3.1. Phơng pháp pha chế các dung dịch dùng cho phân tích [4, 6, 17].
3.1.1. Pha chế dung dịch Bi(III) 0,01M.
Tất cả các mẫu cần dùng pha chế dung dịch đợc cân trên cân phân tích có độ chính xác ± 0,1mg.
- Cân 2,09000g Bi (tkpt) cho vào cốc. Thêm 25 - 30ml dung dịch axit nitric đặc, đậy bằng nắp kính đồng hồ, đun nhẹ đến tan hết. Đun tiếp cho đến khi còn lại khoảng
31 1
, pha loãng bằng dung dịch axit nitric loãng (1:95) đến 10ml, chuyển sang bình định mức dung tích 1 lít. Thêm nớc cất tới vạch, lắc đều.
- Các dung dịch Bi(III) có nồng độ bé hơn đợc pha loãng từ dung dịch Bi(III) 0,01M.
- Chuẩn độ dung dịch Bi(III) vừa pha bằng EDTA với chỉ thị pyrôcatesin tím (điểm tơng đơng: dung dịch từ màu xanh đột ngột chuyển thành vàng) [6].
- Điều chế dung dịch EDTA (hay trilon B: Na2H2Y): Cân 37,22000g Na2H2Y.H2O hoà tan hoàn toàn trong bình định mức 1 lít, thêm nớc cất tới vạch ta đợc dung dịch 0,100M.
3.1.2. Pha chế dung dịch PAR 8.10-4M.
Cân chính xác 0,17200g PAR (tkpt) cho vào cốc, thêm 50 - 100ml nớc cất khuấy đều cho tan hoàn toàn, chuyển sang bình định mức 1 lít, thêm nớc cất tới vạch, lắc đều.
Các dung dịch PAR có nồng độ nhỏ hơn đợc pha loãng từ dung dịch này.
3.1.3. Pha dung dịch KI 0,1M.
Cân 16,59000g KI (tkpt) cho vào cốc, thêm một ít nớc cất khuấy đều cho đến tan hoàn toàn, chuyển sang bình định mức 1 lít, thêm nớc cất vào tới vạch, lắc đều.
Dung dịch KI có nồng độ nhỏ hơn đợc pha loãng từ dung dịch KI 0,1M.
3.1.4. Pha chế các dung dịch đệm.
* Dung dịch đệm axetat pH = 4:
Lấy 5,00ml CH3COOH 2M, thêm vào 15,00ml nớc cất. Sau đó, thêm tiếp 0,14760g CH3COONa, khuấy đều đến tan hết, thu đợc dung dịch đệm có pH = 4. 0,09M 0,50M 3 3 COONa CH COOH CH * Dung dịch pH = 7:
Lấy 0,10ml dung dịch CH3COOH 2M, thêm vào 199,90ml nớc cất. Sau đó thêm 2,95200g CH3COONa, khuấy đều đến tan hết, thu đợc dung dịch đệm có
0,18M 0,01M 3 3 COONa CH COOH CH
3.1.5. Pha chế dung dịch điều chỉnh lực ion và pH.
* Dung dịch NaNO3 2M:
Cân 170,00000g NaNO3 (tkpt) cho vào cốc, thêm nớc cất khuấy đều cho đến tan hết, chuyển sang bình định mức 1 lít, thêm nớc cất cho tới vạch, lắc đều.
Các dung dịch NaNO3 có nồng độ bé hơn đợc pha từ dung dịch NaNO3 2M.
* Dung dịch NaOH 0,2M:
Cân 8,42g NaOH cho vào cốc, thêm nớc cất khuấy đều đến tan hết, chuyển sang bình định mức 1 lít, thêm nớc cất cho tới vạch, lắc đều.
Chuẩn độ dung dịch NaOH vừa pha bằng dung dịch chuẩn HCl 0,1N (ficxanan).
3.1.6. Pha chế các dung dịch ion cản.
* Dung dịch SnCl4 0,01M:
Hoà tan 1,30250g muối SnCl4 (tkpt) vào nớc đã đợc axít hoá bằng axit clohidric thành 500ml dung dịch.
