizarin, aluminon Phøc cđa Al3+ víi EDTA kh¸ bỊn (lg = 16,1) Trong sè c¸c phøc chÊt với phối tử vô cơ, quan trọng phøc víi F- (lg1-6 = 6,1; 11,1; 15; 17,8; 19,4 19,8), phức với sunfat, hiđrophotphat bền 1.1.4.3 Tính chất oxi hoá - khử Nhôm có tính khư m¹nh EAl0 3 / Al 1,66( v ) Nhôm khử đ-ợc hầu hết ion kim loại nặng thành kim loại t-ơng ứng (Ag, Cu, Sn, Cd, Sb, Hg ) Tuy vËy, ë pH = 5-11, Al bị bao phủ lớp oxit bảo vệ ngăn cản hoạt động 1.1.4.4 Hợp chất tan Có số hợp chất tan nhôm có ý nghĩa phân tích nhôm hiđroxit, nhôm photphat AlPO4, nhôm oxalat Al2(Ox)3 (tan Clorofom) Các axit vô nhiều axit hữu hoà tan nhôm hiđroxit dễ dàng, Ion NH4+ axit yếu không hoà tan đ-ợc Al(OH)3 NH3 bazơ yếu nên hoà tan Al(OH)3 không đáng kể Al(OH)3 H+ + AlO2- + H2O -12,6 NH3 + H+ NH4+ 9,24 Al(OH)3 + NH3 AlO2- + H2O + NH4+ -3,36 §é tan cđa Al(OH)3 dung dịch NH3 0,1M vào khoảng 8.10-3M Vì vậy, dùng NH3 đặc để làm kết tủa hoàn toàn nhôm d-ới dạng hiđroxit Phạm Thị Ngọc Nga 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tÝch Ai 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 CErio CErio C Al Hình 3.16 Đồ thị xác định tỷ lệ Al3+ - Eriocromxianin R ph-ơng pháp hệ đồng phân tử với CAl CErio 10,0.105 M Từ đồ thị 3.14 3.16 thấy xác định ph-ơng pháp hệ ®ång ph©n tư cịng cho tû sè Al3+ : Eriocromxianin R= 1:1 Kết hoàn thành phù hợp với ph-ơng pháp tỷ số mol 3.2.3 Khảo sát khoảng nồng độ phức Al3+ : Eriocromxianin R tuân theo định luật Beer Sau đà xác định đ-ợc thành phần phức Al3+ Eriocromxianin R, tiến hành nghiên cứu tìm khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer Chúng tiến hành khảo sát dÃy thí nghiệm với nồng độ Al 3+ biến thiên nồng độ Eriocromxianin R gấp hai lần nồng độ Al3+ Đo mật độ quang dung dịch phức điều kiện tối -u đà chọn Kết đ-ờng trình bày bảng 3.17 hình 3.18 Phạm Thị Ngọc Nga 41 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Bảng 3.17 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nång ®é cđa phøc ( = 535nm, l = 1,01cm, = 0,1, pH = 6,0) STT CAl 3 105 M CErio 105 M Ai 10 11 12 13 14 15 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 20,0 0,145 0,250 0,357 0,475 0,593 0,717 0,870 0,920 1,120 1,148 1,152 1,155 1,157 1,161 1,170 Ai 1,4 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2 0,5 5,5 6,5 7,5 8,5 10 C 105 M Al Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn khoảng cách nồng độ phức tuân theo định luật Beer Phạm Thị Ngọc Nga 42 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Từ kết trên, nhận thấy có phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức khoảng nồng độ 0,5 10-5M 7,0.10-5M Vậy khoảng nồng độ Al3+ tuân theo định luật Beer (0,57,0).10-5M Khi nồng độ phức lớn xảy t-ợng lệch âm khỏi định luật Beer Xử lý thống kê đ-ờng chuẩn tìm giá trị a b STT xi = Ci.105 yi = Ai Ci.Ai Ci2 105 0,5 0,145 0,0725 0,025 1,0 0,250 0,250 1,00 2,0 0,357 0,714 4,00 3,0 0,560 1,68 9,00 4,0 0,693 2,772 16,00 5,0 0,841 4,205 25,00 A n. Ci2 ( Ci )2 A1 Ci2 Ai Ci Ci Ai A2 n. Ci Ai Ci Ai VËy: a A2 ; A a A2 0,1563.105 A b A1 0,0707 A b A1 A Ph-ơng trình đ-ờng chuẩn có dạng y ax b Sau tính đ-ợc a b ta phải ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cđa chóng, nh- sau: Y S y Y Phạm Thị Ngọc Nga i k i y Y i i n2 43 45B - Ho¸ Kho¸ luËn tốt nghiệp Với Chuyên ngành: Hoá phân tích yi = Ai Yi axi b (xi giá trị nồng độ) Tính đ-ợc SY2 4,4564.104 S a Sb2 SY2 Ci2 A 2,7277.104 SY2 n 0,0969.104 A Sa = 1,6516.10-2 Từ ta cã: Sb = 0,3113.10-2 Víi t(P=0,95; k =4) = 2,57 a= tP,k Sa = 0,0425 b = tP,k Sb = 0,008 Vậy ph-ơng trình đ-ờng chuẩn có dạng: y a a x b b Hay: Ai 0,1563 0,0425 105 Ci 0,0707 0,008 Theo ph-ơng pháp đ-ờng chuẩn tính đ-ợc giá trị hệ số hấp thụ phân tử gam phức là: phức = (0,1563 0,0425).105 3.3 Khảo sát ảnh h-ëng cđa mét sè ion ®Õn phøc Al 3+Eriocromxianin R Trong thực tế phân tích Al3+ đối t-ợng th-ờng có mặt ion lạ gây cản cho trình phân tích Để đánh giá hàm l-ợng ion gây cản, coi nồng độ ion gây cản làm sai số đo mật độ quang v-ợt 5% Trong nghiên cứu khảo sát ảnh h-ởng số ion xem chúng có làm thay đổi đến trình tạo phức tối -u Al3+ - Phạm Thị Ngọc Nga 44 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Eriocromxianin R hay không? Việc nghiên cứu phục vụ cho mục đíc xác định Al mẫu thực tế viên thuốc chữa bệnh Maalox Pháp 3.3.1 ảnh h-ởng Na+, K+ Theo số tài liệu Na+, K+gây cản trở đến việc tạo phức màu Al3+ Eriocromxianin R Chúng tiến hành khảo sát ¶nh h-ëng cđa Na+, K+tíi phøc mµu cđa Al3+ - Eriocromxianin R cách thêm l-ợng Na+, K+với nồng độ thay đổi (đến gấp 100 lần nồng độ Al3+) sau đo mật độ quang dung dịch phức có mặt ion điều kiện tối -u đà chọn Kết thu đ-ợc bảng 3.19, hình 3.20 hình 3.21 Bảng 3.19 Kết khảo sát ảnh h-ởng Na+, K+ CAl3 2.105 M ,CErio 3.105 M CAl3 4.105 M ,CErio 5.105 M CK 105 M Ai CNa 105 M Ai 0,320 0,515 0,320 0,516 10 0,321 10 0,515 30 0,323 30 0,514 60 0,320 50 0,513 100 0,321 100 0,514 Ai 0,40 0,32 20 40 60 80 100 120 CK 105 M Hình 3.20 