Khoảng thời gian tối ưu là khoảng thời gian có mật độ quang của phức hằng định và cực đại. Có thể có nhiều cách thay đổi mật độ quang của phức theo các đường cong (1,2,3) theo thời gian hình 1.2
Hình 1.2. Sự thay đổi mật độ quang của phức theo thời gian
Trường hợp (1) là tốt nhất song thực tế ta hay gặp trường hợp (2) và (3) hơn.
1.7.2.2. Xác định pH tối ưu
Đại lượng pH tối ưu có thể được tính toán theo lý thuyết nếu biết hằng số thủy phân của ion kim loại, hằng số phân li axit của thuốc thử v.v...
Để xác định pH tối ưu bằng thực nghiệm ta làm như sau:
Lấy một nồng độ ion kim loại, nồng độ thuốc thử (nếu phức bền lấy thừa 2-4 lần so với ion kim loại) hằng định, dùng dung dịch HClO4 hay NH3 loãng để điều chỉnh pH từ thấp đến cao. Xây dựng đồ thị phụ thuộc mật độ quang vào pH ở bước sóng max của phức đơn hay đa ligan (hình 1.3). Nếu trong hệ tạo phức có một vùng pH tối ưu ở đấy mật độ quang đạt cực đại (đường 1), nếu trong hệ tạo ra hai phức thì có hai vùng pH tối ưu (đường 2).
Hình 1.3. Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức đơn hoặc đaligan vào pH
1.7.2.3. Xác định nồng độ thuốc thử, nồng độ ion kim loại tối ưu
- Nồng độ ion kim loại: Thường lấy trong khoảng nồng độ phức màu (đơn hoặc đa ligan) tuân theo định luật Beer.
Đối với những ion kim loại có điện tích cao, có khả năng tạo phức đa nhân thì thường lấy nồng độ cỡ 10-5 - 10-4 mol/l.
- Nồng độ thuốc thử: Để tìm nồng độ thuốc thử tối ưu ta căn cứ vào cấu trúc của thuốc thử và của phức để lấy lượng thuốc thử thích hợp. Đối với phức chelat bền thì lượng thuốc thử dư 2-4 lần nồng độ ion kim loại, với phức kém bền lấy dư 10-100 lần.
Đối với phức bền thì đường cong phụ thuộc mật độ quang vào tỷ lệ nồng độ thuốc thử và ion kim loại thường có dạng hai đường thẳng cắt nhau. Đối với phức kém bền thì đường cong A = f
loai kim ion C CTT có dạng biến đổi từ từ.
Hình 1.4. Đường cong phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử
1.7.2.4. Nhiệt độ tối ưu
Các phức thường được chia làm hai loại phụ thuộc vào tốc độ trao đổi ligan khi tạo phức. Các phức linh động có tốc độ trao đổi ligan nhanh khi tạo phức, các phức trơ có tốc độ trao đổi ligan chậm. Các phức linh động thường tạo được ở
(1) (2) A n M TT C C
nhiệt độ thường, các phức trơ thường tạo phức khi phải đung nóng, thậm chí phải đun sôi dung dịch. Do đó khi nghiên cứu một phức màu cho phép trắc quang ta cần khảo sát cả yếu tố nhiệt độ để tìm nhiệt độ tối ưu cho sự tạo phức.
1.7.2.5. Lực ion
Trong khi nghiên cứu định lượng về phức ta thường phải tiến hành ở một lực ion hằng định, để làm được điều này ta dùng các muối trơ mà anion không tạo phức hoặc tạo phức yếu (ví dụ NaClO4, KCl, NaCl...). Khi lực ion thay đổi mật độ quang cũng có thể thay đổi, mặc dầu sự thay đổi này không đáng kể.
Các tham số định lượng xác định như hằng số bền, hằng số cân bằng của phản ứng tạo phức thường được công bố ở một lực ion xác định.
1.7.2.6. Môi trường ion
Các anion của muối trơ, các anion của dung dịch đệm để giữ pH hằng định cũng có khả năng ở các mức độ xác định tạo phức với ion trung tâm của kim loại ta nghiên cứu, do vậy có thể ảnh hưởng lên bức tranh thật của phức, ảnh hưởng đến hiệu ứng tạo phức và các tham số định lượng nhận được.