Nghiên cứu sự tạo phức đa ligan trong hệ xylenol orange(xo) sm(iii) ccl3cooh bằng phương pháp trắc quang và ứng dụng phân tích

  • 103 trang
  • file .doc
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc vinh

NguyÔn thÞ thÕ
Nghiªn cøu sù t¹o phøc ®a ligan trong hÖ
Xylenol orange(xo) - Sm(iii) - CCl3COOH
b»ng ph¬ng ph¸p tr¾c quang
vµ øng dông ph©n tÝch
chuyªn ngµnh: Hãa ph©n tÝch
m· sè: 60.44.29
luËn v¨n th¹c sÜ hãa häc
Ngêi híng dÉn khoa häc:
PGS.TS. nguyÔn kh¾c
nghÜa
1
Vinh - 2008
Lêi c¶m ¬n
LuËn v¨n ®îc hoµn thµnh t¹i phßng thÝ nghiÖm chuyªn
®Ò bé m«n Ho¸ ph©n tÝch - Khoa Ho¸ - Trêng §¹i häc Vinh.
§Ó hoµn thµnh luËn v¨n nµy, t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n
s©u s¾c ®Õn:
- PGS.TS. NguyÔn Kh¾c NghÜa ®· giao ®Ò tµi, tËn
t×nh híng dÉn vµ t¹o mäi ®iÒu kiÖn thuËn lîi nhÊt cho viÖc
nghiªn cøu vµ hoµn thµnh luËn v¨n.
- GS.TS. Hå ViÕt Quý ®· ®ãng gãp nhiÒu ý kiÕn quÝ
b¸u trong qu¸ tr×nh lµm luËn v¨n.
T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n Ban chñ nhiÖm khoa Sau ®¹i
häc, khoa Ho¸ häc cïng c¸c thÇy c« gi¸o, c¸c c¸n bé phßng
thÝ nghiÖm khoa Ho¸ ®· gióp ®ì vµ t¹o mäi ®iÒu kiÖn thuËn
lîi, cung cÊp ho¸ chÊt, thiÕt bÞ vµ dông cô dïng cho ®Ò tµi.
Xin c¶m ¬n tÊt c¶ nh÷ng ngêi th©n trong gia ®×nh vµ
b¹n bÌ ®· ®éng viªn, gióp ®ì, t¹o mäi ®iÒu kiÖn cho t«i thùc
hiÖn vµ hoµn thµnh luËn v¨n.
Vinh, th¸ng 11 n¨m 2008.
NguyÔn thÞ thÕ
1
Môc lôc
Trang
Më §Çu....................................................................1
Ch¬ng 1: Tæng quan tµi liÖu.................................3
1.1. Giíi thiÖu vÒ nguyªn tè samari .............................3
1.1.1VÞ trÝ, cÊu t¹o tróc electron, tr¹ng th¸i oxi ho¸ cña
samari.....................................................................3
1.1.2.. TÝnh chÊt vËt lý cña samari............................4
1.1.3. TÝnh chÊt ho¸ häc cña samari........................4
1.1.4. Kh¶ n¨ng t¹o phøc cña Sm(III) víi c¸c thuèc thö 4
1.1.5. Mét sè øng dông cña samari ..........................5
1.1.6. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh samari ..................6
1.2. Thuèc thö XO vµ kh¶ n¨ng t¹o phøc cña nã víi ion kim lo¹i
............................................................................... 7
