Hút chính xác một thể tích cần thiết dung dịch PAN cho vào cốc, thêm dung dịch NaNO3 1M để đợc lực ion. Điều chỉnh pH bằng NaOH hoặc HNO3
đến giá trị cần thiết. Sau đó chuyển dung dịch vào bình định mức 10 ml, tráng cốc, rửa điện cực, thêm nớc cất hai lần đến vạch, cho dung dịch vào phễu chiết và chiết lên pha hữu cơ, loại bỏ phần nớc, lấy phần dịch chiết dùng để làm dung dịch so sánh khi mật độ quang của phức trong dung môi hữu cơ.
2.3.2. Chuẩn bị dung dịch phức PAN - Cu(II) - CCl3COO
Dùng pipet hút chính xác một thể tích dung dịch Cu(II) cho vào cốc, thêm một thể tích xác định dung dịch PAN và một thể tích xác định dung dịch CCl3COOH , thêm tiếp một thể tích dung dịch NaNO3 để ổn định lực ion. Dùng các dung dịch NaOH và HNO3 loãng để điều chỉnh pH, chuyển vào bình định mức, rửa điện cực, tráng cốc và thêm nớc cất hai lần tới vạch. Sau đó cho vào phễu chiết và chiết lên pha hữu cơ, loại bỏ phần nớc. Lấy phần chiết của dung dịch đem đo mật độ quang so với dịch chiết của dung dịch so sánh.
2.3.3. Phơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan PAN - Cu(II)- CCl3COO
- Nghiên cứu khả năng chiết phức đa ligan PAN - Cu(II) - CCl3COO
bằng các dung môi hữu cơ khác nhau (không phân cực, ít phân cực, phân cực mạnh) để tìm dung môi chiết tốt nhất và áp dụng nghiên cứu phức đa ligan bằng phơng pháp chiết- trắc quang.
- Nghiên cứu các điều kiện tối u cho sự tạo phức, chiết phức nh: nồng độ thuốc thử, khoảng pH chiết phức tối u (pHt), thời gian, thể tích pha hữu cơ, số lần chiết .
- Xác định các tham số định lợng của phức (hệ số hấp thụ phân tử, hằng số cân bằng, hằng số bền điều kiện )
- áp dụng kết quả nghiên cứu vào việc xác định hàm lợng đồng trong đối tợng phân tích là mẫu dợc phẩm
Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Cu(II) , thuốc thử PAN, CCl3COOHđợc xử lý bằng phần mềm đồ họa Matlab.
Các tham số định lợng và phơng trình đờng chuẩn đợc xử lý trên máy tính bằng phần mềm Ms-Excel.
CHƯƠNG 3:
Kết quả thực nghiệm và thảo luận
3.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan của PAN-
Cu(II)-CCl3COO trong dung môi rợu isoAmylic.
3.1.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan.
Khảo sát phổ hấp thụ phõn tử của thuốc thử PAN, phức đơn ligan Cu(II) - PAN, phức đa ligan PAN - Cu(II)- CCl3COOở các điều kiện tối u bằng cách chuẩn bị các dung dịch trong các bình định mức 10ml, sau đó chiết bằng 5,0 ml dung môi isoamylic, loại phần nớc, lấy phần dịch chiết đem ghi phổ. Chuẩn bị trong các bình định mức 10ml:
Dung dịch so sánh PAN:
CPAN = 3,0.10-5 M, CNaNO3= 0,1M, pH = 2,60
Dung dịch phức đơn ligan:
Cu(II) - PAN , pH = 2,60 , CPAN = 3,0.10-5 M , CNaNO3= 0,1M ,
CCu
2+
= 2.10-5M
Dung dịch phức đa ligan
PAN - Cu(II)- CCl3COO , pH = 2,60 , CPAN = 3,0.10-5 M , CNaNO3=0,1M , CCu
2+
= 2,0.10-5M , CCCl COOH3 = 2,0.10-1 M
Tiến hành ghi phổ hấp thụ phõn tử của thuốc thử PAN (so với dung môi), phức đơn ligan Cu(II) - PAN, phức đa ligan PAN - Cu(II)- CCl3COO, ( so với dịch chiết PAN),
Bảng 3.1.1: Các thông số λmax và Amax của PAN ,
Cu(II)-PAN , PAN-Cu(II)-CCl3COO tại các giá trị pH khác nhau
Dung dịch
pH
PAN Cu(II)-PAN Cu(II)-PAN-Cl3COO
λmax (nm) Amax λmax (nm) Amax λmax (nm) Amax
0.50 470 0.774 550 0.500 560 0.858 1.00 470 0.782 550 0.540 560 0.878 1.50 470 0.790 550 0.558 560 0.900 1.80 470 0.795 550 0.600 560 0.950 2.00 470 0.800 550 0.610 560 0.990 2.20 470 0.820 550 0.620 560 1.102 2.60 470 0.850 550 0.700 560 1.150 2.80 470 0.752 550 0.623 560 1.140 3.50 470 0.720 550 0.555 560 1.138 4.00 470 0.675 550 0.543 560 1.100
Bảng 3.1.2: Các số liệu về phổ của thuốc thử PAN, các phức đơn ligan và đa ligan B.
