CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp xác định hàm lượng ion kim loại trong phức chất
Để xác định hàm lượng ion kim loại trong phức chất tổng hợp được, trước tiên chúng tôi tiến hành vơ cơ hóa mẫu theo quy trình sau:
- Cân một lượng chính xác m gam mẫu (khoảng 0,01÷0,03 g) trên cân phân tích, chuyển tồn bộ lượng cân vào bình Kendan.
- Thấm ướt mẫu bằng vài ml H2SO4 đặc và đun trên bếp điện trong tủ hút đến khi có khói SO2 bay ra. Để nguội, thêm khoảng 1 ml H2O2 đặc (30%) rồi đun nóng để loại SO2 .
- Tiếp tục lặp lại quy trình như trên cho đến khi mẫu phân hủy hoàn toàn, dung dịch thu được trong suốt và có màu đặc trưng của ion đất hiếm.
- Chuyển dung dịch thu được vào bình định mức dung tích 50 ml, thêm nước cất đến vạch mức, lắc đều.
2.3.1.1. Xác định hàm lượng Cu2+ trong phức chất [5]
Xác định Cu2+ dựa trên phản ứng tạo phức bền của Cu2+ với EDTA ớ PH=8, chất chỉ thị là murexit 1% trong NaCl.
Nguyên tắc:
Dựa trên phản ứng tạo phức chất bền của ion Cu2+ với EDTA: Cu2+ + H2Y2- → CuY2- + 2H+
CuH4Ind+ + H2Y2- → CuY2- + H4Ind- (Vàng nhạt) (Tím)
Dùng pipet lấy chính xác V1 (ml) dung dịch mẫu,thêm một ít chỉ thị murexit, dùng dung dịch NH3 để điều chỉnh pH 8 (thêm vài giọt dung dịch NH3 cho tới khi trong bình có màu vàng thống đục). Chuẩn độ Cu2+
bằng dung dịch EDTA đã biết nồng độ cho tới khi dung dịch chuyển sang màu tím.Lặp lại thí nghiệm 3 lần rồi lấy kết quả trung bình V2 (ml).
Hàm lượng ion Cu2+ được tính theo cơng thức sau:
Trong đó:
V1 là thể tích dung dịch Cu2+ đem chuẩn độ (ml) V2 là thể tích dung dịch EDTA đã tiêu tốn (ml)
CEDTA là nồng độ mol của dung dịch EDTA đã dùng (mol/l) MCu là khối lượng mol của kim loại Cu (g/mol)
m là khối lượng mẫu đem phân tích (g)
2.3.1.2. Xác định hàm lượng nguyên tố đất hiếm trong phức chất [7]
Hàm lượng các NTĐH được xác định theo phương pháp chuẩn độ complexon, chất chỉ thị asenazo III ở pH 5 (đệm axetat).
Nguyên tắc
Dựa trên phản ứng tạo phức chất bền của ion đất hiếm với EDTA: Ln3+ + NH4Ind → LnInd2+ +
Ln3+ + H2Y2- → LnY- + 2H+ LnInd2+ + H2Y2- → LnY- + 2H+ + Ind-
(Xanh) (Đỏ nho) Cách tiến hành:
Dùng pipet lấy chính xác V1 ml dung dịch mẫu vào bình nón cỡ 100 ml. Thêm 5 ml dung dịch đệm axetat có pH 5, thêm tiếp 2÷3 giọt dd chỉ thị Asenazo III, dung dịch có màu xanh. Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA đã biết nồng độ cho đến
khi dung dịch chuyển sang màu đỏ nho. Ghi số ml EDTA đã chuẩn độ. Lặp lại thí nghiệm 3 lần rồi lấy kết quả trung bình (V2 ml).
Hàm lượng ion đất hiếm xác định theo công thức:
Trong đó:
V1 là thể tích dung dịch Ln3+ đem chuẩn độ (ml) V2 là thể tích dung dịch EDTA đã tiêu tốn (ml)
CEDTA là nồng độ mol của dung dịch EDTA đã dùng (mol/l) MLn là khối lượng mol của kim loại đất hiếm Ln (g/mol) m là khối lượng mẫu đem phân tích (g)
2.3.2. Phương pháp đo điểm nóng chảy
Để xác định độ tinh khiết của phối tử axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic, chúng tôi sử dụng phương pháp xác định điểm nóng chảy bằng mao quản trên thiết bị đo điểm nóng chảy STUART SMP3 tại Bộ mơn Hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQGHN.
2.3.3. Phương pháp phổ hồng ngoại
Phổ hồng ngoại được ghi trên máy IR Affinity – 1S Shimadzu, mẫu được ép viên rắn với KBr tại Bộ mơn Vơ cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQGHN.
2.3.4. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân
Để nghiên cứu cấu trúc của phối tử axit 2,2’-bipyriđin-3,3’-đicacboxylic, chúng tôi sử dụng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân.Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR được ghi trên máy Bruker-500MHz ở 300K, dung mơi DMSO tại Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.3.5. Phương pháp phân tích nhiệt
Giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất được ghi trên máy Labsys TG/DSC 1600 SETARAM trong không khí với tốc độ gia nhiệt 10oC/phút, từ nhiệt
độ phịng đến 800 hoặc 1000 tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQGHN.
2.3.6. Phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể
Dữ liệu nhiễu xạ tia X đơn tinh thể của phức chất được đo trên máy nhiễu xạ tia X Bruker D8 Quest tại Bộ mơn Vơ cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQGHN. Đối âm cực Mo với bước sóng Kα (λ = 0,71073 Å)Ảnh nhiễu xạ được ghi trên detector dạng đĩa trịn đường kính 34cm. Khoảng cách từ tinh thể đến đĩa ghi ảnh là 10cm. Q trình xử lí số liệu và hiệu chỉnh sự hấp thụ tia X bởi đơn tinh thể được thực hiện bằng phần mềm chuẩn của máy đo. Cấu trúc được tính tốn và tối ưu hóa bằng phần mềm SHELXS-97.