1.2.1. TÝnh chÊt cña XO……………….........................7
1.2.2. Kh¶ n¨ng t¹o phøc cña XO..............................9
1.3. Axit axetic vµ c¸c dÉn xuÊt clo cña nã....................
…………………………...10
1.4. C¸c bíc nghiªn cøu phøc mµu trong ph©n tÝch tr¾c
quang 11
1.4.1. Nghiªn cøu hiÖu øng t¹o phøc.......................11
1.4.2. Nghiªn cøu c¸c ®iÖu kiÖn t¹o phøc tèi u........12
1.5. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh thµnh phÇn phøc ®a
ligan trong dung dich………………………………..............15
1.5.1. Ph¬ng ph¸p chuyÓn dÞch c©n b»ng...............15
1.5.2 Ph¬ng ph¸p tû sè mol .................................17
2
1.5.3. Ph¬ng ph¸p hÖ ®ång ph©n tö.....................18
1.5.4. Ph¬ng ph¸p Staric- Bacbanel.........................19
1.6. C¬ chÕ t¹o phøc ®a ligan..................................22
1.7. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè hÊp thô ph©n tö cña
phøc..................................................................... 26
1.7.1. Ph¬ng ph¸p Komar x¸c ®Þnh hÖ sè hÊp thô ph©n
tö cña phøc.. 26
1.7.2. Ph¬ng ph¸p xö lý thèng kª ®êng
chuÈn……………………..28
1.8. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ ph©n
tÝch…………………………………………...29
Ch¬ng 2: Kü thuËt thùc nghiÖm.............................30
2.1.Dông cô vµ thiÕt bÞ nghiªn cøu .............................30
2.1.1 .Dông cô .......................................................30
2.1.2 ThiÕt bÞ nghiªn cøu.........................................30
2.2. Pha chÕ ho¸
chÊt……………………………………………………30
2.2.1. Dung dÞch Sm3+(10-3M) ....................................30
2.2.2. Dung dÞch XO (10-3M)....................................31
2.2.3. Dung dÞch axÝt tricloaxetic(10-1M)...................31
2.2.4. Dung dÞch ho¸ chÊt kh¸c................................31
2.3. C¸ch tiÕn hµnh thÝ nghiÖm..................................32
2.3.1. Dung dÞch so s¸nh ........................................32
2.3.2. Dung dÞch phøc XO- Sm(III)- CCl3COOH..........32
2.3.3. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu..................................32
2.4. Xö lý c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm..............................32
Ch¬ng 3: KÕt qu¶ thùc nghiÖm vµ th¶o luËn...........33
3
3.1. Nghiªn cøu ®iÒu kiÖn t¹o phøc cña Sm(III) víi XO vµ
CCl3COOH.................................................................33
3.1.1. Phæ hÊp thô cña XO.......................................33
3.1.2. Phæ hÊp thô cña phc ®¬n ligan Sm(III)-XO......34
3.1.3. Phæ hÊp thô cña phc ®a ligan XO- Sm(III)-
CCl3COOH.................................................................35
3.1.5. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña pH ®Õn sù t¹o phøc......36
3.1.6. Nghiªn cøu sù phô thuéc mËt ®é quang cña phøc vµo
thêi gian....................................................................38
3.1.7. ¶nh hëng cña lîng d thuèc thö XO.....................39
3.1.8. Sù phô thuéc mËt ®é quang cña phøc vµo nång ®é
CCl3COO- …. 40
3.2. X¸c ®Þnh thµnh phÇn phøc XO- Sm(III)- CCl3COOH42
3.2.1. Ph¬ng ph¸p tû sè mol....................................42
3.2.2. Ph¬ng ph¸p hÖ ®ång ph©n tö .......................44
3.2.3. Ph¬ng ph¸p Staric-Bacbanel...........................45
3.2.4. X¸c ®Þnh thµnh phÇn CCl3COOH b»ng ph¬ng ph¸p
chuyÓn dÞch
c©n b»ng…………………………………………………………………
48
3.3. Nghiªn cøu c¬ chÕ t¹o phøc XO- Sm(III)- CCl3COOH 49
3.3.1. Gi¶n ®å ph©n bè c¸c d¹ng tån t¹i cña Sm (III) theo
pH........................................................................... 49