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào nồng độ K+ CAl 2.105 M ;CK ( 100 ).105 M Phạm Thị Ngäc Nga 45 45B - Ho¸ Kho¸ ln tèt nghiƯp Chuyên ngành: Hoá phân tích Ai 0.517 0.516 0,56 0.515 0.514 0.513 0.512 0,48 0.511 10 220 40 60 80 100 120 CNa 105 M H×nh 3.21 Sự phụ mật độ quang phức vào nồng ®é Na+ CAl 3 4.105 M ;CNa ( 100 ).105 M Kết luận: Qua đồ thị ta thấy, nồng độ Na +, K+ tăng dần đến gấp 100 lần nồng độ Al3+, giá trị mật độ quang đo đ-ợc không thay đổi Chúng kết luận Na+, K+ không ảnh h-ởng đến mật độ quang phức màu 3.3.2 ảnh h-ởng Mg2+, Ca2+ Chúng tiến hành khảo sát ảnh h-ởng Mg 2+, Ca2+ đến phức màu Al - Eriocomxianin R cách cho l-ợng Mg2+, Ca2+ với nồng độ tăng dần đến gấp 100 lần nồng ®é cđa Al 3+ §o mËt ®é quang cđa dung dịch phức Al3+ - Eriocomxianin R có mặt Mg2+, Ca2+ nồng độ khác Kết thu đ-ợc bảng 3.22, hình 3.23 hình 3.24 Bảng 3.22 Kết khảo sát ảnh h-ởng Ca2+, Mg2+ CAl 3 3.105 M ,CErio 5.105 M CAl3 3.105 M ,CErio 4.105 M CMg 2 105 M Ai CCa2 105 M Ai 0,559 0,549 10 0,560 10 0,547 30 0,559 30 0,548 50 0,561 50 0,549 80 0,560 70 0,547 100 0,561 100 0,547 Phạm Thị Ngọc Nga 46 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Ai 0.562 0.561 0,56 0.56 0.559 0,48 0.558 20 40 60 80 100 120 CMg 2 105 M Hình 3.23 Sự phụ thuộc mật độ quang phức vào nồng độ Mg2+ CAl 3.105 M ;CMg 2 ( 100 ).105 M Ai 0,595 0.55 0.549 0.548 0.547 0,51 0.546 20 40 60 80 100 120 CCa2 105 M Hình 3.24 Sự phụ mật độ quang phức vào nồng độ Ca2+ CAl 3.105 M ;CCa2 ( 100 ).105 M KÕt luận: Từ kết thu đ-ợc, kết luận ion Mg2+, Ca2+ không ảnh h-ởng đến mật độ quang phức màu 3.4 áp dụng ph-ơng pháp nghiên cứu phân tích mẫu nhân tạo Để sở chắn chắn khoa học áp dụng ph-ơng pháp phân tích điều kiện tối -u b-ớc sóng pH, nồng độ ion kim loại, nồng ®é thc thư, lùc ion…®· chän Tr-íc ph©n tÝch nhôm mẫu thật, thử nghi ệm xác định hàm l-ợng nhôm mẫu nhân tạo Phạm Thị Ngọc Nga 47 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Xác định nhôm mẫu nhân tạo xác định theo hai ph-ơng pháp: ph-ơng pháp thêm chuẩn ph-ơng pháp đ-ờng chuẩn 3.4.1 Ph-ơng pháp thêm chuẩn Lấy xác 1,00ml mẫu giả (gồm Al3+ có nồng độ xác (C0 đà biết tr-ớc hàm l-ợng ion lạ d-ới ng-ỡng gây cản), thêm l-ợng xác Al3+ thay đổi từ (0,2 1,0).10-5M Sau chế hoá ®iỊu kiƯn tèi -u ®· chän, ®o mËt ®é quang Kết thu đ-ợc bảng 3.25 Bảng 3.25 Kết xác định Al3+ mẫu X ph-ơng pháp thªm chuÈn ( = 535nm, pH = 6,0, = 0,1, l- 1,01) Cx + nCi(105)M Cx Cx+0,2 Cx+0,4 Cx+0,6 Cx+0,8 Cx+1,0 Ai 0,442 0,464 0,490 0,507 5,34 5,63 MÉu X 3,029 3,173 3,327 3,461 3,617 3,785 Theo định luật Beer ta cã: A = l.C nªn: Ax =l.Cx Ai =l.