Tất cả các hoá chất sử dụng trong luận văn đều thuộc loại tinh khiết hoá học hoặc tinh khiết phân tích, nước cất một lần và hai lần.
2.2.1. Dung dịch Cu2+ (10-5M)
Được chuẩn bị từ muối Cu(NO3)2.3H2O. Cân chính xác 0,604 (g) Cu(NO3)2.3H2O cho vào cốc thuỷ tinh, acid hoá bằng HNO3, hoà tan hết bằng nước cất. Nồng độ chính xác được kiểm tra bằng phép chuẩn độ Complexon ở
pH = 8 với chỉ thị murexit. Sau khi chuẩn độ chính xác nồng độ ( 10-2M ) tiến hành pha loãng thành dung dịch nồng độ Cu2+ (10-5M).
2.2.2. Dung dịch PAN (10-3M)
Cân chính xác trên cân phân tích 0,2490g PAN, hòa tan trong bình định mức một lít bằng axeton, lắc đều rồi định mức đến vạch ta được dung dịch PAN có nồng độ 10-3M. Các dung dịch có nồng độ bé hơn được pha từ dung dịch này. Dung dịch được kiểm tra hàng ngày, nếu mật độ quang thay đổi thì pha lại.
2.2.3. Dung dịch acid Monocloaxetic 10-1M
Cân chính xác 16,35(g) acid trên cân phân tích, cho vào cốc hoà tan bằng nước cất 2 lần, chuyển vào bình định mức 1 lit, định mức tới vạch bằng nước cất 2 lần.
Nồng độ dung dịch đựơc chuẩn độ lại bằng dd chuẩn NaOH, chất chỉ thị pp Tiến hành điều chỉnh nồng độ 1 M
2.2.4. Dung dịch điều chỉnh lực ion
Dung dịch NaNO3 (1M) dùng để duy trì lực ion không đổi ta được pha chế từ hóa chất loại PA bằng cách cân chính xác 85,000g NaNO3 trên cân phân tích hòa tan bằng nước cất hai lần vào bình định mức dung tích 1 lít, lắc đều rồi định mức tới vạch ta được dung dịch NaNO3 1M.
2.2.5. Dung dịch điều chỉnh pH
Dùng dung dịch NaOH và HNO3 loãng để điều chỉnh pH của dung dịch phức
2.2.6. Các loại dung môi
Dung dich Clorofom; Etylaxetat; Metylisobutylxeton; Isobutyllic; Isoamylic
2.3. CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
2.3.1. Chuẩn bị dung dịch so sánh PAN
Hút chính xác một thể tích cần thiết dung dịch PAN cho vào cốc, thêm dung dịch NaNO3 1M để được 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 nước cất hai lần đến vạch, cho dung dịch vào phễu chiết và chiết lên pha hữu cơ, loại bỏ phần nước, 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) - CH2ClCOO
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 CH2ClCOOH, 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 nước cất hai lần tới vạch. Sau đó cho vào phễu chiết và chiết lên pha hữu cơ, loại bỏ phần nước. Lấy phần chiết của dung dịch đem đo mật độ quang so với dịch chiết của dung dịch so sánh.
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan PAN - Cu(II)- CH2ClCOO
- Nghiên cứu khả năng chiết phức đa ligan PAN - Cu(II)- CH2ClCOO
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 phương pháp chiết- trắc quang.
- Nghiên cứu các điều kiện tối ưu cho sự tạo phức, chiết phức như: nồng độ thuốc thử, khoảng pH chiết phức tối ưu (pHtư), thời gian, thể tích pha hữu cơ, số lần chiết.
- Xác định các tham số định lượng 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 lượng đồng trong đối tượng phân tích là mẫu dược phẩm
2.4. XỬ LÝ CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Cu(II), thuốc thử PAN, CH2ClCOOHđược xử lý bằng phần mềm đồ họa Matlab.
Các tham số định lượng và phương trình đường chuẩn được 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)-CH2ClCOO TRONG DUNG MÔI RƯỢU ISOAMYLIC
3.1.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan
Khảo sát phổ hấp thụ phân tử của thuốc thử PAN, phức đơn ligan
Cu(II) - PAN, phức đa ligan PAN - Cu(II)- CH2ClCOO ở các điều kiện tối ưu
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 nước, 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 = 3,00
Dung dịch phức đơn ligan:
Cu(II) - PAN, pH = 3,00, CPAN = 3,0.10-5 M, CNaNO3= 0,1M, CCu2+= 2.10-5M
Dung dịch phức đa ligan
PAN - Cu(II)- CH2ClCOO, pH = 3,00, CPAN = 3,0.10-5 M, CNaNO3=0,1M , CCu2+= 2,0.10-5M , CCH2ClCOO = 2,0.10-1 M
Tiến hành ghi phổ hấp thụ phân tử của thuốc thử PAN (so với dung môi), phức đơn ligan Cu(II) - PAN, phức đa ligan PAN - Cu(II)- CH2ClCOO,
(so với dịch chiết PAN),
Bảng 3.1.1: Các thông số λmax và Amax của PAN ,
Cu(II)-PAN, PAN-Cu(II)-CH2ClCOO tại các giá trị pH khác nhau
Dung dịch
pH
PAN Cu(II)-PAN Cu(II)-PAN-CH 2ClCOO
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 1.145 3.00 470 0.752 550 0.623 560 1.150 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 3,00 470 0,850
PAN – Cu(II) 3,00 550 0,700 80
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) - CH2ClCOO trong dung môi
isoamylic ( l=1,001cm, pH=2.60)
PAN Cu(II)-PAN Cu(II)-PAN-CH2ClCOOH
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 0.900 450 0.795 530 0.600 540 0.950 470 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 phân tử của thuốc thử PAN(1), phức đơn ligan Cu2+- PAN(2) và phức đa ligan PAN-Cu(II)- CH2ClCOOH (3)
trong dung môi iso amylic
Từ kết qủa thu được ta thấy: trong dung môi rượu isoamylic, so với phổ của thuốc thử PAN và phức đơn ligan Cu(II) - PAN, phổ của phức đa ligan
PAN-Cu(II)- CH2ClCOO có sự chuyển dịch bước 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 nhưng giá trị mật độ quang đã tăng lên đáng kể. 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, 16/08/2010 1 2 3
Như vậy, đã có hiệu ứng tạo phức đa ligan giữa cation Cu2+ với thuốc thử PAN và CH2ClCOO- trong dung môi rượu isoamylic. Phức tạo thành hấp thụ cực đại ở λ max = 560nm, có giá trị mật độ quang ∆A và hiệu các bước
sóng cực đại lớn làm tăng độ chính xác của phép xác định đồng bằng phương pháp chiết - trắc quang.
Trong các thí nghiệm tiếp theo, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang của phức PAN-Cu(II)- CH2ClCOO tại bước sóng tối ưu λ max = 560nm.
3.1.2. Các điều kiện tối ưu chiết phức đa ligan PAN-Cu(II)-CH2ClCOO3.1.2.1. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thời gian lắc chiết và 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)- CH2ClCOO 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 =3,00
Dung dịch phức đa ligan
PAN-Cu(II)- CH2ClCOO, pH = 3,00:
CPAN = 3,0.10-5 M, CNaNO3= 0,1M,
CCu2+= 2,0.10-5M, CCH2ClCOOH = 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 tư = 560nm ở các khoảng thời gian khác nhau.
Kết quả được trình bày ở hình 3.2.1 và bảng 3.2.1:
Bảng 3.2.1: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cu(II)- CH2ClCOO vào thời gian lắc chiết (µ= 0,1, l = 1,001 cm,λ max = 559nm, pH =1,60)
t(phút) 2 4 6 8 12 16