3.3.2. Gi¶n ®å ph©n bè c¸c d¹ng tån t¹i cña XO theo pH51
3.3.3. Gi¶n ®å ph©n bè c¸c d¹ng tån t¹i cña CCl3COOH
theo pH.....................................................................54
4
3.3.4. C¬ chÕ t¹o phøc XO- Sm(III)-
CCl3COOH……………………….55
3.4. X¸c ®Þnh hÖ sè hÊp thô ph©n tö  cña phøc theo
ph¬ng
ph¸p Komar........................................................57
3.5. TÝnh c¸c h»ng sè Kp, cña phøc ...........................58
3.6. ¸p dông ph¬ng ph¸p nghiªn cøu vµo mÉu nh©n t¹o.60
3.6.1. X©y dùng ®êng chuÈn ..................................60
3.6.2. Nghiªn cøu c¸c ion ¶nh hëng tíi phÐp x¸c ®Þnh
Sm(III).....................................................................62
3.6.3. X¸c ®Þnh Sm(III) trong mÉu nh©n
t¹o………………………………63
3.7. §¸nh gi¸ ph¬ng ph¸p ph©n tÝch tr¾c quang phøc
XO-Sm(III)-
CCl3COOH…………………………………………………...64
KÕt luËn..................................................................68
Tµi liÖu tham kh¶o..................................................70
Phô lôc....................................................................72
5
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc vinh

NguyÔn thÞ thÕ
Nghiªn cøu sù t¹o phøc ®a ligan trong hÖ
Xylenol orange(xo) - Sm(iii) - CCl3COOH
b»ng ph¬ng ph¸p tr¾c quang
vµ øng dông ph©n tÝch
luËn v¨n th¹c sÜ hãa häc
Vinh - 2008
Më ®Çu
6
Samari lµ mét nguyªn tè vi lîng cã tÇm quan träng ®èi
víi nhiÒu ngµnh khoa häc, kü thuËt, hiÖn nay ®ang ®îc chó
ý vµ nghiªn cøu t¬ng ®èi s©u réng. Samari lµ mét kim lo¹i
cã tõ tÝnh m¹nh kh¸c thêng nªn ®îc sö dông chÕ t¹o nam
ch©m vÜnh cöu. Nh÷ng nam ch©m lµm b»ng hîp chÊt cña
samari nh SmCo6 , Sm2Co17 vµ SmFeCu cã tõ tÝnh m¹nh gÊp
5-6 lÇn nam ch©m b»ng s¾t. Nh vËy nam ch©m b»ng
samari cho phÐp thu nhá ®éng c¬ ®iÖn. §iÒu nµy ®Æc biÖt
quan träng ®èi víi viÖc chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ trªn m¸y bay vµ
tµu vò trô. Ngoµi ra Sm vµ hîp chÊt cña nã cßn ®îc sö dông
trong phim ¶nh, lµm ®Ìn hå quang, lµm thanh ®iÒu chØnh
lß ph¶n øng h¹t nh©n,lµm ®iÖn cùc cho t¾c te ®Ìn èng...
Samari lµ nguyªn tè thuéc nhãm nguyªn tè ®Êt hiÕm
nhÑ (Lantanoit nhÑ). Trong tù nhiªn, c¸c lantanoit cã c¸c
kho¸ng vËt quan träng lµ monazit, batnesit...Nh÷ng níc giµu
kho¸ng vËt cña ®Êt hiÕm nh: Nga, Mü, Ên §é, Canada vµ
Nam Phi. ViÖt Nam lµ mét trong nh÷ng níc giµu kho¸ng vËt
®Êt hiÕm nh ë NËm Xe (Cao B»ng), ë ven biÓn miÒn
Trung... Nguyªn tö cña nguyªn tè samari cã nhiÒu obitan
trèng nªn nã t¹o phøc bÒn víi nhiÒu phèi tö v« c¬ vµ h÷u
c¬. §· cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ sù t¹o phøc cña
samari víi c¸c thuèc thö kh¸c nhau. Tuy nhiªn, qua viÖc nghiªn
cøu tµi liÖu cho thÊy cha cã mét c«ng tr×nh nµo c«ng bè vÒ
nghiªn cøu sù h×nh thµnh phøc ®a ligan cña samari víi thuèc
thö xilen da cam vµ axÝt tricloaxetic, ®Æc biÖt lµ trong m«i tr-
êng axit.
7
HiÖn nay ®· cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh
samari. Tuy nhiªn, tuú vµo lîng mÉu mµ ngêi ta cã thÓ sö
dông c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c nhau nh: ph¬ng ph¸p ph©n
tÝch thÓ tÝch, ph¬ng ph¸p ph©n tÝch träng lîng, ph¬ng
ph¸p ph©n tÝch tr¾c quang, ph¬ng ph¸p ®iÖn thÕ... Nhng
ph¬ng ph¸p ph©n tÝch tr¾c quang lµ ph¬ng ph¸p ®îc sö
dông nhiÒu v× nh÷ng u ®iÓm cña nã nh: cã ®é lÆp l¹i cao,
®é chÝnh x¸c vµ ®é nh¹y ®¶m b¶o yªu cÇu cña mét phÐp
ph©n tÝch, mÆt kh¸c, ph¬ng ph¸p nµy l¹i chØ cÇn sö dông
nh÷ng m¸y ®o, thiÕt bÞ kh«ng qu¸ ®¾t, dÔ b¶o qu¶n vµ
cho gi¸ thµnh ph©n tÝch rÎ rÊt phï hîp víi ®iÒu kiÖn cña c¸c
phßng thÝ nghiÖm ë níc ta hiÖn nay.
