- Khi có mặt NaCl:
3.3Khảo sát các điều kiện xác định I trong nền NaCl
3.3.1 Phổ hấp thụ quang của phản ứng chỉ thị
Chuẩn bị một dãy các bình định mức 25ml, thêm vào đó các thành phần với nồng độ thích hợp. Sau 30 giây kể từ khi thêm H2O2 tiến hành ghi phổ hấp thụ quang từ 500nm đến 800nm. Kết quả được trình bày trong hình 15.
(Nồng độ cuối là: MB 2,6.10-5M; H2SO4 1,25M; NaCl 0,2M; I- 10-5M; Br- 6.10-6M; H2O2 1M)
- Đường 1: phổ hấp thụ của dung dịch MB và H2O2
- Đường 2: phổ hấp thụ của dung dịch MB; H2O2 và Cl-
- Đường 3: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2 và I-
- Đường 4: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2 , Cl- và I-
- Đường 5: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2, Cl- và Br-
- Đường 6: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2, Cl-, Br-và I-
Chuẩn bị một dãy các bình định mức 25ml, thêm vào đó các thành phần với nồng độ thích hợp. Sau 30 giây kể từ khi thêm H2O2 tiến hành ghi phổ theo thời gian từ 0 giây đến 1800 giây. Kết quả được trình bày trong hình 16 và bảng 21.
(Nồng độ cuối là: MB 2,6.10-5M; H2SO4 1,25M; NaCl 0,2M; I-10-5M; Br- 6.10-6M; H2O2 1M)
- Đường 1: phổ hấp thụ của dung
dịch MB và H2O2
- Đường 2: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2 và I-
- Đường 3: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2 và Cl-
- Đường 4: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2 , Cl- và I-
- Đường 5: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2, Cl- và Br-
- Đường 6: phổ hấp thụ của dung
dịch MB; H2O2, Cl-, Br-và I-
Hình 16: Phổ của hệ MB – H2SO4 - H2O2 khi có mặt Iodua phụ thuộc vào thời gian
Bảng 21: Độ hấp thụ quang của hệMB – H2SO4 - H2O2 khi có mặt idua
Đường 1 Đường 2 Đường 3 Đường 4 Đường 5 Đường 6 Tốc độ
giảm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Không
thay đổi Chậm Nhanh Chậm Rất nhanh Chậm
A100s A1 = 1,0230 A2 = 0,0135 A3 = 0,0526 A4 = -0,0805 A5 = 0,2545 A6 = 0,2748
tgα tgα1 = 1 tgα2 = 0,0055 tgα3 = 0,0075 tgα4 = 0,0060 tgα5 = 0,0018 tgα6 = 0,0029 Từ kết quả hình 16 và bảng 21 ta thấy: thời gian ảnh hưởng đến quá trình phản ứng.
3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến phản ứng chỉ thị
Khi nhiệt độ tăng, sự chuyển động nhiệt của các phân tử trong bình phản ứng tăng, do đó làm tăng số va chạm giữa các phân tử cho nên tốc độ phản ứng tăng. Thông thường khi nhiệt độ tăng 100C thì tốc độ phản ứng tăng 2-3 lần. Điều này gây ảnh hưởng tới độ nhạy và độ lặp lại của phương pháp phân tích động học xúc tác. Vì thế cần nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới phản ứng chỉ thị.
Chuẩn bị 2 dãy bình định mức 25ml:
- Dãy 1: thêm vào cả hai dãy bình các thành phần với nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5M, Cl-0,2M; H2O21M, H2SO41,25M.
- Dãy 2: thêm vào cả hai dãy bình các thành phần với nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5M, Cl-0,2M; H2O21M, H2SO41,25M; I-10-5M.
Sau đó điều chỉnh nhiệt độ của từng cặp bình (bình có I- và không có I-) ở từng nhiệt độ. Sau 30 giây kể từ khi cho H2O2 ghi phổ hấp thụ quang theo thời gian. Kết quả được trình bày trong bảng 22 và hình 17.
Bảng 22: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
t0C Anền Akhi có I- A tgα 20 0,6350 0,7232 -0,0882 0,0060 25 0,5712 0,6336 -0,0624 0,0062 30 0,4325 0,4450 -0,0125 0,0060 40 0,3955 0,3731 0,0224 0,0058 50 0,2628 0,2211 0,0417 0,0063
Hình 17: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhạy
Tại nhiệt độ cao xảy ra sự giảm A, điều này có lẽ do sự giảm mạnh độ hấp thụ quang của MB. Tại nhiệt độ 20-250C xuất hiện hiện tượng ức chế; nhiệt độ được chọn để tiện tiến hành phản ứng là nhiệt độ phòng khoảng 25 ± 20C.
3.3.4 Ảnh hưởng của nồng độ Cl- đến phản ứng chỉ thị
Như hình 15 ta thấy khi có Cl- thì xuất hện hiện tượng ức chế, nên cần xem xét ảnh hưởng của nồng độ cuối clorua đên hệ phản ứng như thế nào.
Chuẩn bị 2 dãy bình định mức dung tích 25ml
- Dãy 1: thêm vào các bình các thành phần sao cho nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5 M, H2O2 1M, H2SO4 1,25M, NaCl 0 ÷ 0,4M.
- Dãy 2: thêm vào các bình các thành phần sao cho nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5 M, H2O2 1M, H2SO4 1,25M, NaCl 0 ÷ 0,4M, I-10-5M
Sau 30 giây kể từ khi thêm H2O2, ghi độ hấp thụ quang theo thời gian. Kết quả được trình bày trong bảng 23 và biểu diễn trên đồ thị hình 18.
