BÓ
GIÀO DMC VA OÀO
TAO
DAI
HQC QUÓC GIÀ HA
NÓI
TRUÒNG
DAI HQC
KHCA
HOC
TU NHIÈN
-^ Ld «P»
HA
NHU
DAI
NGHIÈN
cCfU
PHAN
IJNG OXI
HOA
SUNFONAPHTOLAZOREZOCXIN
BANG
H2O2 DUÒI
TAO
DUNG XÙC TAO CÙA
lON MANGAN
(II) VA KHÀ NÀNG
•
LfNG
DUNG VÀO PHAN T!CH
Chuyén ngành: HÓA PHAN

va nhùtig phuOng
phàp xàc
c^nh
mangan 6
1.1.
Mot so hóa
ti'nh cùa
mangan 6
1.1.2.
Mot so
phUtJng
phàp xàc
dinh
mangan 7
1.1.2.1.
Càc
phiiOng
phàp do
quang
thóng
thUÒng
8
1.1.2.2. Càc
phOOng
phàp phàn
tfch
dién hóa 12
1.1.2.3.
PhuWng
phàp phàn tfch quang

phàp dóng hoc do quang 18
2.
Phin thirc
nghiém 24
2.1.
Hoà chat
va
dung dich thuóc
thù,
thiét
bi 24
2.1.1 Hoà chat
va
dung dich
thuòc
thù"
24
2.1.2.
Thiét
bi 23
2.2.
Két
qua nghién
ci/u va
thào
luàn
25
2.2.1.
Tinh
chat quang cùa

phan ung du ba thành phan:
thuòc thù
SNAR +
H2O2 +
Mn(ll) 27
2.2.4. Anh
hu'òng
cùa càc ion la tói phép do quang dóng hoc
xàc dinh mangan
vói
thuòc
thù'SNAR
32
2.2.5. Ành
hiiòng
cùa chat tao
phùt
EDTA 34
2.2.6. Anh
hi/òng
cùa nhiét do tói toc do phàn
L/ng
35
2.2.7. Bàc phàn
ùtig
riéng cùa ion Mn(ll) 37
3. Xàc dinh hàm
lUtJng
mangan trong màu
toc bang phutJng

ngày
càng dòi hòi cao hcm nhu moi ngành khoa hoc khàc.
De giài quyét yéu càu
dò
càc nhà hòa hoc phàn
tich dirgc sii
giup dò cùa càc ngành khoa hoc khàc
da giài quyét
dugc
hai vàn
de
co bàn sau:
* Dà phàt
trién nhiing
còng cu mòi
de
do dac
va xùr ìf
s6
lièu
két qua ngày
càng
thèm
hoàn
thién
.
*
Dà
tìm
ra

chat xùc
tàc theo
phuong
phàp dòng hoc do quang
de
xàc dinh vi
lugng va sièu
vi
lugng
càc
nguyén
tó.
Vi
diéu
kièn co
han
ve
thòi gian
nèn chùng
tòi chi
co
thè
xàc dinh dugc
mot sÓ
yéu
tò lièn
quan dén vàn
de
này. Chùng tòi hy
vong ràng vói

khoa hoc ky thuàt. Chàng han nhu trong thành
phàn cùa thép dac bièt
chiù
va dàp manh nhu mày nghién dà, duòng ray xe
lùa
Trong càc
15 luyén
thép nguòi ta dùng feromangan
de
khù oxi. Nguòi
ta
con su
dung càc hgp
chat
cùa mangan nhu
KMn04,
\InOo làm
càc
chat
oxi hoà trong
nliièu
Gnh vuc.
c^
à
}rJ
Mangan cùng nhu nhiéu nguyèn tÒ nhu
coban,
kem hàm lugng
rat
nhò

tòn
thuong day
thàn kinh (duòng bó thàp), màt khàc
con co tó
bàm vièm
phòi hay
con
goi là vièm phòi mangan. Hgp
chat
cùa mangan nhu
kalipemanganat
it
dòc han, tuy nhièn khi
uóng
phài sé
gay
ra bènh vièm da
day
hoac vièm
mot
[49].
Vi thè
chùng tòi
muón
tìm ra
mot
phucmg phàp
de
xàc dinh nhanh mangan
mot

