- Cuvet thủy tinh
II.1.2.3 Khảo sát các điều kiện tối ƣu
Chất chuẩn đƣợc dùng trong các khảo sát là benzoylperoxid. Dung môi hữu cơ
CTMANƣớc Nƣớc Lắc đều
Mẫu phân tích 5 mL hỗn hợp thuốc thử (Fe2+, SCN-, H2SO4)
Phểu chiết
Lớp dung môi hữu cơ
Đo quang
+
Dung môi hữu cơ CTMA Nƣớc Lắc đều
Mẫu phân tích
Mẫu phân tích 5 mL hỗn hợp thuốc thử (Fe2+, SCN-, H2SO4) 5 mL hỗn hợp thuốc thử
(Fe2+, SCN-, H2SO4)
Phểu chiết Phểu chiết
Lớp dung môi hữu cơ Lớp dung môi hữu cơ
Đo quang Đo quang
29
II.1.2.3.1. Khảo sát dung môi chiết
Mục đích:
Chiết phức [Fe(SCN)6]3- ra khỏi pha nƣớc để làm tăng độ nhạy, giảm nhiễu. Dung môi đƣợc chọn phải có độ phân cực thấp đến trung bình, chiết tốt [Fe(SCN)6]3- và không phải là CHCl3 (vì CHCl3 tham gia vào các phản ứng gốc tự do) [12]. Phần chiết xong phải trong, không tạo nhũ.
Thực nghiệm:
Cho benzoylperoxid phản ứng với 5 mL hỗn hợp thuốc thử. Tiến hành khảo sát quá trình chiết phức [Fe(SCN)6]3- lần lƣợt với các dung môi sau:
n-Butylacetat
Iso- amylic.
Etylacetat
CTMA trong etylacetat
Kết quả:
Dung môi Số lần chiết Hiệu quả tách lớp
n-Butylacetat 10 lần (15 mL dung môi/lần) Tốt
Iso-amylic 3 lần (15 mL dung môi/lần) Kém
Etylacetat 3 lần (15 mL dung môi/lần) Tốt
Bảng 2: Kết quả khảo sát các dung môi chiết
Nhận xét:
Khi chiết bằng dung môi n-butylacetat, sự tách lớp diễn ra tốt nhƣng hiệu suất chiết rất thấp. Tiến hành chiết 10 lần (mỗi lần 15 mL dung môi) thì quá trình chiết mới đƣợc xem là hoàn toàn. Ngƣợc lại, dung môi iso-amylic thì hiệu suất chiết tốt hơn, chiết 3 lần (mỗi lần 15 mL dung môi), nhƣng sự tách lớp diễn ra không tốt, bị tạo nhũ. So với hai dung môi trên, etylacetat đạt đƣợc hiệu quả cao cả về hiệu suất chiết lẫn sự tách lớp. Tuy vậy, thể tích dung môi dùng trong quá trình chiết vẫn nhiều và phải chiết nhiều lần. Để cân bằng chiết thiết lập nhanh và hoàn toàn, chúng tôi sử dụng phƣơng pháp ghép cặp ion liên hợp.
30 Theo Astrid và Biserka [8] khi xác định Fe3+ bằng phƣơng pháp trắc quang với thuốc thử SCN-, để tăng độ nhạy ngƣời ta dùng CTMA (muối amoni tứ cấp) để ghép cặp với phức [Fe(SCN)6]3- và chiết bằng CHCl3. Tuy nhiên, trong phƣơng pháp này đối tƣợng xác định là peroxid và do CHCl3 có các phản ứng phức tạp với các gốc tự do, do đó không thể sử dụng CHCl3. Nhận thấy, etylacetat có khả năng chiết [Fe(SCN)6]3- tốt, do đó chúng tôi muốn sử dụng dung môi này để chiết phức [Fe(SCN)6][CTMA]3. Tuy nhiên, vì CTMA tan không tốt trong etylacetat, để cải thiện độ tan của CTMA trong etylacetat, theo tài liệu [3], chúng tôi thêm một ít CH3COOH băng (nƣớc: CH3COOH = 10:1) vào để giúp CTMA tan hoàn toàn.
Kết quả cho thấy, chỉ một lần chiết ta có thể chiết hoàn toàn phức [Fe(SCN)6][CTMA]3 lên pha hữu cơ, khả năng tách lớp cũng rất tốt và màu của phức thu đƣợc cũng bền hơn rất nhiều so với phức [Fe(SCN)6]3- trong nƣớc.
II.1.2.3.2. Khảo sát bƣớc sóng hấp thu cực đại của phức [Fe(SCN)6][CTMA]3
Tiến hành thực nghiệm:
Lấy vào phễu chiết 1,5 mL dung dịch Fe3+ 100 μg mL-1 và 5 mL hỗn hợp thuốc thử. Tiến hành chiết với 20 mL dung dịch CTMA trong etylacetate. Tách lấy lớp hữu cơ, định mức đến 25 mL và tiến hành quét sóng.
31
Kết quả:
Chọn bƣớc sóng λ = 491 nm để đo độ hấp thu của phức trong quy trình thực nghiệm.
II.1.2.3.3. Khảo sát nồng độ thuốc thử SCN-
Tiến hành thực nghiệm:
Các mẫu khảo sát đƣợc giữ nguyên nồng độ của Fe3+ là 6 μg mL-1. Lần lƣợt thay đổi nồng độ của SCN-.
Kết quả đƣợc trình bày trong đồ thị :
Đồ thị 3: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ thuốc thử SCN-
Nhận xét:
Cƣờng độ màu của phức bắt đầu ổn định khi nồng độ của SCN- ≥ 10.000 μg mL-1. Vì vậy chọn nồng độ thuốc thử tối ƣu: 12.000 μg mL-1 (tức là thuốc thử dƣ ~ 300%).
II.1.2.3.4. Khảo sát nồng độ CTMA
Tiến hành thực nghiệm:
Cho vào phễu chiết 1,5mL Fe3+ (100μg mL-1) và 1,0mL SCN- (30%). Thêm khoảng 20 mL nƣớc cất. Tiến hành chiết với các lƣợng CTMA khác nhau.
32
Đồ thị 4: Sự phụ thuộc mật độ quang vào lƣợng CTMA thêm vào
Nhận xét:
Từ đồ thị cho thấy, với thể tích của CTMA 20 mL là luôn luôn dƣ và không ảnh hƣởng đến kết quả phản ứng. Nồng độ của CTMA lúc này là 1200 μg mL-1.
II.1.2.3.5. Khảo sát ảnh hƣởng của pH
Tiến hành thí nghiệm:
Lấy vào bình định mức 25 mL, 1,5 mL Fe3+(100 μg mL-1
) với 1 mL thuốc thử SCN- (30%). Dùng dung dịch NaOH (0.1M) và dung dịch H2SO4 (0.1M) điều chỉnh pH, sau đó định mức đến vạch định mức. Tiến hành chiết nhƣ quy trình, thu đƣợc kết quả sau:
33
Nhận xét:
Để phức hình thành ổn định và hiệu suất chiết cao thì pH của dung dịch ở trong khoảng 1÷2.
II.1.2.3.6. Khảo sát thời gian lắc trong quá trình chiết
Tiến hành thí nghiệm:
Cho vào phễu chiết 1 mL Fe3+(100 μg mL-1
), với 1 mL SCN-(30%). Thêm khoảng 20 mL nƣớc cất. Tiến hành chiết tƣơng tự quy trình với những thời gian lắc khác nhau.
Kết quả đƣợc trình bày trong đồ thị:
Đồ thị 6: Sự ảnh hƣởng của thời gian lắc lên mật độ quang
Nhận xét:
Quá trình phân bố của phức [Fe(SCN)6][CTMA]3 lên dung môi etylacetat diễn ra nhanh, vì vậy thời gian lắc không ảnh hƣởng nhiều đến kết quả đo đƣợc.
34
II.1.2.3.7. Khảo sát ảnh hƣởng thời gian ổn định màu
Đồ thị 7: Độ bền màu của phức theo thời gian
Kết quả cho thấy sau 5 phút lên màu thì mật độ quang ổn định. Do đó, sau khi lên màu 5 phút thì tiến hành đo mẫu.