Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
NÔNG THỊ HƢỜNG
NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHẸ VỚI L-TYROSIN
BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC QUANG VÀ CHUẨN ĐỘ ĐO pH
CHUYÊN NGÀNH: HOÁ PHÂN TÍCH
MÃ SỐ: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS - TS. LÊ HỮU THIỀNG
THÁI NGUYÊN - NĂM 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Lê Hữu
Thiềng đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học, khoa Hóa
học - Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên trong suốt quá trình học tập và
nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Hóa Học - Đại
học Sư phạm Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều
kiện cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu
trường THPT Sông Công, tổ Hóa - Sinh - Thể dục trường THPT Sông Công
đã giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Thái Nguyên, tháng 08 năm 2010.
1.4.1 Phương pháp chuẩn độ đo pH 15
1.4.1.1 Cơ sở của phương pháp 15
1.4.1.2 Phương pháp xác định hằng số bền của phức chất tạo thành 16
1.4.2 Phương pháp trắc quang UV-VIS 16
1.4.2.1 Cơ sở của phương pháp 16
1.4.2.2 Phương pháp xác định thành phần của phức chất 17
1.4.2.3 Phương pháp xác định hằng số bền 18
Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM 20
2.1 Hóa chất và thiết bị 20
2.1.1 Hóa chất 20
2.1.1.1 Dung dịch đệm pH = 4,2 (CH
3
COONH
4
, CH
3
COOH) 20
2.1.1.2 Dung dịch asenazo (III) 0,1% 20
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.1.1.3 Dung dịch DTPA 10
-3
M 20
2.1.1.4 Dung dịch LnCl
3
10
-2
M (Ln: La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) 20
2.1.1.5 Dung dịch L-tyrosin 2.10
-3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Mật độ quang của các dung dịch Ln
3+
- Tyr ở bước sóng 275 nm 25
Bảng 2.2. Mật độ quang của hệ phức La
3+
: Tyr ở các giá trị pH khác nhau 27
Bảng 2.3. Mật độ quang của hệ phức Ce
3+
: Tyr ở các giá trị pH khác nhau 28
Bảng 2.4. Mật độ quang của hệ phức Pr
3+
: Tyr ở các giá trị pH khác nhau 29
Bảng 2.5. Mật độ quang của hệ phức Nd
3+
: Tyr ở các giá trị pH khác nhau 30
Bảng 2.6. Mật độ quang của hệ phức Sm
3+
: Tyr ở các giá trị pH khác nhau 31
Bảng 2.7. Mật độ quang của hệ phức Eu
3+
: Tyr ở các giá trị pH khác nhau 32
Bảng 2.8. Mật độ quang của hệ phức Gd
3+
: Tyr ở các giá trị pH khác nhau 33
Bảng 2.9. Mật độ quang của các hệ phức La
3+
và pK
2
của L-tyrosin ở 25
1
0
C; lực ion I = 0,05; I = 0,10; I = 0,15. 40
Bảng 2.13. Kết quả chuẩn độ hệ Ln
3+
: H
2
Tyr
+
= 1 : 2 bằng KOH 2,5.10
-2
M
ở 25
1
0
C; I = 0,05. 41
Bảng 2.14 Kết quả chuẩn độ hệ Ln
3+
: H
2
Tyr
+
= 1 : 2 bằng KOH 2,5.10
-2
M
lực ion I =0,05; I = 0,10; I = 0,15 48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Phổ hấp thụ của L-tyrosin 2.10
-4
M 22
Hình 2.2. Phổ hấp thụ của hệ phức La
3+
- Tyr theo tỉ lệ mol 1: 2 23
Hình 2.3. Phổ hấp thụ của hệ phức Ce
3+
: Tyr = 1: 2 24
Hình 2.4 Sự phụ thuộc mật độ quang của L-tyrosin khi thêm Ln
3+
26
Hình 2.5. Sự phụ thuộc mật độ quang của hệ phức La
3+
: Tyr ở các giá trị
pH khác nhau 27
Hình 2.6. Sự phụ thuộc mật độ quang của hệ phức Ce
3+
: Tyr ở các giá trị
pH khác nhau 28
Hình 2.7. Sự phụ thuộc mật độ quang của hệ phức Pr
3+
: Tyr ở các giá trị
pH khác nhau 29
,
Gd
3+
theo thời gian 36
Hình 2.14. Đường cong chuẩn độ H
2
Tyr
+
và các hệ Ln
3+
: H
2
Tyr
+
= 1: 2 ở
25
1
0
C, I = 0,10. 44
Hình 2.15. Sự phụ thuộc lg k vào thứ tự nguyên tử 48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT DTPA: Dietylentriamin pentaaxetic
dixet:
lượng, công nghệ năng lượng xanh
Một trong những hướng nghiên cứu quan trọng hiện nay của NTĐH là
phức chất, đặc biệt là phức chất với các amino axit vì chúng có nhiều ứng
dụng trong nông nghiệp, y dược. Với L-tyrosin amino axit tạo nên protein;
phức chất của nó với NTĐH còn ít được nghiên cứu.
Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu sự tạo phức
của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ với L-Tyrosin bằng phương pháp trắc
quang và chuẩn độ đo pH”
*Mục tiêu đề tài:
Phương pháp trắc quang: Xác định tỷ lệ các cấu tử tham gia tạo
phức; độ bền phức chất theo thời gian.
Phương pháp chuẩn độ đo pH: Xác định hằng số bền của phức chất
ở các lực ion khác nhau.
*Nhiệm vụ nghiên cứu:
Phương pháp trắc quang:
- Xác định bước sóng tối ưu.
- Xác định tỷ lệ các cấu tử tham gia tạo phức.
- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức.
- Độ bền của phức chất theo thời gian.
Phương pháp chuẩn độ đo pH:
- Xác định hằng số phân ly của L-tyrosin ở các lực ion khác nhau.
- Xác định hằng số bền của phức chất tạo thành ở các lực ion khác nhau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2
5p
6
chắn với tác dụng bên ngoài cho nên không có ảnh hưởng quan trọng đến tính
chất của đa số lantanoit. Do đó tính chất của lantanoit được quyết định chủ
yếu bởi các electron 5d
1
6s
2
. Vì thế các lantanoit giống nhiều với nguyên tố d
nhóm IIIB, chúng rất giống với ytri và lantan là có các bán kính nguyên tử và
ion tương đương.
Sự khác nhau trong kiến trúc nguyên tử chỉ ở lớp ngoài thứ ba ít có ảnh
hưởng đến tính chất hóa học của nguyên tố nên các lantanoit rất giống nhau.
Điều này được thể hiện ở tính chất vật lý và tính chất hóa học của các
lantanoit : đều là kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy khó sôi và là
những kim loại hoạt động chỉ kém kim loại kiềm và kiềm thổ. Do electron
hóa trị của lantanoit chủ yếu là ở các electron 5d
1
6s
2
nên trong các hợp chất
các nguyên tố đất hiếm thường thể hiện số oxi hóa bền và đặc trưng là +3.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3
Ngoài những tính chất đặc biệt giống nhau, các lantanoit cũng có
những tính chất không giống nhau, từ Ce đến Lu một số tính chất biến đổi
0
6s
2
Sm (Z = 62): [Xe ] 4f
6
5d
0
6s
2
Pr (Z = 59): [Xe ] 4f
3
5d
0
6s
2
Eu (Z = 63): [Xe ] 4f
7
5d
0
6s
2
Nd (Z = 60): [Xe ] 4f
4
5d
0
6s
2
Gd (Z = 64): [Xe ] 4f
(
0
C)
Bán kính
nguyên tử
(A
0
)
Bán kính
ion Ln
3+
(A
0
)
Thế điện
cực chuẩn
(V)
La
138,91
6,16
920
3464
1,877
1,061
-2,52
Ce
140,12
6,77
804
7,54
1072
1670
1,802
0,964
-2,41
Eu
151,96
5,24
826
1430
2,042
0,950
-2,40
Gd
157,25
7,89
1312
2830
1,082
0,938
-2,40
Các NTĐH nhẹ là những kim loại khó nóng chảy và khó sôi.
Bán kính ion giảm chậm vì phân lớp 4f với số electron từ 4f
0
đến 4f
7
nằm sâu bên trong nên bị các electron 5s
Eu ([Xe]4f
7
5d
0
6s
2
) có obitan 4f
7
(nửa bão hòa) do đó có thể mất 2
electron ở 6s
2
thể hiện số oxi hóa +2. Ngoài ra cũng có thể gặp số oxi hóa +4
với Pr, +2 với Sm.
Các ion Ln
3+
trong dung dịch có màu biến đổi một cách có quy luật
theo độ bền tương đối của trạng thái 4f. Các ion lantanoit có cấu hình [Xe] 4f
0
,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
5
[Xe] 4f
7
và [Xe] 4f
14
cũng như [Xe] 4f
1
và [Xe] 4f
Pr
3+
(4f
2
) lục vàng. Eu
3+
(4f
6
) vàng nhạt.
Nd
3+
(4f
3
) tím hồng. Gd
3+
(4f
7
) không màu.
Ở trạng thái rắn cũng như trong dung dịch các Ln
3+
( trừ La
3+
) có phổ hấp
thụ ứng với các dải hấp thụ đặc trưng trong vùng hồng ngoại, khả kiến và tử
ngoại. [13]
1.1.3 Tính chất của NTĐH nhẹ
Các NTĐH nhẹ hoạt động hóa học mạnh hơn các NTĐH nặng và là
chất khử mạnh:
- Trong không khí ẩm bị phủ màng oxit hay hyđroxit.
- Ở 200-400
- Tan dễ dàng trong dung dịch các axit, trừ HF và H
3
PO
4
vì tạo muối
LnF; LnPO
4
ít tan.
- Không tan trong kiềm kể cả khi đun nóng.
350
0
C
450-500
0
C
Phụ lục
4. Phổ
hấp thụ
phức
Eu
3+
:
Tyr = 1 :
2 500-800
0
C
200
3
cần
đun sôi):
Ln
2
O
3
+ 3H
2
O
nóng
2Ln(OH)
3
.
Tan trong các axit vô cơ tạo thành dung dịch chứa [Ln(H
2
O)
n
]
3+
(n: 6;
8; 9). Các oxit này không tan trong dung dịch kiềm nhưng tan trong kiềm
nóng chảy và tan dần trong muối amoni.
Ngoài ra với Ce, Pr và Eu còn có oxit bền là CeO
2
; Pr
6
O
11
và EuO.
3
: 7,41-8,03; Ce(OH)
3
: 7,35-7,60. Ln(OH)
3
không tan trong kiềm nhưng tan trong axit vô cơ, không bền với nhiệt bị phân
hủy khi đun nóng tạo oxit.
Ln(OH)
3
+ 3HCl LnCl
3
+ 3H
2
O.
Ln(OH)
3
Ln
2
O
3
+ 3H
2
O.
Ngoại lệ: Pr(OH)
3
Pr
6
O
4
1.1.4 Tình hình phân bố NTĐH ở Việt Nam
Việc khai thác và sử dụng kim loại đất hiếm, từ lâu đã được nhiều nước
trên thế giới quan tâm. Theo đánh giá của các nhà khoa học địa chất tổng trữ
lượng oxit đất hiếm trên thế giới có khoảng 93.413.000 tấn (chưa kể Liên Xô
cũ và Việt Nam) với 103 mỏ. Kim loại đất hiếm được khai thác trên thế giới
từ khoáng vật basnezit chủ yếu tại Trung Quốc, Mỹ và khoáng vật monazit tại
các nước: Oxtrâylia, Ấn Độ, Mỹ, Nam Phi, Srilanca
Tại Việt Nam, bắt đầu từ năm 1970 nhà nước đã cho triển khai công tác
thăm dò đánh giá tài nguyên đất hiếm và nghiên cứu chế biến kim loại đất
hiếm. Các mỏ đất hiếm ở Việt Nam chủ yếu ở Nậm Xe, Đông Pao (Phong
Thổ, Lai Châu), Yên Phú (Văn Yên, Yên Bái), Mường Hum (Bát Xát, Lào
Cai) và vành đai sa khoáng ven biển miền Trung.