lóp
vò dièn tu ngoài cùng là 3d
4s''.
Do càu
trùc dièn tu nhu
vày
nèn mangan
de
bi
bùt
hai dièn tu
a
lóp ngoài cùng
de
tòn tai
a
trang thài hóa tri +2,
day
là trang thài
ben
vung
va
phò bién nhàt
cùa mangan.
Càc ion Mn(II) mang
tinh
khù yéu, trong dung dich nuóc (nhàt là trong
mOi
truòng kiém) chùng
de

là tucmg dòi
ben con
càc hóa tri trung gian
khàc khòng
ben
trong dung dich nuóc (kè cà
Mn(in)),
do vày vièc nghièn
cuu càc trang thài hóa tri này thuòng
rat
khó khan.
Càc
he
mudi cùa Vin(II) cùng
co tinh
nàng oxi hóa tòt nhu pemanganat:
(E
Mn(IID/Mnai) =
1,5
IV,
E
^MnO/.'MniTI) =
1-5IV).
[40]
Càc ion Mn(II)
va
Mn(III) co khà nàng tao phùc voi nhiéu phòi tu khàc
nhau. Rièng
vói
Mn(III) khuynh huóng tao phùc

mot sò
truòng hgp
co
su
bién
dói mùc
oxi hóa cùa mangan trong
niOi
truòng kiém.
Càc ion mangan(III) vàn chua dugc
ngliièn ci'ru
nhiéu
bòi tinh
kém
ben
cùn
trang thài hóa tri này khi no
con
tu do trong dung dich nuóc. De làm
bcMi
trang thài này nguòi ta phài thèm vào càc
chat
tao phùc. Mangan(III)
de
tao
phùc vói
florua
[5J,
phot
phàt hoac pirophotphat [6], oxalat [6].

c6 mat cùa tàc nhàn tao phùc.
Trong mot sò còng trình nghièn
cùu
[9] nguòi ta da
chi
ra ràng ion
Mn(n)
co
khà nang fu xùc tàc
va
làm xùc tàc cho
nhffng
phàn ùng khàc
dàc
bièt là
pliàn
l'mg
oxi hóa khù càc thuÒc
thù hOii
co bòi
H2O2
[1] . Trong dò tàc
nhfln
oxi hòa truc tiép khòng phài là chfnh càc phàn tu
H^O^
'"^^ là nh&ng
san
phclm
trung gian do nò tao nèn cùng vói
chat

theo
phuong phàp
thè tfch, hay phucmg phàp dièn hóa,
phuang
phàp do quang
thòng thuòng.
[10]
Nhung khi hàm lugng mangan trong màu phàn tfch
rat
nhò hoac lugng
nic^u
co de
phàn tfch lai
rat fi thì
vàn
de
trò nèn
rat
khó khan. Day là mot
nliiCm
vu dàng dugc quan tàm
va
dàu tu
giài
quyét.
1.1.2.1. Càc
phufìtng
phàp do quang thóng
thuòng
Iruóc

4^545
nm. Tuy nhièn do
he
sÒ hàp thu
pliAn
tu
gam
cùa
ion
pcmaganat (e
= 2200
^2400)
nèn dò nhay khòng dugc cao làm.
Ciói
han
xàc dinh
co
0,2
).ig
/mi
Mn. Vùng nòng dò làm vièc
Ihfch
hgp
co
10'^M.
Ngoài càc pesunfat nguòi ta
co
thè
su
dung càc tàc nhàn oxi hóa khàc nhu

-
CH,
Dal
dirgc
do nhay
5.10'^
^ig/ml ò
mòi truòng
n3P04lN.
[1IJ
2.2,2
dipyndin:
"^ ^ ^
N
N
Dircrc sìr
dung
de xdc
dinh Mn(II)
ò
?.
= 495 trong
mOi
truòng nuóc
vói
do
nhay3,5.10-%ig/ml.
[12]
3.
Diphenyl

Tao phurc Mn(II) trong mòi truòng nuóc
duoc chiéft
vào
tetracloruacaclxm,
Ca4
cho do nhay
1,5.10^
^g/ml.
[16]
5.
Complecxon
II, III:
Xàc djnh mangan (III) trong mOi truòng nuóc dat dO nhay 1
f^ig/ml
à buóc
song
?.
=
5()0nm.
[15]
6.
R-Meckap1oquinolin
(thiocxin):
3H2O
N
SNa
trong mOi truòng cloroforrn
(CIIQj)
cho
dò