XuÊt ph¸t tõ t×nh h×nh thùc tÕ trªn chóng t«i ®· chän
®Ò tµi: " Nghiªn cøu sù t¹o phøc ®a ligan trong hÖ
Xylenol orange (XO) - Sm(III) - CCl3COOH b»ng ph¬ng
ph¸p tr¾c quang vµ øng dông ph©n tÝch" ®Ó lµm luËn
v¨n tèt nghiÖp cña m×nh.
Thùc hiÖn ®Ò tµi nµy chóng t«i gi¶i quyÕt c¸c nhiÖm
vô sau:
1. Nghiªn cøu ®Çy ®ñ vÒ sù t¹o phøc XO -Sm(III) -
CCl3COOH.
 Kh¶o s¸t hiÖu øng t¹o phøc ®¬n vµ ®a ligan.
 T×m c¸c ®iÒu kiÖn tèi u cho sù t¹o phøc.
 X¸c ®Þnh thµnh phÇn phøc b»ng c¸c ph¬ng
ph¸p ®éc lËp kh¸c nhau.
8
 X¸c ®Þnh ph¬ng tr×nh c¬ chÕ t¹o phøc vµ c¸c
tham sè ®Þnh lîng cña phøc.
2. X©y dùng ph¬ng tr×nh ®êng chuÈn biÓu diÔn sù
phô thuéc mËt ®é quang vµo nång ®é phøc.
3. X¸c ®Þnh hµm lîng Sm trong mÉu nh©n t¹o.
4. §¸nh gi¸ ®é nh¹y cña ph¬ng ph¸p tr¾c quang trong
viÖc ®Þnh lîng Sm b»ng thuèc thö XO vµ CCl3COOH.
Ch¬ng 1 :
Tæng quan tµi liÖu
1.1. Giíi thiÖu vÒ samari.
1.1.1. VÞ trÝ, cÊu tróc electron, tr¹ng th¸i oxi ho¸
[ 7,14,19].
Samari tªn khoa häc lµ Samarium, ®îc nhµ ho¸ häc ng-
êi ph¸p L¬coc ®¬ Boabo®r¨ng (Lecoq de Boisbaudran,
1838-1912) ph¸t hiÖn n¨m 1878 trong kho¸ng vËt do kü s
Samacki (Samarki) t×m thÊy trong vïng nói Uran.
Samari lµ nguyªn tè ë « thø 62 thuéc nhãm IIIB, chu k×
6, cã c¸c tr¹ng th¸i oxi ho¸ +2, +3. Trong ®ã tr¹ng th¸i oxi
ho¸ +3 cña samari lµ ®Æc trng nhÊt.
Ký Sè Khèi l- CÊu B¸n §é ©m N¨ng l- N¨ng N¨ng l-
9
lîng
îng ion îng ion
îng kÝnh ®iÖn ion
thø h×nh ho¸ ho¸
hiÖu nguyª nguyªn (Paulin ho¸
tù electron thø 1 thø 3
n tö tö (Ao) g) thø 2
(eV) (eV)
(eV)
150,3 [Xe]4f66
Sm 62 1,802 1,17 5,61 11,06 23,69
5 s2
B¶ng 1.1: §ång vÞ cña Samari
Khèi lîng nguyªn
§ång vÞ % trong tr¸i ®Êt

Sm-144 143,912 3,1
Sm-147 146,915 15,0
Sm-148 147,915 11,3
Sm-149 148,917 13,8
Sm-150 149,917 7,4
Sm-152 151,920 26,7
Sm-154 153,922 22,7
NhiÖt nãng ch¶y 10,9 kJ mol-1
NhiÖt ho¸ h¬i 164,8 kJ mol-1
NhiÖt th¨ng hoa 207 kJ mol-1
ThÕ ®iÖn cùc chuÈn -2,41 V
1.1.2. TÝnh chÊt vËt lÝ [7,14,19].
Samari lµ nguyªn tè cã mµu tr¾ng b¹c, ë d¹ng bét cã
mµu x¸m, cã ¸nh kim, dÉn ®iÖn kÐm, dÉn nhiÖt rÊt tèt, cã
tõ tÝnh cao, khã nãng ch¶y vµ khã s«i, gißn. Cã thÓ t¹o hîp
kim víi nhiÒu kim lo¹i nh Co, Fe...Sau ®©y lµ mét sè th«ng
sè vËt lý cña Samari :
10
Khèi l-
NhiÖt
îng CÊu
®é NhiÖt §é dÉn
riªng tróc §é dÉn
nãng ®é s«i ®iÖn (W
g.cm-3 tinh nhiÖt
ch¶y ( oC) m-1 K-1)
(20 thÓ
o ( oC)
C)
LËp 13,3 88 ë 20
6,9 1072 1790 o
ph¬ng C
1.1.3. TÝnh chÊt ho¸ häc [7,14,19].
Samari lµ kim lo¹i ho¹t ®éng, chØ kÐm kim lo¹i kiÒm
vµ kim lo¹i kiÒm thæ.
Kim lo¹i d¹ng tÊm bÒn ë trong kh«ng khÝ kh«. Trong
kh«ng khÝ Èm, kim lo¹i bÞ mê ®ôc nhanh chãng v× bÞ phñ
mµng cacbonat baz¬ ®îc t¹o nªn do t¸c dông víi níc vµ khÝ
cacbonic.
ë 200-4000C, Samari ch¸y trong kh«ng khÝ t¹o thµnh
oxit vµ nitrua. Samari t¸c dông víi halogen ë nhiÖt ®é kh«ng
cao, t¸c dông víi N2, S, C, Si, P, H2 khi ®un nãng. T¸c dông
chËm víi níc nguéi, nhanh víi níc nãng vµ gi¶i phãng khÝ
hidro, tan dÔ dµng trong c¸c dung dÞch axit trõ HF vµ H 3PO4
v× muèi Ýt tan ®îc t¹o nªn sÏ ng¨n c¶n chóng t¸c dông tiÕp
tôc, kh«ng tan trong kiÒm kÓ c¶ khi dun nãng. ë nhiÖt ®é
cao cã thÓ khö ®îc oxit cña nhiÒu kim lo¹i nh s¾t, mangan...
1.1.4. Kh¶ n¨ng t¹o phøc cña Sm(III) [7,14,19].
Samari cã kh¶ n¨ng t¹o phøc mµu víi c¸c phèi tö v« c¬
nh NH3, Cl-, CN-, NO3-, SO42- ...Nh÷ng phøc chÊt rÊt kh«ng
bÒn (Trong dung dÞch lo·ng nh÷ng phøc chÊt ®ã ph©n li
hoµn toµn, trong dung dÞch ®Æc chóng kÕt tinh ë d¹ng muèi
kÐp).
11
Nh÷ng phøc chÊt bÒn cña Sm(III) lµ phøc vßng cµng
t¹o nªn víi nh÷ng phèi tö h÷u c¬ cã nhiÒu cµng nh xilen da
cam, metylthimol xanh, PAN, PAR, axit xitric, axit tactric, axit
aminopoliaxetic...Phøc chÊt cña Samari tan ®îc c¶ trong dung
m«i níc vµ dung m«i h÷u c¬.
Phøc chÊt cña samari(III) víi xilen da cam: XO lµ
axit bËc 6 thêng ®îc kÝ hiÖu H6R vµ muèi cña nã t¹o phøc
vßng 5,6 c¹nh víi Sm(III), phøc cã mµu ®á, bÒn trong m«i
trêng pH = 4-6, trong ph¬ng ph¸p ph©n tÝch tr¾c quang
phøc hÊp thô cùc ®¹i ë bíc sãng kho¶ng 500-600 nm.
Phøc chÊt cña samari(III) víi axit xitric: Axit xitric
(H3C6H5O7) lµ axit 3 nÊc thêng ®îc kÝ hiÖu lµ H3Cit. Axit vµ
muèi xitrat t¹o nªn víi ion Sm 3+ phøc chÊt monoxitrat
SmCit.xH2O, Ýt tan trong níc nhng tan nhiÒu trong dung dÞch
natri xitrat nhê t¹o nªn phøc chÊt ®ixitrato Na[SmCit].yH 2O
tan trong níc.
Phøc chÊt cña samari(III) víi EDTA: EDTA vµ muèi
cña nã t¹o phøc vßng cµng víi ion Sm 3+ cã c«ng thøc
H[Sm(EDTA)]. Phøc chÊt nµy rÊt bÒn.
...
Sm3+ cã kh¶ n¨ng t¹o phøc ®a phèi tö víi Ýt nhÊt hai
lo¹i phèi tö kh¸c nhau. ë thËp kØ 60 cña thÕ kØ tríc ngêi ta
®· nghiªn cøu phøc chÊt ®a phèi tö cña samari(III) víi phèi
tö thø nhÊt lµ EDTA, phèi tö thø hai lµ HDETA, XDTA, NTA.
Nh÷ng n¨m gÇn ®©y nhiÒu t¸c gi¶ nghiªn cøu phøc chÊt
®a phèi tö cña samari(III) víi phèi tö thø nhÊt lµ L-alanin, L-
pheninlamin, L-l¬xin, L-histidin, PAN, PAR.. phèi tö thø 2
12
lµ :1,1-bipyridin, axetylaxeton, axit axetic vµ c¸c dÉn xuÊt
halogen cña axÝt axetic...KÕt qu¶ cho thÊy phøc chÊt ®a phèi
tö cã h»ng sè bÒn vµ hÖ sè hÊp thô cao h¬n h¼n phøc ®¬n
phèi tö.
1.1.5. Mét sè øng dông cña samari [7,14,19].
Samari (tinh khiÕt 99,%-99,999%) vµ hîp chÊt cña nã
rÊt cã gi¸ trÞ vµ cã øng dông quan träng trong nhiÒu lÜnh
vùc khoa häc kÜ thuËt. Samari chñ yÕu sö dông lµm nam
ch©m vÜnh cöu( Sm2Co17) cã nh÷ng tÝnh n¨ng ®Æc trng ë
nhiÖt ®é cao so víi c¸c nam ch©m vÜnh cöu kh¸c, trong kü
thuËt laze (Cè ®Þnh tÝnh chÊt víi m«i trêng xung quang cña
thanh laze trong bé kÝnh läc s¸ng..), kü thuËt ®iÖn tö, kü
thuËt vi sãng, trong luyÖn kim, trong lÜnh vùc quang häc.
1.1.6. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh samari
[5,10,12,13,15,16,17,18,20,21,22, 23,24].
Samari ®îc x¸c ®Þnh b»ng nhiÒu ph¬ng ph¸p ph©n
tÝch ho¸ häc vµ vËt lý kh¸c nhau, bao gåm ph¬ng ph¸p
ph©n tÝch tr¾c quang, chiÕt tr¾c quang, AAS, AES, nhiÔu
x¹ tia X, MS-ICP, ph¬ng ph¸p PSD vµ ph©n tÝch ®iÖn ho¸…
Sau ®©y lµ mét sè c«ng tr×nh ®· x¸c ®Þnh samari b»ng
nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau cho hiÖu qu¶ lÝ thuyÕt vµ thùc
tiÔn cao.
N«ng ThÞ HiÒn vµ c¸c céng sù ®· nghiªn cøu phøc
®¬n phèi tö, ®a phèi tö trong hÖ nguyªn tè ®Êt hiÕm(Sm,
Eu, Gd) víi aminoaxit (L-L¬xin, L-Tryptophan, L-Histidin) vµ
axetylaxeton trong dung dÞch b»ng ph¬ng ph¸p chuÈn ®é
®o pH. §· t×m ®îc pHtèiu =6-8, phøc t¹o thµnh d¹ng
LnAcAcX+ vµ Ln(AcAc)2X.
13
Hå ViÕt Quý, TrÇn Hång V©n, TrÇn C«ng ViÖt ®·
nghiªn cøu sù phô thuéc tÝnh chÊt cña c¸c phøc chÊt ®a phèi
tö trong hÖ : Ln3+ (La, Sm, Gd, Tu, Lu)-4-(2-piridylazo)-
rezoxin(PAR)-axit monocacboxilic vµo b¶n chÊt cña ion trung
t©m, phèi tö vµ dung m«i.
§µo Anh TuÊn vµ c¸c céng sù ®· nghiªn cøu sù t¹o
phøc ®a ligan cña Sm(III) víi PAR vµ HX b»ng ph¬ng ph¸p
tr¾c quang.