Thành phần đất hiếm trong các mỏ đất hiếm của Việt Nam rất đa dạng,
thành phần khoáng vật cũng khác nhau. Theo kết quả nghiên cứu với khoáng
vật ở Bắc Nậm Xe thành phần gồm: barit, parizit, piroclo, sinkizit, basnezit
(hàm lượng R
2
O
3
là 2,5%); còn ở Đông Pao gồm: basnezit, sinkizit, cerinit,
lantanit, barit, florit (hàm lượng R
2
O
3
là 8,5%); với sa khoáng lại gồm:
xenotim, monazit, casiterit (hàm lượng R
2
O
3
là 2,1%) Qua kết quả phân tích
kỹ thuật tiên tiến.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
9
1.2 Giới thiệu về Tyrosin
1.2.1. Cấu tạo Tyrosin
Tyrosin thuộc nhóm amino axit nhóm II: có gốc R chứa nhân thơm
cùng với phenylalanin và tryptophan. [15]
Công thức phân tử : C
9
H
11
NO
3
Công thức tạo:
OH CH
2
CH COOH
NH
2Tên quốc tế:
- amino -
- hydroxyphenyl propionic.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
10
Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng sau:
OH
CH
2
CH
COO
-
NH
3
+
OH
CH
2
CH
COO
-
+ H
2
O
NH
2 + OH
) và cacboxyl (-COOH) do đó có khả năng tạo phức với kim loại
trong đó có NTĐH.
Trong tự nhiên Tyrosin có thể tồn tại ở các dạng đồng phân: D-tyrosin,
L-tyrosin và biến thể raxemic D,L-tyrosin. Trong đó L-tyrosin có hoạt tính
sinh học cao hơn các đồng phân còn lại. L-tyrosin là một trong 20 amino axit
được sử dụng trong các tế bào để tổng hợp protein, do đó chúng tôi nghiên
cứu dạng L-tyrosin.
Tác giả [21] đã nghiên cứu phức của Fe(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II) với
L-tyrosin và chỉ ra liên kết trong phức chất tạo bởi nhóm –COO
-
, NH
2
với ion
kim loại. Còn theo [19] đã so sánh khả năng tạo phức của Al
3+
với L-histidin và
L-tyrosin.
1.2.2 Sơ lược về hoạt tính của L-Tyrosin
L-tyrosin là một axit amin có vai trò quan trọng trong cấu trúc của
protein các cơ quan trong cơ thể con người. L-tyrosin chủ yếu được sử dụng
để tăng cường sự tập trung và tỉnh táo. L-tyrosin là nhân tố tạo nên hoocmon
tuyến giáp threonine và thyroxine; hoocmon tăng trưởng epinephrine và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
11
norepinephrine dopamine thượng thận. Chức năng của L-tyrosin liên quan
chặt chẽ với việc dẫn truyền thần kinh và khích thích trong cơ thể. L-tyrosin
cũng được dùng để tạo ra các sắc tố melanin trong da đen giúp cơ thể chống
lại các tia UV có hại của mặt trời.
Các Ln
3+
có thể tạo nên với những phối tử thông thường như NH
3
, Cl
-
,
CN
-
, NO
3
-
, SO
4
2-
những phức chất không bền. Trong dung dịch loãng những
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
12
phức chất đó phân ly hoàn toàn, còn trong dung dịch đặc chúng kết tinh ở
dạng muối kép. Với các phối tử hữu cơ, Ln
3+
sẽ tạo phức bền hơn và nhất là
với những phối tử có dung lượng phối trí lớn và điện tích âm lớn.[7]
Độ bền của phức chất NTĐH với phối tử hữu cơ được giải thích:
- Do hiệu ứng chelat (hiệu ứng vòng càng) có bản chất entropi, quá
trình tạo phức vòng càng làm tăng entropi. Trong đó phức vòng 5; 6 cạnh có
cấu trúc bền vững nhất.