* Dung dịch CuSO4 0,01M:
Hoà tan 1,24850g muối CuSO4.5H2O (tkpt) vào nớc đã đợc axít hoá bằng axit sunfuric loãng thành 500ml dung dịch (CuSO4.5H2O dùng để pha đã đợc kết tinh lại).
* Dung dịch Pb(NO3)2 0,01M:
Hoà tan 1,03500g Pb (tkpt) bằng 50ml axit nitric loãng nóng. Đến khi tan hoàn toàn, đun nhẹ cho đến khi dung dịch còn khoảng
41 1
, thêm nớc cất vào định mức tới 500ml dung dịch.
* Dung dịch ZnSO4 0,01M:
Hoà tan 1,43770g ZnSO4.7H2O (tkpt) vào nớc đã đợc axít hoá bằng axit sunfuric loãng thành 500ml dung dịch.
* Dung dịch Cd(NO3)2 0,01M:
Hoà tan 1,54250g muối Cd(NO3)2.4H2O vào nớc đã đợc axít hoá bằng axit nitric loãng thành 500ml dung dịch (Cd(NO3)2.4H2O dùng để pha đã đợc kết tinh lại).
3.2. Nghiên cứu hệ phức đa phối tử PAR-Bi(III)-I- trong dung dịch nớcbằng phơng pháp trắc quang. bằng phơng pháp trắc quang.
Các dung dịch dùng nghiên cứu đợc pha chế theo mục III.
3.2.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa phối tử của hệ PAR-Bi(III)-I-.
* Nguyên tắc: Lấy các dung dịch Bi(III), PAR và KI có nồng độ cố định, giữ pH và lực ion không đổi. Sau đó, lần lợt đo mật độ quang của dung dịch thuốc thử PAR, của dung dịch phức PAR-Bi-I- ở những bớc sóng λ khác nhau t- ơng ứng ta thu đợc phổ của thuốc thử, phổ của phức đa phối tử. Nếu phổ của thuốc thử và của phức càng xa nhau thì càng tốt cho phép phân tích.
* Cách tiến hành:
Lấy 3 bình định mức dung tích 25ml.
Bình 1: Cho vào 5,00ml dung dịch PAR 8.10-4M, thêm nớc cất tới vạch định mức.
Bình 2 và 3: Cho vào mỗi bình 0,20ml dung dịch Bi(III) 0,1M. Thêm tiếp 5,00ml dung dịch PAR 8.10-4 + 5,00ml dung dịch KI 0,1M + 9,00ml dung dịch NaNO3 1M. Riêng bình 2 thêm 2,50ml dung dịch NaOH 0,1M + 0,2ml dung dịch đệm pH = 4. Còn bình 3 thêm 3,00ml dung dịch NaOH 0,1M + 0,20ml dung dịch đệm pH = 7. Định mức tới vạch bằng nớc cất cả hai bình.
Sau đó, đo mật độ quang của dung dịch màu trong ba bình ở các bớc sóng (λ) khác nhau. Dùng nớc cất làm dung dịch so sánh.
Bình 2: đo phổ của phức ở pH = 2,60 ữ 4,10. Bình 3: đo phổ của phức ở pH = 6,40 ữ 7,30.
Bảng 4: Mật độ quang (A) của thuốc thử PAR và các phức PAR-Bi(III)-I- ở pH = 2,60 ữ 4,10 tại các bớc sóng (λ) khác nhau, l = 1cm. λ(n.m) 400 410 470 490 520 530 540 580 600 660 710 APAR 0,36 0,53 0,34 0,32 0,27 0,18 0,17 0,13 0,11 0,10 0,09 Aphức (pH = 2,60 ữ 4,10) 0,41 0,53 0,74 0,83 0,99 1,06 1,01 0,74 0,29 0,22 0,14 Aphức (pH = 6,40 ữ 7,30) 0,43 0,54 0,74 0,87 1,09 1,07 1,01 0,76 0,30 0,23 0,15 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 400 410 470 490 520 530 540 580 600 660 710
Hình 10: Phổ hấp thụ của thuốc thử PAR và phức PAR-Bi(III)-I-.