Art.A.migdisov, A.E.williams-Jones, C.Normand,
S ®· nghiªn cøu quang phæ cña Sm(III) trong phøc SmCl 2+ ,
SmCl2+ ë nhiÖt ®é tõ 25-250 oC víi c¸c ®iÒu kiÖn pH>3, bíc
sãng 300-500 nm, p= 100 bars b»ng ph¬ng ph¸p UV-
spectrophotomentric vµ rót ra kÕt luËn: phøc bÒn ë nhiÖt ®é
< 150 oC, hÊp thô cùc ®¹i ë bíc sãng 400 nm.
Popa K and Konings R.J.M ®· nghiªn cøu nhiÖt dung
riªng cña EuSO4, SmSO4 trong Monazit nh©n t¹o ë nhiÖt ®é
cao 100-200 oC.
Stephanchicova S.A and Kolonin G. R ®· nghiªn
cøu quang phæ cña Sm(III) trong phøc víi clo ë nhiÖt ®é
100-250 oC.
Susheel K. Mittal, Harish Kumar Sharama and
Ashok S. K. Kumar ®· nghiªn cøu t¸ch Sm(III) b»ng ph¬ng
ph¸p ®o diÖn thÕ ®Æt trªn mµng c¶m biÕn SnBP víi c¸c
®iÒu kiÖn pH =4-10, søc ®iÖn ®éng 40-42 mV.
Chowdhury, D. A; Ogata,T; Kamata, S ®· nghiªn
cøu t¸ch Sm(III) trªn ®iÖn cùc sö dông hîp chÊt
bis(thialkylxanthato)alkanes trung tÝnh.
14
Udai P. Singh, Rajeev Kumar, Shailesh Upreti ®·
nghiªn cøu tæng hîp, cÊu t¹o, tÝnh chÊt vËt lÝ vµ nhiÖt cña
phøc Sm(III) víi benzoate b»ng ph¬ng ph¸p X-ray vµ phæ
IR.
H. Matsui, S.Yamamoto, Y. Izawa,
Skaruppuchamy, M. yoshihara ®· nghiªn cøu sù chuyÓn
tr¹ng th¸i electron cña vËt liÖu nung t×m ®îc tõ khèi
Samarium-O-phenylene-S-nickel-S -phenylene-O b»ng ph-
¬ng ph¸p ICP-AES ë nhiÖt ®é 400-800 oC.
Ganjali,M.R; Pourjavid,M.R; Rezapour,M;
Haghgoo,S. ®· nghiªn cøu t¸ch Sm(III) b»ng ph¬ng ph¸p
®o diÖn thÕ ®Æt trªn mµng c¶m biÕn nhùa glipizid.
1.2. S¬ lîc vÒ thuèc thö xilen da cam 2,12,13 .
1.2.1. CÊu t¹o vµ tÝnh chÊt cña xilen da cam.
Xilen da cam ®îc tæng hîp lÇn ®Çu tiªn n¨m 1956.
C«ng thøc ph©n tö: C31H32O13N2S, khèi lîng ph©n tö: M =
672,67(®vC).
CÊu t¹o:
15
Tån t¹i ë d¹ng kh¸c (xemi xilen da cam).
Tªn gäi: 3,3-bis[N,N-bis(cacboxyl metyl)amino
metyl]orthocrezol sunfophtalein.
Tªn tiÕng anh lµ Xylenol orange(XO)
Thêng dïng xilen da cam ë d¹ng muèi natri
C31H28O13N2Na4S, khèi lîng ph©n tö lµ 760,59 ®vC. Xilen da
cam kÕt tinh mµu n©u sÉm, dÔ tan trong níc, dÔ hót Èm,
kh«ng tan trong rîu etylic.
Xilen da cam lµ mét ®a axit cã c¸c h»ng sè pKa nh sau:
pKa1 = 1,15; pKa2 = 2,58; pKa3 = 3,23; pKa4 = 6,4; pKa5 =
10,40; pKa6 = 12,28
Do c¸c h»ng sè pKa kh¸c nhau kh«ng nhiÒu nªn c¸c
d¹ng cña XO cã mµu kh¸c nhau vµ phô thuéc vµo pH.
C > 10-3 M: Dung dÞch cã mµu ®á.
C< 10-3 M : Dung dÞch mµu vµng.
pH= 1- 5 : Dung dÞch mµu vµng.
pH > 7 : Dung dÞch mµu ®á tÝm.
pH cµng lín dung dÞch cã mµu cµng ®Ëm.
