Nghiên cứu sự tạo phức đa ligan trong hệ 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN) - Bi (III) - CHCl2COOH bằ ng phƣơng pháp chiết - trắc quang và ứng dụng phân tích

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

ĐINH VĂN ĐẠM

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC ĐALIGAN

TRONG HỆ 1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTHOL

(PHƢƠNG ÁN-2)-BI(III)-DICLOAXETICAXIT BẰNG

PHƢƠNG PHÁP CHIẾT - TRẮC QUANG VÀ

ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 60.44.29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS. HỒ VIẾT QUÝ

Thái Nguyên - Năm 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ii

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của

riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung

thực. Những kết luận của luận văn chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

iii

LỜI CẢM ƠN

Luận văn đƣợ c hoàn thành tại phòng thí nghiệm trƣờng ĐHSP Thái

Nguyên. Để hoàn thành luận văn này , tôi xin chân thành tỏ lòng biết ơn sâu

sắc đến:

- GS.TS. Hồ Viết Quý đã giao đề tài , tận tình hƣớng dẫn khoa họ c và

tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

- PGS.TS Lê Hƣ̃u Thiềng cùng các cá n bộ và nhân viên khoa Hóa Họ c

Trƣờng ĐHSP Thái Nguyên đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi, cung cấp

hóa chất, máy móc, thiết bị, và dụng cụ giúp tôi hoàn thành luận văn.

- Th.S. Đào Xuân Tân hiệu trƣở ng trƣờng THPT Lƣơn g Phú - Phú

Bình- Thái Nguyên , cùng các CB ,NV nhà trƣờng nơi tôi công tác đã độ ng

viên, khuyến khích ,tạo mọi điều kiện thuận lợi về thời gian công tác để tôi

hoàn thành luận văn.

- Nhƣ̃ng ngƣời thân trong gia đình và bạn bè đã ủng hộ , độ ng viên ,

giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Thái Nguyên tháng 8 năm 2011

ĐINH VĂN ĐẠ M

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

iv

MỤC LỤC

Lời cam đoan.............................................................................................................. ii

Lời cảm ơn ................................................................................................................ iii

Mục lục...................................................................................................................... iv

Danh mụ c các kí hiệu, chƣ̃ viết tắt.......................................................................... viii

Danh mụ c các bảng ................................................................................................... ix

Danh mụ c các hình vẽ, đồ thị.................................................................................... xi

MỞ ĐẦU..................................................................................................................... i

CHƢƠNG 1 ................................................................................................................3

TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...........................................................................................3

1.1. Giới thiệu về nguyên tố Bitmut............................................................................3

1.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của Bitmut ......................................................... 3

1.1.2. Tính chất vật lý và hóa học của Bitmut........................................................ 3

1.1.3. Khả năng tạo phức của Bi(III) với các thuốc thử trong phân tích trắc quang và

chiết - trắc quang................................................................................................. 5

1.1.4. Ứng dụng của bitmut.................................................................................. 9

1.1.5. Một số phƣơng pháp xác định bitmut ........................................................ 10

1.2. TÍNH CHẤ T VÀ KHẢ NĂNG TẠ O PHƢ́ C CỦ A PAN..................................14

1.2.1. Tính chất của thuốc thử PAN.................................................................... 14

1.2.2. Khả năng tạo phức của PAN và ứng dụng các phức của nó ........................ 15

1.3. AXIT DICLOAXETIC: CHCl2COOH ..............................................................17

1.4. SƢ̣ HÌNH THÀNH PHƢ́ C ĐA LIGAN VÀ Ƣ́ NG DỤ NG CỦ A NÓ TRONG HÓA

PHÂN TÍCH ..............................................................................................................17

1.5. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́ U CHIẾT PHƢ́ C ĐA LIGAN ...............19

