4. Nhiệm vụ của đề tài :
2.2.2 Phƣơng pháp phân tích nhiệt
* Cơ sở lý thuyết
- Khái niệm: Phƣơng pháp phân tích một số thông số vật lý nào đó của hệ nghiên cứu vào nhiệt độ đƣợc gọi là phƣơng pháp phân tích nhiệt.
Kết quả phân tích nhiệt thƣờng đƣợc ghi lại dƣới dạng giản đồ phân tích nhiệt.
Giản đồ phân tích nhiệt biểu thị sự biến đổi tính chất của chất phân tích trong hệ tọa độ nhiệt độ - thời gian, nó bao gồm 4 đƣờng:
+ Đƣờng T (nhiệt độ): biểu diễn sự biến đổi nhiệt độ của mẫu phân tích theo thời gian, nó cho biết nhiệt độ xảy ra sự biến đổi.
+ Đƣờng TGA: Đƣờng này cho biết sự biến thiên khối lƣợng mẫu phân tích trong quá trình đun nóng (tăng nhiệt độ). Nếu quá trình làm giảm khối lƣợng (mất khối lƣợng) của mẫu thì đƣờng này có dạng thang dốc, từ đó có thể suy luận sự thay đổi thành phần của chất cần phân tích.
+ Đƣờng DTG: Đƣờng này ghi lại đạo hàm sự thay đổi khối lƣợng của mẫu theo nhiệt độ, đƣờng này chứa các pic cực tiểu biểu thị sự mất khối lƣợng của mẫu.
36
+ Đƣờng DTA: biểu diễn sự biến đổi nhiệt độ của mẫu theo thời gian. Nếu đƣờng này có cực tiểu tức là quá trình biến đổi của mẫu chất cần phân tích có hiệu ứng thu nhiệt và nếu có cực đại thì quá trình biến đổi của chất có hiệu ứng tỏa nhiệt.
Dựa vào phổ phân tích nhiệt mà ngƣời ta có thể phát hiện trong phức chất có nƣớc hay không và có thể xác định đƣợc nƣớc ẩm, nƣớc kết tinh hay nƣớc phối trí trong cầu nội.
Khi nghiên cứu các chất cần xem xét cả 4 đƣờng trên để có kết quả chính xác nhất.
*Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất CdA
Hình 2.3: Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất CdA.
Trên giản đồ phân hủy nhiệt của phức chất CdA xuất hiện hiệu ứng đầu tiên là hiệu ứng thu nhiệt trên đƣờng DTA, cực tiểu trên đƣờng DTG kèm theo sự giảm khối lƣợng trên đƣờng TGA trong khoảng nhiệt độ 50-150o
C, điều này chứng tỏ trong phức chất có nƣớc kết tinh. Khối lƣợng giảm theo thực nghiệm là 8,75% .
37
Chúng tôi dự kiến công thức phân tử phức chất CdA là [Cd(QAm- 1H)(CH3COO)].2H2O, tính theo công thức này hàm lƣợng nƣớc kết tinh là 6,19%, khá phù hợp với độ giảm khối lƣợng trên đƣờng TGA.
Trong khoảng 200-600oC, trên giản đồ phân tích nhiệt của phức chất CdA xuất hiện hiệu ứng tỏa nhiệt khá mạnh trên đƣờng DTA, và sự giảm khối lƣợng mạnh trên đƣờng TGA. Sự xuất hiện hiệu ứng tỏa nhiệt mạnh sau hiệu ứng tách nƣớc là do khi đó xảy ra sự phân hủy phức chất, đồng thời xảy ra các phản ứng tự oxi hóa-khử phối tử hữu cơ giàu oxi thành các chất khí nhƣ CO, CO2, CH4, H2....và sự hình thành các pha sản phẩm rắn, bền nhƣ CdO, Cd.
Đối với phức PdA, kết quả đo EDX đã chỉ ra rằng Pd đã tạo phức với phối tử theo tỉ lệ 1:2 nên phức sẽ không có nƣớc trong cầu nội, vì vậy chúng tôi không tiến hành đo phổ.