(Cx + Ci) Suy ra: Ax Cx Ai Cx Ci Trên bảng giá trị Cx trung bình mẫu giả Al3+ 3,029.10-5M Sai số t-ơng đối Cx C q% 100 C0 3,029 3,000 q% 100 0,95% 3,000 Trong ®ã C0 nồng độ Al3+ biết tr-ớc dùng để kiểm tra so sánh kết thực nghiệm Phạm Thị Ngọc Nga 48 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích 3.4.2 Ph-ơng pháp đ-ờng chuẩn Chuẩn bị dÃy thí nghiệm nh- sau: Lấy xác 1,00ml mẫu X t-ơng tự ph-ơng pháp thêm chuẩn trên, tiến hành thí nghiệm lặp lại lần đo, kết đ-ợc ghi bảng 3.26 Dựa vào ph-ơng trình đ-ờng chuẩn đà xây dựng tính đ-ợc hàm l-ợng Al3+ nh- sau: A = 0,1563.105 C Al 3 + 0,0707 Suy ra: Ax = 0,1563.105 C Al + 0,0707 Bảng 3.26 Xác định Al3+ ph-ơng pháp đ-ờng chuẩn Lần thí nghiệm Ai C Al 3 105 0,444 3,012 0,446 3,015 0,445 3,024 Để đánh giá độ xác ph-ơng pháp, sử dụng hàm phân bố Student để so sánh giá trị trung bình hàm l-ợng nhôm xác định đ-ợc với giá trị thực nó, ta có: - Giá trị trung bình: X 3,017.105 M - Ph-ơng sai: S 18,403.1014 - Độ lệch chuẩn: S X 2,477.107 - Độ xác phép xác định: tP,k S X 21,065.106 Với tP,k = t(0,95;4)= 4,30 - Kho¶ng tin cËy: X C X Suy ra: 2,9105 C 3,1235 Ta có: Phạm Thị Ngọc Nga 49 45B - Ho¸ Kho¸ ln tèt nghiƯp tTN Chuyên ngành: Hoá phân tích X a SX 3,017 3,000 0,686 2,477.107 Ta thÊy: tTN t( ,95;2 ) X a nguyên nhân ngẫu nhiên với P = 0,95 Sai số t-ơng ®èi: q% 100 1,065.106.100 X 3,017.105 3,53% Vì áp dụng kết nghiên cứu để xác định hàm l-ợng nhôm mẫu thật 3.5 Xác định nhôm mẫu thật - thuốc Maalox d-ợc phẩm Pháp Cân 1,2326g viên thuốc Maalox cho vào cối chày sứ, nghiền nát, cho vào cốc thuỷ tinh có chứa 20ml HNO31M, đem đun nóng để hoà tan tốt Để nguội dung dịch chuyển vào bình định mức 1000ml, tráng cốc, thêm n-ớc cất lần, lắc định mức đến vạch (dung dịch mẫu) Lấy 0,40ml dung dịch mẫu đem chế hoá điều kiện tối -u đà chọn Dung dịch so sánh mẫu trắng Sau 25 phút tiến hành, đo mật độ quang dung dịch nghiên cứu Lặp lại thí nghiệm lần, xuất phát từ ph-ơng trình đ-ờng chuẩn ta tính đ-ợc nồng độ Al3+ Kết thu đ-ợc bảng 3.27 Bảng 3.27 Kết đo mật độ quang cđa mÉu STT ThĨ tÝch mÉu (ml) Ai Ci.10-5 0,40 0,304 2,201 0,40 0,311 2,029 0,40 0,315 2,058 0,40 0,310 2,030 0,40 0,307 2,041 Phạm Thị Ngọc Nga 50 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Chúng sử dụng hàm phân bố Student để đánh giá kết thu đ-ợc xác định nhôm mẫu thật Chọn giá trị gần C = 2,041.10-5M - Giá trị trung bình: X C - Ph-¬ng sai: S ( X i X )2 2,0475.1014 n 1 - §é lƯch chuÈn: S X yi 2,036.105 M S2 0,6573.107 n - Độ xác phép xác ®Þnh: tP,k S X 2,78.0,6573.107 1,8274.107 Víi tP,k = t(0,95;4)= 2,78 - Kho¶ng tin cËy: X X X Suy ra: 2,0177.105 ( M ) CAl3 2,0543.105( M ) Ta cã: tTN X a SX 2,036.105 2,050.105 0,6573.107 2,13 Ta thÊy: tTN t( ,95;4 ) X a nguyên nhân ngẫu nhiên với P = 0,95 Sai số t-ơng đối: q% 100 1,8274.107.100 X 2,036.105 0,90% Vì kết nghiên cứu đ-ợc chấp nhận Kết tính nồng độ ion Al3+ bình 10ml 2,021.105 M CAl3 2,058.105 M Hàm l-ợng nhôm viên thuốc Maalox đ-ợc tính theo công thức: Phạm Thị Ngọc Nga 51 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích mAl ( mg ) Trong ®ã: Vm C Al 3 M Al Vnc 10 1000 Vm C Al 3 26,98 Vnc 10 1000 Vm: ThĨ tÝch dung dÞch mÉu (ml) Vnc: Thể tích dung dịch nghiên cứu (ml) Vậy hàm l-ợng nhôm viên thuốc: 135,616 (mg) mAl 138,412 (mg) Trên bao bì sản phẩm (Công ty AVENTSSRL, có trụ sở thành phố Hồ Chí Minh) có ghi viên thuốc Maalox chứa 400mg Al(OH) t-ơng đ-ơng 138,461 mg nhôm, khoảng cho phép pha chế cần đạt: 135,616 138,412 100 % Al 100 138,461 138,461 hay 97,945 %Al3+ 99,965 KÕt qu¶ thu đ-ợc phù hợp với khoảng tiêu chuẩn quy định pha chế Phạm Thị Ngọc Nga 52 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Kết luận Sau hoàn tất việc "Nghiên cứu tạo phức Al(III) với Eriocromxianin R ph-ơng pháp trắc quang, ứng dụng định l-ợng nhôm thuốc Maalox Pháp" rút số kết luận sau: Đà nghiên cứu tạo phức đơn ligan Al3+ - Eriocromxianin R, tìm đ-ợc điều kiện tối -u cho sù t¹o phøc B-íc sãng hÊp thơ cùc ®¹i max (phøc)= 535nm max (thc thư)= 425nm Thêi gian tèi -u: t = 25phót sau pha chÕ Kho¶ng pH tèi -u: 5,8 - 6,7 Kho¶ng nồng độ Al3+ tuân theo định luật Beer: (0,5 - 7,0).10-5M Đà xác định đ-ợc thành phần phức Al3+ : Eriocromxianin R =1:1 theo hai ph-ơng pháp độc lập: ph-ơng pháp tỉ số mol ph-ơng pháp hệ đồng phân tử Đà xác định đ-ợc ph-ơng trình đ-ờng chuẩn biểu thị phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức có mặt số ion lạ d-ới mức cản, ph-ơng trình đ-ờng chuẩn có dạng Ai = (0,1563 0,0425).105Ci + (0,0707 0,008) øng dông chúng xác định hàm l-ợng Al3+ mẫu nhân tạo víi sai sè q = 0,95% §· øng dơng kết nghiên cứu để xác định hàm l-ợng nhôm thuốc Maalox công ty AVENTISSL Pháp sản xuất Kết cho thấy hàm l-ợng nhôm viên thuốc xác định đ-ợc: 135,616 (mg) mAl 138,412 (mg) Phù hợp với hàm l-ợng nhôm ghi bao bì (400mg Al(OH)3 t-ơng đ-ơng với 138,461 mg nhôm), phù hợp khoảng tiêu chuẩn cho phép quy