1.5.1. Khái niệm cơ bản về phƣơng pháp chiết ................................................... 19

1.5.2. Các phƣơng pháp trắc quang để xác định thành phần phức trong dung dịch 23

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

v

1.6. CƠ CHẾ TẠ O PHƢ́ C ĐA LIGAN....................................................................31

1.7. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ HẤ P THỤ MOL PHÂN TƢ̉ CỦ A

PHƢ́ C........................................................................................................................36

1.7.1. Phƣơng pháp Komar xác định hệ số hấp thụ phân tử của phức ................... 36

1.7.2. Phƣơng pháp xử lý thống kê đƣờng chuẩn................................................. 37

1.8. ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH......................................................38

Chƣơng 2.KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM ................................................................40

2.1. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU. ......................................................40

2.1.1. Dụng cụ................................................................................................... 40

2.1.2. Thiết bị nghiên cứu. ................................................................................. 40

2.2. PHA CHẾ HOÁ CHẤT. ....................................................................................40

2.2.1. Dung dịch Bi3+ (10-3M). ........................................................................... 41

2.2.2. Dung dịch PAN (10-3M). .......................................................................... 41

2.2.3. Dung dịch axít dicloaxetic CHCl2COOH (10-1M) ...................................... 41

2.2.4. Các loại dung môi .................................................................................... 41

2.2.5. Dung dịch hoá chất khác........................................................................... 42

2.3. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. .................................................................42

2.3.1. Dung dịch so sánh PAN............................................................................ 42

2.3.2. Dung dịch phức đaligan: 1- (2-pyridylazo) – 2-Naphthol (PAN)- Bi(III)-

CHCl2COOH..................................................................................................... 42

2.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 43

2.4. XƢ̉ LÝ CÁC KẾT QUẢ THƢ̣ C NGHIỆ M.......................................................43

Chƣơng 3...................................................................................................................44

KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN.....................................................44

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

vi

3.1. NGHIÊN CƢ́ U KHẢ NĂNG TẠ O PHƢ́ C VÀ CHIẾT PHƢ́ C ĐA LIGAN

TRONG HỆ PAN -BI(III) - CHCL2COOH BẰ NG DUNG MÔI METYL

ISOBUTYLXETON(MIBX). ...................................................................................44

3.1.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan. .................................................... 44

3.1.2. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đa ligan PAN-Bi(III)-CHCl2COOH vào

thời gian chiết.................................................................................................... 47

3.1.3. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đa ligan PAN-Bi(III)-CHCl2COOH vào pH.

......................................................................................................................... 49

3.2. DUNG MÔI CHIẾT PHƢ́ C ĐA LIGAN PAN-BI(III)-CHCL2COOH.............51

3.2.1.Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào nồng độ CHCl2COOH ................ 54

3.2.2. Xác định thể tích dung môi chiết tối ƣu..................................................... 55

3.2.3.Sự phụ thuộc phần trăm chiết vào số lần chiết và hệ số phân bố .................. 57

3.2.4. Xử lý thống kê xác định % chiết ............................................................... 58

3.3.3. Xác định thành phần phức PAN - Bi (III) - CHCl2COOH .......................... 59

3.3.3.1. Phƣơng pháp tỷ số mol xác định tỷ lệ Bi (III) - PAN..................................59

3.3.3.2. Phƣơng pháp hệ đồng phân tử mol xác định tỷ lệ Bi3+: PAN......................61

3.3.3.3. Phƣơng pháp Staric - Bacbanel....................................................................63

3.3.3.4. Phƣơng pháp chuyển dịch cân bằng xác định tỷ lệ Bi3+: CHCl2COOH ......65

3.3.4. Nghiên cứu cơ chế tạo phức PAN-Bi(III)-CHCl2COOH ............................ 66

3.3.4.1. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Bi3+ và PAN theo pH .......................66

3.3.4.1.1. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của Bi3+ theo pH..................................66