A
Bảng 23: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ Cl- đến phản ứng xúc tác Nồng độ Cl- (M) Anền Akhi có I- A tgα 0 1,2836 1,2971 -0,0135 0,0055 0,1 0,7458 1,0144 -0,2686 0,0060 0,2 0,6068 0,7985 -0,1917 0,0062 0,3 0,4097 0,5789 -0,1692 0,0058 0,4 0,3367 0,4801 -0,1434 0,0054 Hình 18: Ảnh hưởng của nồng độ Cl- đến phản ứng xúc tác
Kết quả ở bảng 23 cho thấy khi nồng độ Cl- lớn hơn 0,1 M thì độ hấp thụ quang bắt đầu giảm tuyến tính theo sự tăng của nồng độ clorua. Độ hấp thụ quang thay đổi trong phản ứng không có mặt Iodua (phản ứng nền) và phản ứng có mặt Iodua ở nồng độ 10-5M (phản ứng có xúc tác I-) trong khoảng thời gian ấn định 100s là một hàm của nồng độ clorua đã khảo sát. Sự chênh lệch của độ hấp thụ quang giữa mẫu nền và mẫu có ảnh hưởng Iodua (A) tăng dần đến nồng độ 0,1 M của NaCl, và giữ nguyên gần như đồng nhất từ 0,1-0,3 M, sau đó tăng khi nồng độ NaCl cao hơn. Vì thế nồng độ cuối của NaCl bằng 0,2 M được chọn làm nồng độ tối ưu để tiến hành các phản ứng tiếp theo. Nồng độ này là phù hợp khi xác định Iodua trong mẫu nước biển.
3.3.5 Ảnh hưởng của nồng độ axit đến phản ứng chỉ thị
Từ các kết quả trên ta thấy, trong môi trường H2SO4 bước sóng cực đại của
A
Chuẩn bị 2 dãy bình định mức dung tích 25ml
- Dãy 1: thêm vào các bình các thành phần sao cho nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5 M, H2O2 1M, H2SO4 0,25 ÷ 1,75M, NaCl 0,2M.
- Dãy 2: thêm vào các bình các thành phần sao cho nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5 M, H2O2 1M, H2SO4 0,25 ÷ 1,75M, NaCl 0,2M, I- 10-5M
Sau 30 giây kể từ khi thêm H2O2, ghi độ hấp thụ quang theo thời gian. Kết quả được trình bày trong bảng 24 và biểu diễn trên đồ thị hình 19. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 24: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ axit đến phản ứng chỉ thị
Nồng độ H2SO4 (M) Anền Akhi có I - A tgα 0,25 0,2999 0,3743 -0,0744 0,0055 0,5 0,4117 0,5865 -0,1748 0,0060 0,75 0,4756 0,6479 -0,1723 0,0058 1,00 0,5889 0,7649 -0,1760 0,0054 1,25 0,5463 0,7421 -0,1958 0,0062 1,50 0,5344 0,7390 -0,2046 0,0068 1,75 0,4992 0,7218 -0,2226 0,0061
Hình 19: Ảnh hưởng của axit đến phản ứng mất màu của MB
A
Hình 19 cho thấy rằng, sự chênh lệch của độ hấp thụ quang giữa mẫu nền và mẫu có ảnh hưởng Iodua (A) tăng nhanh theo sự tăng của nồng độ axit sunfuric cho đến 1M, khi nồng độ axit cao hơn 1M thì gần như không đổi. Vì thế, nồng độ cuối của axit được chọn để sử dụng trong phương pháp là 1,25M.
3.3.6 Ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến phản ứng chỉ thị
H2O2 là chất oxi hóa nên cần xem xét nồng độ H2O2 ảnh hưởng đến phản ứng như thế nào?
Chuẩn bị 2 dãy bình định mức dung tích 25ml
- Dãy 1: thêm vào các bình các thành phần sao cho nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5 M, H2O2 0,25M ÷ 2M , H2SO4 1,25M, NaCl 0,2M.
- Dãy 2: thêm vào các bình các thành phần sao cho nồng độ cuối của chúng là MB 2,6.10-5 M, H2O20,25M ÷ 2M, H2SO4 1,25M, NaCl 0,2M, I- 10-5M
Sau 30 giây kể từ khi thêm H2O2, ghi độ hấp thụ quang theo thời gian. Kết quả được trình bày trong bảng 25 và biểu diễn trên đồ thị hình 20.
Bảng 25: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến phản ứng chỉ thị
Nồng độ H2O2 (M) Anền Akhi có I- A tgα
0,25 0,7286 1,0184 -0,2898 0,0055 0,5 0,4298 0,8293 -0,3995 0,0058 0,75 0,3608 0,6846 -0,3238 0,0060 1,00 0,3807 0,7214 -0,3407 0,0059 1,5 0,3540 0,7249 -0,3709 0,0062 2,00 0,3624 0,6986 -0,3362 0,0068
Hình 21: Ảnh hưởng của H2O2 đến phản ứng mất màu của MB
Các kết quả được chỉ ra trong hình 23 cho thấy độ hấp thụ quang thay đổi trong cả hai phản ứng không có và có mặt Iodua được chỉ ra có dạng như nhau. Sự chênh lệch của độ hấp thụ quang giữa mẫu nền và mẫu có ảnh hưởng Iodua (A) tăng cùng với sự tăng nồng độ H2O2 và sau đó gần như là hằng số khi nồng độ H2O2 cao hơn 0,75 M. Nồng độ cuối của H2O2 được chọn là 1M để tiện cho việc tiến hành thí nghiệm với dung dịch H2O2 đặc 1M.
3.3.7 Ảnh hưởng của nồng độ MB đến phản ứng chỉ thị
Do mục đích của luận văn là nghiên cứu xác định Br- và I- cùng trong một hỗn hợp nên ta lựa chọn nồng độ MB là 2,6.10-5M.