Dung dịch nghiên cứu pH λmax (nm) ∆Amax ∆λmax(nm)
PAN 2,60 470 0,850
PAN – Cu(II) 2,60 550 0,700 80
PAN-Cu(II)-CCl3COO 2,60 560 1,150 90
Bảng 3.1.3: Số liệu về phổ hấp thụ phân tử của PAN phức đơn PAN – Cu(II) , phức đa ligan PAN - Cu(II) - CCl3COO trong dung môi isoamylic ( l=1,001cm,
pH=2.60)
PAN Cu(II)-PAN Cu(II)-PAN-Cl3COOH
λmax (nm) Amax λmax (nm) Amax λmax (nm) Amax
390 0.774 470 0.500 480 0.858
410 0.782 490 0.540 500 0.878
430 0.790 510 0.558 520 0.900
470 0.850 550 0.700 560 1.150 490 0.820 570 0.680 580 1.113 510 0.780 590 0.640 600 0.973 530 0.752 610 0.623 620 0.878 550 0.720 630 0.555 640 0.831 570 0.675 650 0.543 660 0.801
Hình 3.1: Phổ hấp thụ electron của thuốc thử PAN(1) , phức đơn ligan Cu2+- PAN(2) và phức đa ligan PAN-Cu(II)-CCl3COOH (3) trong dung môi iso amylic
Từ kết qủa thu đợc ta thấy: trong dung môi rợu isoamylic, so với phổ của thuốc thử PAN và phức đơn ligan Cu(II) - PAN, phổ của phức đa ligan PAN-
Wavelength(nm) 1.35 1.20 1.15 1.05 0.90 0.95 0.85 0.75 0.70 0.65 0.65 0.55 0.45 0.35 0.25 0.15 0.10 0.05 0.04 0.02 0.00 350 400 450 500 550 600 650 700 nm Report Date: 10:25:00, 16/09/2009 1 2 3
Cu(II)-CCl3COO có sự chuyển dịch bớc sóng hấp thụ cực đại λ max về vùng sóng dài hơn. Khi chuyển từ phức đơn ligan sang phức đa ligan mặc dù sự dịch chuyển λ max không nhiều nhng giá trị mật độ quang đã tăng lên đáng kể.
Nh vậy, đã có hiệu ứng tạo phức đa ligan giữa cation Cu2+ với thuốc thử PAN và CCl3COO- trong dung môi rợu isoamylic. Phức tạo thành hấp thụ cực đại ở λ max = 560nm, có giá trị mật độ quang ∆A và hiệu các bớc sóng cực đại lớn làm tăng độ chính xác của phép xác định đồng bằng phơng pháp chiết - trắc quang.
Trong các thí nghiệm tiếp theo, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang của phức PAN-Cu(II)-CCl3COO tại bớc sóng tối u λ max = 560nm.
3.1.2. Các điều kiện tối u chiết phức đa ligan PAN-Cu(II)-CCl3COO
3.1.2.1. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thời gian lắc chiết và thời gian sau khi chiết.
Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cu(II)-CCl3COO vào
thời gian lắc chiết
Chuẩn bị trong các bình định mức 10ml: Dung dịch so sánh PAN:
CPAN = 3,0.10-5 M, CNaNO3= 0,1M , pH =2,60
Dung dịch phức đa ligan PAN-Cu(II)-CCl3COO, pH = 2,60: CPAN = 3,0.10-5 M, CNaNO3= 0,1M, CCu
2+
= 2,0.10-5M, CCCl COOH3 = 2,0.10-1 M
Tiến hành chiết phức bằng 5,00ml dung môi isoamylic , đo mật độ quang các dịch chiết phức tại λ t = 560nm ở các khoảng thời gian khác nhau.
Kết quả đợc trình bày ở hình 3.2.2 và bảng 3.2.2:
Bảng 3.2.2 : Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cu(II)-CCl3COO vào thời gian lắc chiết (à= 0,1, l = 1,001 cm,λ max = 559nm, pH =1,60)
t(phỳt) 2 4 6 8 12 16
A 0.850 0.989 1.130 1.142 1.150 1.149