3.3.4.1.2. Giản đồ phân bố các dạng tồn tại của PAN theo pH ................................68

3.3.4.2. Cơ chế tạo phức PAN - Bi (III) - CHCl2COOH ..........................................70

3.3.5. Tính hệ số hấp thụ phân tử  của phức (R)Bi(CHCl2COO)2 theo phƣơng pháp

Komar............................................................................................................... 73

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

vii

3.3.6. Tính các hằng số Kcb, Kkb,  của phức (R)Bi)(CHCl2COO)2 theo phƣơng

pháp Komar. ..................................................................................................... 74

3.4. XÂY DƢ̣ NG PHƢƠNG TRÌNH ĐƢỜ NG CHUẨ N PHỤ THUỘ C MẬ T ĐỘ

QUANG VÀO NỒ NG ĐỘ CỦ A PHƢ́ C VÀ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢ NG BITMUT

TRONG MẪU NHÂN TẠ O.....................................................................................76

3.4.1. Xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ

của phức ........................................................................................................... 76

3.4.2. Xác định hàm lƣợng Bitmut trong mẫu nhân tạo bằng phƣơng pháp chiết-trắc

quang................................................................................................................ 78

3.4.3. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG BITMUT TRONG MẪU THUỐC ĐAU DẠ

DÀY TRYMO CỦA HÃNG DƢỢC PHẨM RAPTAKOS, BRETT & CO.LTD -

ẤN ĐỘ. .....................................................................................................................79

3.4.3.1. Xử lí mẫu và hòa tan mẫu. ...........................................................................79

3.4.3.2. Xác định hàm lƣợng Bitmut trong mẫu thuốc bằng phƣơng pháp đƣờng

chuẩn. ........................................................................................................................80

PHẦN KẾT LUẬN...................................................................................................82

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................84

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT

AAS : Atomic Absorption Spectrometry ( Phổ hấp thụ nguyên tử)

Abs : Absorbance (Độ hấp thụ)

AES : Atomic Emission Spectrometry (Phổ phát xạ nguyên tử)

PA :Pure chemical analysis (Hoá chất sạch tinh khiết phân tích)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ix

DANH MỤ C CÁ C BẢNG

Bảng 1.1. Các tham số định lƣợng của phức Bi(III) - PAN ............................. 5

Bảng 1.2: Xác định Bitmut bằng phƣơng pháp trắc quang và chiết - trắc quang

......................................................................................................................... 13

Bảng 1.3: Sự phụ thuộc

i

gh i

A

lg

A A



  

vào lgCHR' ....................................... 31

Bảng 1.4: Kết quả tính nồng độ các dạng tồn tại của ion M........................... 34

Bảng 3.1: Mật độ quang của phức trong dung môi metylisobutylxeton

(MIBX)(l=1,001cm,  = 0,1).......................................................................... 44

Bảng 3.2: Bƣớc sóng hấp thụ cực đại của thuốc thử PAN và các phức trong

dung môi metylisobutylxeton.......................................................................... 47

Bảng 3.3: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan PAN-Bi(III)

CHCl2COOH vào thời gian lắc chiết .............................................................. 47

Bảng 3.5: Mật độ quang của phức PAN-Bi(III)-CHCl2COOH trong các dung

môi hữu cơ khác nhau (l = 1,001cm, =0,1, pH = 2,75) ................................ 51

Bảng 3.4: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan PAN-Bi(III)

CHCl2COOH vào pH ...................................................................................... 49

Bảng 3.6: Các thông số về phổ hấp thụ phân tử của phức PAN-Bi(III)-........ 52

CHCl2COOH trong dung môi hữu cơ khác nhau............................................ 52

Bảng 3.7: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức ............................................ 53

PAN-Bi(III)-CHCl2COOH vào nồng độ CHCl2COOH.................................. 53

Bảng 3.8: Sự phụ thuộc phần trăm chiết của phức ......................................... 55

PAN-Bi(III)-CHCl2COOH vào thể tích dung môi chiết................................. 55

Bảng 3.9: Sự phụ thuộc phần trăm chiết của phức ......................................... 56