16
1.2.2. Kh¶ n¨ng t¹o phøc cña xilen da cam.
Xilen da cam cã kh¶ n¨ng t¹o phøc víi nhiÒu kim lo¹i,
chia lµm 3 nhãm.
Nhãm 1 : Kim lo¹i thuû ph©n ë pH=0-6, t¹o phøc ë
pH=4-6 nh Ag ; Au(III) ; Be ; Al ; Sc ; Ga ; In ; Th(IV) ;
Ti(IV) ; Zr(IV) ; Hg ; Sn(II,IV) ; Nd(III) ; Bi(III) ; Cr(III) ;
Mo ; W ; Fe(II)...ph¶n øng x¶y ra chËm. Khi ®un nãng 60-80
0
tèc ®é ph¶n øng t¨ng.
Nhãm 2 : Kim lo¹i thuû ph©n ë pH> 6, t¹o phøc ë
pH=0-6 nh : Cu(II) ; Mg ; Zn ; Hg(II) ; Pb(II) ; Mn(II) ;
Ni(II)...
Nhãm 3 : Kim lo¹i ph¶n øng víi XO ë pH=6 gåm Ca ;
Sr ; Ba ; Ra...
B¶ng 1.2: Kh¶ n¨ng t¹o phøc cña XO víi mét sè kim lo¹i.
kim lo¹i pH M«i trêng Sù chuyÓn
mµu
Th(IV) 1,7-3,5 HNO3 §á- vµng
Zr(IV) 1,7-3,5 HNO3 §á- vµng
Hg(II),Tl(I 4,0-5,0 §Öm Axetat §á- vµng
I)
Pb(II) 5,0-6,0 §Öm Axetat §á- vµng
Cd(II),Fe( 5,0-6,0 §Öm Axetat §á- vµng
II)
Zn(II) 5,0-6,0 §Öm Axetat §á- vµng
hoÆc
urotropin
Bi(III) 1,0- 3,0 HNO3 §á- vµng
Co(II),Cu( 5,0-6,0 §Öm Axetat TÝm- ®á
II) hoÆc
urotropin
Mg(II) 10,5 §á-vµng
Ca(II) 10,5 §á-vµng
Fe(III) 1,0-1,5 HNO3 TÝm-xanh
In(III) 3,0-3,5 §Öm Axetat §á-vµng
17
Mét sè gi¸ trÞ h»ng sè bÒn lgβ cña phøc XO víi mét sè
kim lo¹i nh sau.
Kim Bi Fe Ca Mg Zn
lo¹i
lgβ 5,5 5,7 8,65 9,02 6,2
1.3. Axit axetic vµ c¸c dÉn xuÊt clo cña nã [2,12,13].
Tªn axit CTPT KLPT pKa
Axit Axetic CH3COOH 60 4,76
Monocloaxetic CH2ClCOOH 94,5 2,86
§icloaxetic CHCl2COOH 129 1,30
Tricloaxetic CCl3COOH 163,5 0,66
Axit Axetic vµ c¸c dÉn xuÊt clo cña nã cã kh¶ n¨ng t¹o
phøc kh«ng mµu víi nhiÒu ion kim lo¹i. Trong ®Ò tµi nµy
chóng t«i th¨m dß kh¼ n¨ng t¹o phøc cña CCl 3COOH víi
Sm(III), vai trß lµ ligan thø 2 tham gia t¹o phøc trong hÖ XO-
Sm(III)-CCl3COOH.
1.4. C¸c bíc nghiªn cøu phøc mµu dïng trong ph©n tÝch tr¾c
quang 3,4,8,9.
1.4.1. Nghiªn cøu hiÖu øng t¹o phøc .
Gi¶ sö ph¶n øng t¹o phøc ®¬n vµ ®a ligan x¶y ra theo
ph¬ng tr×nh sau:
(®Ó ®¬n gi¶n ta bá qua kh«ng ghi ®iÖn tÝch).
M + qHR MRq + qH+; (1.1)
KCb
M + qHR + pHR ' MRqR'p + (q+p)H+;
(1.2) Kcb
ë ®©y HR vµ HR' lµ c¸c ligan.
§Ó nghiªn cøu hiÖu øng t¹o phøc ®¬n vµ ®a ligan ngêi
ta thêng lÊy mét nång ®é cè ®Þnh cña ion kim lo¹i (C M) nång