định pha chế Phạm Thị Ngọc Nga 53 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích Tài liệu tham khảo N.X.Acmetop Hoá học vô cơ, tập Nxb §H & THCN, 1984 Ngun Träng BiĨu, Từ Văn Mặc Thuốc thử hữu Nxb KHKT, Hà Nội Trần Tứ Hiếu.Hoá học phân tích Nxb ĐHQG, Hà Nội, 2002 Hoàng Minh Châu Hoá học phân tích định tính Nxb Giáo dục, Hà Nội 1977 Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi Cơ sở hoá học phân tích Nxb KH KT, Hà Nội, 2002 Nguyễn Tinh Dung Hoá học phân tích phần III- Các ph-ơng pháp định l-ợng hoá học Nxb Giáo dục, 2000 Nguyễn Trung Dũng Nghiên cứu tạo phức đa ligan hệ: 4-(2pysidylazo) -Rezocxin (PAR) - Bi (III) - HX (HX: axit axetic dẫn xuất clo nó) ph-ơng pháp chiết - trắc quang, ứng dụng kết để xác định hàm l-ợng Bitmut viên nén Trymo- D-ợc phẩm ấn Độ Luận văn Thạc sỹ Hoá học, ĐH Vinh, 2004 guyễn Thị Thuý Hằng Nghiên cứu tạo phức Al(III) với xilen da cam ph-ơng pháp trắc quang ứng dụng định l-ợng nhôm thuốc Maalox Pháp Luận văn Thạc sỹ Hoá học, ĐH Vinh, 2006 Hoàng Nhâm Hoá học vô cơ, tập 10 Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung, Trần Tứ Hiếu Phân tích n-ớc Nxb Ban KHKT Hà Nội, 1986 11 Nguyễn Khắc Nghĩa áp dụng toán học thống kê xử lí số liệu thực nghiệm Vinh, 1997 12 Nguyễn Khắc Nghĩa Các ph-ơng pháp phân tích hoá lý Đại học Vinh, 2000 Phạm Thị Ngọc Nga 54 45B - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá phân tích 13 Hồ Viết Quý Các ph-ơng pháp phân tích quang học hoá học Nxb ĐHQG Hà Nội, 1999 14 Hồ Viết Quý Các ph-ơng pháp phân tích đại ứng dụng hoá học Nxb ĐHQG Hà Nội, 1998 15 Hồ Viết Quý Chiết, tách, phân chia, xác định chất dung môi hữu cơ, tập Nxb KHKT Hà Néi, 2001 16 Hå ViÕt Q Xư lý sè liƯu thực nghiệm ph-ơng pháp toán học thống kê Nxb ĐHSP Hà Nội, 1994 17 Hồ Viết Quý Phân tích Lý - Hoá Nxb Giáo dục, 2000 Phạm Thị Ngọc Nga 55 45B - Ho¸ ... 3.1 Nghiên cứu tạo phức Al3+ với Eriocromxianin R Trong trình nghiên cứu tạo phức, lực ion đ-ợc giữ cố định =0,1 dung dịch NaNO3 3.1.1 Hiệu ứng tạo phức Al3+ - Eriocromxianin R Để nghiên cứu tạo. .. tài: Nghiên cứu tạo phức Al (III) với Eriocromxianin R ph-ơng pháp trắc quang, ứng dụng định l-ợng nhôm thuốc Maalox Pháp với mục đích góp phần nghiên cứu, làm phong phú thêm ph-ơng pháp xác định. .. cứu tạo phức Al(III) với Eriocromxianin R ph-ơng pháp trắc quang, ứng dụng định l-ợng nhôm thuốc Maalox Pháp" làm khoá luận tốt nghiệp Đại học Thực đề tài này, giải nội dụng sau: Nghiên cứu tìm
Ngày đăng: 02/12/2021, 23:28
Xem thêm:
