Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức đa ligan trong hệ 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN) - Bi (III) - CHCl2COOH bằ ng phương pháp chiết - trắc quang và ứng dụng phân tích
Ngày nay khi khoa học phát triển mạnh mẽ, nhu cầu sản xuất và ứng dụng các vật liệu siêu tinh khiết vào các ngành công nghiệp trở nên cấp bách.Bitmut là một trong những nguyên tố kim loại có tầm quan trọng đối với nhiều ngành khoa học hiện đang được chú ý và nghiên cứu sâu rộng.Bitmut là một nguyên tố được biết từ thế kỷ XV, nhưng mãi đến thế kỷ XVIII thì bitmut và các hợp chất của nó mới được phân biệt và được sử dụng rộng rãi. Đặc biệt là dùng trong y học, dược phẩm, chế tạo chất bán dẫn, vật liệu compozit, điện cực, hợp kim dễ nóng chảy, vật liệu siêu dẫn...Trong lĩnh vực y học, dược phẩm thì bitmut có trong các loại thuốc chữa bệnh như: viêm loét dạ dày, ung thư dạ dày, thực quản... ngoài ra nhiều hợp chất của bitmut được dùng để chữa bệnh ngoài da, nhiễm khuẩn.Bitmut là một kim loại dễ nóng chảy, ở trạng thái lỏng nó tồn tại trong khoảng nhiệt độ rất rộng, nên nó được ứng dụng làm chất mang nhiệt. Bitmut lỏng có thể kết hợp với nhiều kim loại thành hợp kim.Bitmut có rất nhiều ứng dụng nên đã có nhiều phương pháp khác nhau để xác định hàm lượng của bitmut trong các đối tượng như: dược phẩm, thực phẩm, nguồn nước... bằng các phương pháp Vôn-Ampe hòa tan, phương pháp trắc quang và chiết- trắc quang, phương pháp hấp thụ nguyên tử, phát xạ nguyên tử...
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu sự tạo phức đa ligan trong hệ 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN) - Bi (III) - CHCl2COOH bằ ng phương pháp chiết - trắc quang và ứng dụng phân tích, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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
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
iii
LỜ I CẢ M ƠN
Luậ n văn đƣợ c hoà n thà nh tạ i phò ng thí nghiệ m trƣờ ng ĐHSP Thá i
Nguyên. Để hoà n thà nh luậ n văn nà y , tôi xin chân thà nh tỏ lò ng biế t ơn sâu
sắ c đế n:
- GS.TS. Hồ Viế t Quý đã giao đề tà i , tậ n tì nh hƣớ ng dẫ n khoa họ c và
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
- PGS.TS Lê Hƣ̃ u Thiề ng cù ng cá c cá n bộ và nhân viên khoa Hó a Họ c
Trƣờ ng ĐHSP Thá i Nguyên đã giú p đỡ , tạo mọi điều kiện thuận lợi, cung cấ p
hóa chất, máy móc, thiế t bị , và dụng cụ giúp tôi hoàn thành luận văn.
- Th.S. Đà o Xuân Tân hiệ u trƣở ng trƣờ ng THPT Lƣơn g Phú - Phú
Bình- Thái Nguyên , cùng các CB ,NV nhà trƣờ ng nơi tôi công tá c đã độ ng
viên, khuyế n khí ch ,tạo mọi điều kiện thuận lợi về thời gian công tác để tôi
hoàn thành luận văn.
- Nhƣ̃ ng ngƣờ i thân trong gia đì nh và bạ n 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
iv
MỤC LỤC
Lờ i cam đoan .............................................................................................................. ii
Lờ i cả m ơn ................................................................................................................ iii
Mục lục ...................................................................................................................... iv
Danh mụ c cá c kí hiệ u, chƣ̃ viế t tắ t .......................................................................... viii
Danh mụ c cá c bả ng ................................................................................................... ix
Danh mụ c cá c hì nh 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 CHIẾ T PHƢ́ C ĐA LIGAN ............... 19
1.5.1. Khái niệm cơ bản về phƣơng pháp chiết ................................................... 19
1.5.2. Các phƣơng pháp ắtr c quang để xác ịđ nh thành phần phức trong dung dịch 23
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
v
1.6. CƠ CHẾ TẠ O PHƢ́ C ĐA LIGAN .................................................................... 31
1.7. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊ NH 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 KẾ T 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
3+ -3
2.2.1. Dung dịch Bi (10 M). ........................................................................... 41
-3
2.2.2. Dung dịch PAN (10 M). .......................................................................... 41
-1
2.2.3. Dung dịch axít dicloaxetic CHCl2COOH (10 M) ...................................... 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 KẾ T 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
vi
3.1. NGHIÊN CƢ́ U KHẢ NĂNG TẠ O PHƢ́ C VÀ CHIẾ T 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 CHIẾ T 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 ịđ nh tỷ lệ Bi3+: PAN ...................... 61
3.3.3.3. Phƣơng pháp Staric - Bacbanel .................................................................... 63
3+
3.3.3.4. Phƣơng pháp chuyển dịch cân bằng xác định tỷ lệ Bi : 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
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 ĐỊ NH HÀM LƢỢ NG BITMUT
TRONG MẪ U 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 ờđƣ ng
chuẩn. ........................................................................................................................ 80
PHẦN KẾT LUẬN ................................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 84
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
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
ix
DANH MỤ C CÁ C BẢ NG
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
Ai
Bảng 1.3: Sự phụ thuộc lg vào lgCHR' ....................................... 31
AAgh i
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
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
x
PAN-Bi(III)-CHCl2COOH vào số lần chiết .................................................... 56
Bảng 3.10. Sự lặp lại của % chiết phức PAN - Bi (III) - CHCl2COOH ......... 58
Bảng 3.11: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN - Bi (III) -
CHCl2COOH vào CPAN/ CBi3+ của dãy 1 và CBi3+ / CPAN của dãy 2 ............... 59
3+
Bảng 3.13: Sự phụ thuộc mật độ quang vào CPAN và CBi ............................. 62
A
Bảng 3.14. Sự phụ thuộc lgi f (lgC ) .............................. 64
CHCl2 COOH
AAgh i
Bảng 3.15: Phần trăm các dạng tồn tại của Bi3+ theo pH ................................ 66
Bảng 3.16: Phần trăm các dạng tồn tại của thuốc thử PAN (HR) theo pH ....... 68
Bảng 3.17: Kết quả tính nồng độ các dạng tồn tại của ion Bi3+ ...................... 71
Bảng 3.18: Kết quả tính -lgB .......................................................................... 71
Bảng 3.19: Kế t quả xá c đị nh của phức (R)Bi(CHCl2COO)2 bằ ng phƣơng
pháp Komar (max = 565nm, l = 1,001cm, = 0,1, pH = 2,75) ....................... 72
Bảng 3.20: Kết quả tính lgKcb của phức (R)Bi(CHCl2COO)2 ........................ 74
Bảng 3.21: Kết quả tính lg của phức (R)Bi(CHCl2COO)2 ........................... 74
Bảng 3.22: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức ...................... 75
Bảng 3.23: Kết quả xác định hàm lƣợng Bitmut trong mẫu nhân tạo bằng
phƣơng pháp chiết-trắc quang ......................................................................... 77
Bảng 3.24: Các giá trị đặc trƣng của tập số liệu thực nghiệm ........................ 77
Bảng 3.25. Kết quả xác định hàm lƣợng Bi trong mẫu thuốc dƣợc phẩm Ấn
Độ bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn dùng phức đa ligan PAN-Bi(III)-
CHCl2COOH . ............................................................................................... 79
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