- Do liên kết giữa NTĐH với phối tử chủ yếu là liên kết ion. Vì vậy
.9H
2
O; Mg
2
Ce
2
(NO
3
)
12
.12H
2
O [17]
Một trong những hợp chất hữu cơ tạo được phức bền với NTĐH là
amino axit. Có nhiều quan điểm khác nhau về sự tạo phức giữa NTĐH và
amino axit:
Theo tác giả L.A Trugaep, trong phức chất của kim loại với amino axit,
liên kết tạo thành đồng thời với nhóm cacboxyl và nhóm amino. Tùy theo sự
sắp xếp tương hỗ của các nhóm này mà phức chất tạo thành là hợp chất vòng
có số cạnh khác nhau (hợp chất chelat) như 3, 4, 5, 6 cạnh Độ bền phức
chất phụ thuộc vào số cạnh, trong đó vòng 5 hoặc 6 cạnh là bền nhất. [14]
E.O Zeviagisep cho rằng phản ứng tạo phức không xảy ra trong môi
trường axit hoặc trung tính, sự tạo thành các hợp chất vòng chỉ xảy ra khi
kiềm hóa dung dịch. Tuy nhiên ở pH cao lại có sự phân hủy phức tạo thành
các hyđroxit đất hiếm. [6]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
13
Phức tạo bởi các NTĐH và amino axit trong dung dịch thường là phức
2
) và nguyên tử O trong nhóm cacboxyl (-COOH).
1.3.2 Ứng dụng của phức chất giữa NTĐH và amino axit
Một trong những đặc tính quan trọng của phức chất là hoạt tính sinh
học. Vì vậy mà phức chất của các amino axit được ứng dụng nhiều trong
nông nghiệp và y học. Trong nông nghiệp phân bón có thành phần phức vòng
của các kim loại chuyển tiếp, NTĐH cho hiệu quả cao hơn nhiều so với các
loại phân vô cơ, hữu cơ truyền thống, vì chúng có những đặc tính: dễ hấp thụ,
bền ở khoảng pH rộng, không bị các vi khuẩn phá hủy trong thời gian dài, có
thể loại được các tác nhân gây độc hại cho con người, gia súc và môi trường
như các kim loại nặng, ion NO
3
-
. Mặt khác chúng còn bổ xung các nguyên tố
cần thiết cho cây, cho đất trồng bị nghèo đi do quá trình photphat hóa, sunfat
hóa, trôi rửa.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
14
Đã có nhiều công trình nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức chất
giữa NTĐH với amino axit như: phức chất của một số NTĐH với L-aspactic
làm ức chế sự nảy mầm của đỗ tương, đỗ xanh; với axit glutamic lại có tác
dụng ức chế sự phát triển chiều cao thân, chiều dài rễ, tăng số cành trên
cây hay phức H
3
[La(Trp)
3
(NO
3
O đã được
nghiên cứu đánh giá cho hoạt độ chống lại nấm mốc và vi khuẩn.
Nhìn chung phức chất của NTĐH với các amino axit có biểu hiện hoạt
tính sinh học trên nhiều đối tượng khác nhau, có thể gây ra sự ức chế hoặc
kích thích một số yếu tố sinh học nào đó. Vì vậy, việc nghiên cứu các phức
chất của NTĐH với các amino axit để tìm ra những ứng dụng có ích nhằm
đem lại hiệu quả kinh tế cao cho con người là một hướng đi đúng đắn.
1.4 Một số phƣơng pháp nghiên cứu phức chất trong dung dịch
Có nhiều phương pháp hóa lý khác nhau để nghiên cứu sự tạo phức
trong dung dịch như: Phương pháp quang phổ, chuẩn độ điện thế, cực phổ, độ
tan
Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu sự tạo phức của các NTĐH nhẹ
với L-tyrosin bằng phương pháp trắc quang và chuẩn độ đo pH. Vì hai
phương pháp này có ưu điểm là thiết bị đơn giản, nồng độ dung dịch nghiên
cứu không cần lớn, các kết quả thực nghiệm thuận lợi cho việc xác định các
giá trị của phức tạo thành. Cơ sở chủ yếu của phương pháp trắc quang là hóa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
15
học các hợp chất phức hấp thụ ánh sáng thường là các phức chất có màu, có
độ hấp thụ quang cao. Còn đối với phương pháp chuẩn độ đo pH thuận lợi
cho tất cả phức chất và ít bị ảnh hưởng từ các yếu tố môi trường.
1.4.1 Phương pháp chuẩn độ đo pH
1.4.1.1 Cơ sở của phương pháp
Cơ sở của phương pháp này là khi tạo phức giữa ion kim loại với phối
tử có sự giải phóng ion H
+
. Giả sử M là kim loại, HL là phối tử, phức tạo
thành là bậc 1:
( )
2
ii
C Z C Z C Z
Trong đó C
i
, Z
i
là nồng độ và điện tích của ion thứ i.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
16
1.4.1.2 Phương pháp xác định hằng số bền của phức chất tạo thành
Phức thường được tạo thành từng bậc ứng với các phương trình sau:
M + L ML
ML + L ML
2ML
n-1
+ L ML
n
Các hằng số bền đặc trưng cho sự tạo thành phức chất ở các bậc khác
nhau được xác định bằng các biểu thức:
k
1
k
n
hay lg k = lg k
1
+ lg k
2
+ + lg k
n
Để xác định hằng số bền của phức tạo thành, chúng tôi chọn phương
pháp Bjerrum. Theo Bjerrum hằng số của phức tạo thành được xác định
thông qua mối liên hệ giữa
n
và [L].
Trong đó:
n
là số phối tử trung bình hay còn gọi là hệ số trung bình
các phối tử liên kết với một ion kim loại ở tất cả các dạng phức.
[L] là nồng độ phối tử tại thời điểm cân bằng.
Việc xác định
n
và [L] dựa vào giá trị pH hay [H
+
] của dung dịch.[12]
Công thức tính toán và các số liệu thu được, chúng tôi trình bày ở phần
thực nghiệm.
1.4.2 Phương pháp trắc quang UV-VIS
1.4.2.1 Cơ sở của phương pháp
Phương pháp trắc quang UV-Vis dựa vào việc đo cường độ dòng sáng
còn lại sau khi đi qua dung dịch bị chất phân tích hấp thụ một phần. Tính chất
được đo là mật độ quang A của dung dịch. Nó cho biết sự hấp thụ ánh sáng
màu. Nếu dung dịch phân tích là dung dịch keo thì gọi là phương pháp đo
đục. Trong phương pháp đo đục nếu đo cường độ dòng sáng sau khi bị các
hạt keo hấp thụ thì gọi là phương pháp hấp đục, nếu đo cường độ dòng sáng
do các hạt keo khuếch tán gọi là phương pháp khuếch đục. Để đo cường độ
dòng sáng có thể so sánh bằng mắt, phương pháp dùng dụng cụ (máy đo) có
tế bào quang điện hay tế bào nhân quang điện. Phương pháp này cho kết quả
tương đối khách quan và chính xác nên được sử dụng rộng rãi. [4]
1.4.2.2 Phương pháp xác định thành phần của phức chất
Xác định thành phần của phức chất là xác định tỷ lệ kết hợp của các
cấu tử trong phức. Có nhiều phương pháp xác định thành phần của phức như:
phương pháp dãy đồng phân tử, phương pháp bão hòa mật độ quang, phương
pháp chuẩn độ trắc quang, phương pháp điểm đẳng điện quang
Trong đề tài này chúng tôi sử dụng phương pháp dãy đồng phân tử để
xác định thành phần của phức.
Giả sử phức chất ML
n
được tạo thành theo phản ứng:
M + nL ML
n
M là ion trung tâm, L là phối tử (ion hoặc phân tử). Để xác định hệ số
hợp thức n ta sử dụng phương pháp dãy đồng phân tử. Dãy đồng phân tử là
một dãy dung dịch có tổng nồng độ C
M
và C
L
của các cấu tử M và L không
Copyright: Tài liệu đại học ©