I. Thực nghiệm
I.1. Dụng cụ, hoá chất và kỹ thuật thực nghiệm
I.1.1. Hoá chất
- Thiosemicacbazit. - H2O2 đặc
- Benzal dehit. - H2SO4 98%
- FeCl3 - Murexit
- EDTA - Axit HCl
- Etanol tuyệt đối - Amoniac đặc
- Nớc cất 2 lần - Ete.
- Nớc cất 1 lần - NaCl
I.1.2. Dụng cụ và kỹ thuật thực nghiệm
- Cân phân tích có độ chính xác ± 0,1 mg
- Phổ hồng ngoại đợc đo trên trên máy Impact 4100 nicolet (FT - IR) tại phòng hồng ngoại - viện Hoá học - viện khoa học và công nghệ Việt Nam.
- Phổ hấp thụ electron đợc đo trên máy quang phổ tử ngoại Shimadzu 2104 phức chất tại phòng vật lý - trung tâm kiểm nghịêm Dợc phẩm - Mỹ phẩm Nghệ An.
- Phổ MS đợc đo trên máy LC - MSD - Trap - SL tại phòng cấu trúc - Viện Hoá học.
- Máy đo pH 744 - pH metter, máy đo pH metter Toledo 320 pH metter. - Máy khuấy từ, bếp điện, bình hút ẩm, bếp cách thuỷ, tủ sấy, ống sinh hàn nớc và các dụng cụ thông thờng khác.
I.1.3. Chuẩn bị các dung dịch thí nghiệm
I.1.3.1. Dung dịch EDTA.10-2M
Hoà tan hoàn toàn 10g EDTA (Na2C10O8N2.2H2O) trong 100ml nớc. Sau đó thêm rợu etylic cho đến khi ngừng tách kết tủa, lọc lấy kết tủa, rữa kết tủa bằng rợu etylic, ete. Sấy kết tủa trong không khí khoảng 12 giờ rồi cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 800C tới trọng lợng không đổi, để nguội trong bình hút ẩm ta thu đợc EDTA hoàn toàn tinh khiết.
Cân chính xác 1,8610g EDTA thu đợc cho vào bình định mức 500 ml pha nớc cất tới vạch, thu đợc dung dịch EDTA 10-2 M.
I.1.3.2. Pha dung dịch NH3 1M
Lấy ống đong, đong chính xác 37,4 ml dung dịch NH3 25% (d = 0,91 g/ml) cho vào bình định mức 500 ml, pha nớc tới vạch ta thu đợc dung dịch NH3
1M.
I.1.3.3. Chuẩn bị thuốc thử Murexit
Cân chính xác 125 mg Murexit cho vào cốc sứ nghiền với 12,5 g NaCl tinh thể loại (TKPT), đợc hỗn hợp màu da cam, cho vào lọ thuỷ tinh có nút và dùng dầu. Khi dùng lấy ra một ít cho vào nớc lắc đều và lấy dung dịch bảo hoà làm thuốc thử.
I.1.3.4. Dung dịch đệm pH = 3 - 4
Cân 13,375g NH4Cl tinh thể cho vào bình dịnh mức 250 ml. Cho vào nớc cất và lắc kỷ. Định mức tới vạch đợc dung dịch NH4Cl 1M.
Đong chính xác 37,4 ml dung dịch NH3 đặc 25% (d = 0,91 g/ml) cho vào bình định mức 500 ml. Thêm nớc cất lắc kỷ rồi định mức tới vạch đợc dung dịch NH3 1M thích hợp. Tiến hành đo và hiệu chỉnh pH trong khoảng 3-4. Thu đợc dung dịch đệm pH = 3 - 4.
I.2. Tổng hợp, nghiên cứu phức sắt (III) với Thiosemicacbazon Benzaldehit dehit
I.2.1. Tổng hợp
I.2.1.1. Tổng hợp phối tử Thiosemicacbazon Benzal dehit
Hoà tan hoàn toàn 1,82 g Thiosemicacbazit vào 90 ml rợu etylic và 60 ml nớc. Cho từ từ 2,09 ml Benzaldehit vào và khuấy đều ở nhiệt độ phòng khoảng 30 phút. Kết tủa màu trắng từ từ xuất hiện. Lọc kết tủa và rửa bằng nớc cất 2 lần, sau đó bằng rợu và cuối cùng là ete rồi cho vào bình hút ẩm chứa P2O5 để làm khô.
I.2.1.2. Tổng hợp phức sắt (III) với phối tử Thiosemicacbazon Benzal dehit
I.2.1.2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hởng đến quá trình tạo phức
Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình tạo phức nh: pH, tỷ lệ rợu - nớc, nhiệt độ, tỷ lệ mol phối tử kim loại trên các mẫu thử.
- Tiến hành khảo sát ảnh hởng của dung môi bằng cách thay đổi tỷ lệ rợu - nớc và trờng hợp thực hiện trong môi trờng rợu.
- Khảo sát ảnh hởng của nhiệt độ bằng cách nâng dần nhiệt độ của quá trình tạo phức bắt đầu từ nhiệt độ phòng.
- Khảo sát tỷ lệ mol phối tử / kim loại ở 2 tỷ lệ 1/1 và 1/2.
- Khảo sát yếu tố pH bằng cách đo pH của dung môi, dung dịch sau khi pha và khi trộn theo thời gian, cũng nh thêm môi trờng biến thiên từ axit đến bazơ. Đợc thực hiện trên máy đo pH Metter Toledo 320 pH metter trung tâm kiểm nghiệm dợc phẩm - Mỹ phẩm Nghệ An.
I.2.1.2.2. Tổng hợp phức sắt (III) với phối tử Thiosemicacbazon Benzal dehit
Phức đợc tổng hợp ở điều kiện tối u theo khảo sát: pH = 3 - 4, ở nhiệt độ phòng, tỷ lệ mol phối tử / kim loại = 2/1, dung môi rợu.
Cân 0,716 (gam) Thiosemicacbazon Benzaldehit, 0,325 (gam) FeCl3 trên cân phân tích. Hoà tan hoàn toàn mỗi chất vào 25 ml rợu etylic, sau đó trộn vào nhau, thêm dung dịch đệm pH = 3 - 4. Khuấy đều bằng máy khuấy từ trong thời gian 2 - 3 giờ. Phức rắn tách ra có màu xanh rêu, lọc sản phẩm rồi rửa bằng rợu etylic, ete. Sau đó cho vào bình hút ẩm chứa P2O5 để làm khô.
I.2.2. Nghiên cứu phức rắn sắt (III) với Thiosemicacbazon Benzal dehit.
I.2.2.1. Phơng pháp phổ electron (UV - VIS)
Quang phổ hấp thụ electron của phối tử và phức đợc đo trên máy quang phổ tử ngoại Shimaza.2104 Phức chất các chất pha trong dung môi etanol nồng độ 10-5 - 10-4M các số liệu thu đợc thể hiện qua hình 1, 2 và bảng 1.
I.2.2.2. Phân tích hàm lợng kim loại phc chất tổng hợp đợc
Cân chính xác một lợng phức chất, cho toàn bộ lợng cân vào chén sứ, thêm vào đó vài giọt H2SO4. Đun cho đến khi có khói SO3 bay ra. Để nguội một thời gian sau đó cho vào 1 ml H2O2 đặc rồi tiếp tục đun nóng cho đến khi có khói SO3 bay ra. Tiếp tục nh vậy cho đến khi mẫu đợc phá huỷ hoàn toàn. Dung dịch thu đợc vàng nhạt. Cho toàn bộ dung dịch vào bình định mức chuẫn độ bằng phơng pháp Complexon với chỉ thị murexit môi trờng pH = 2 - 3.
- % Fe theo thực nghiệm 1000 . .m + − = 3 Fe Fe.100% 2 EDTA V .V.M .10 V
- Công thức tính % Fe theo lý thuyết.
Với công thức giả định: [Fe(C8H8N3S)2].Cl.nH2O % Fe =447,556 .100%+18n
Với công thức giả định: [Fe(C8H8N3S).OH].nH2O % Fe 18n 429 .100% 56 + = . Kết quả thu đợc ở bảng 2
I.2.2.3. Phơng pháp phổ hồng ngoại
Phổ hồng ngoại của phối tử và phức đợc đo trên máy Impact 4100 Nicolet trong vùng 4000 - 400 cm-1, theo phơng pháp ép viên với KBr.
Kết quả thu đợc ởhình 3,4 bảng 2.
I.2.2.4. Phổ khối lợng
Phổ khối lợng của phối tử Thiosemicacbazon Benzaldehit đợc đo trên máy MSD - Trap - SLĐợc thể hiện ở hình 5, 6.