9.
8-Oxy
quinaldin:
N'
H C
3
OH
-1
Trong
mOi
tnròng clorofonn cho dò nhay
5,1.10
^g/ml
ò
A,
=
395nm.
[21
|
10.
J'(2-pyridinazo)-
2- naphtol:
J'rong
mOi
tnròng
cloroform
cho dò nhay
9.10
|ig/ml
bX-

^ig/ml a
buóc
song X
= 226 nm
lioàc?t
= 268 nm. [12]
13.
rormaldoxun
ai2 =
N-OH
Trong mòi truòng nuóc cho dò nhay
4,9.10"^
Mg/mi ò X
~
455 nm.
[231
1.1.2.2.
(^àc
phmmg
phàp phàn
tich dìen
hóa.
Càc
phirong
phàp cuc
phÓ
dà dugc su dung
de
xàc dinh mangan. Do ban
chat

khù ion Mn(II)
ve
mangan kim
loai.
[24]
* Phàn
ung
khù
ion Mn(VII) dèn Mn(II) hoac Mn. [25]
* Phàn
img khuion
Mn(III) dèn Mn(II) hoac Mn. [26]
* Phàn ung oxi hoà Mn(II) dèn Mn(III). [27]
*
F^hàn
img diCn pluin
L^m
giàu so bò mangan b moi dang tan trong dung
dich sau dò
tiè'n
hành hòa tan
anòt
(tfch góp - hòa tan).
[28]
e»?
12
i^3
De
xàc dinh mangan nguòi ta
con

2801,06
A"".
Phuong phàp
phÓ
phàt xa nguyèn tu
co im
dièm
là
khòng càn phàn hùy màu
Iruóc khi phàn tfch. Dò nhay cùa phuong phàp dat tòi
co
10"'*%
dÒi vói
mangan .
luy
vày
nhìn
chung phuong phàp này thuòng chi
dCing de phfln
tfch dinh !fnh
va
bàn dinh lugng
vi nò
bi han
che ve
dò
chinh
xàc do nhièu
nguyèn
nliAn gfly Ihnng

nang
suàl
phàn tfch lón.
De
xàc
dinh mangan
bang phUitng
phàp hàp thu nguyèn tu
co
thè dùng càc loai dèn
nguyèn
tu
hòa khàc nhau nhu:
Khòng khf -
C^U^
QII O,
b vach còng huòng chfnh là 279,5 nm.
C^
13
ÌTJ
Vida:
dòi vói mangan
Vach do (nm) Loai dèn nguyèn tu hóa
279,5 (nm) Khòng khf -
C2H2
Dò nhay Giói han phàt hièn.
0,03
^ig/ml
0,01
|ig/ml

co
khà nàng phàn tfch nhanh
va
truc tièp dÒi tugng màu
ma
khòng càn phàn hùy truóc
va
dat dugc dò chfnh xàc cao. Nhung nhugc
dièm co bàn cùa phuong phàp là dò nhay khòng cao mac dù lugng màu
phfln
tfch co thè
chi
càn
rat
ft. Do dò phuong phàp này
clii co
uu thè khi
philn
tfch càc màu
co chùa
hàm lugng mangan dù lón.
1.1.2.5. Phuong phàp
kich hoqt
noiron.
Phuong phàp này
co
dò nhay cao dÒi vói mangan. Thuòng
co
thè xàc dinh
dugc

[35,36J.
Tuy nhièn,
phucnig
phàp phàn tich này dòi hòi
nhrnig
thiét bi dac bièt
rat
hièn dai
va
hoàn chinh, do dò già thành
phftn
tfch
rat
cao
va
khó
co
thè phò
bién ròng rài.
c-»j
14
ho
1.1.2.6.
Càc
phuang phàp
do
quang dóng
hoc.
Mangan
là

là
dira
trèn
tàc
dung
xùc tàc cùa càc ion
mangan
(H)
dòi vói
phàn urng
oxi hóa -
khir
cùa
mot chat
màu nào dò vói
mot
tàc
nhan khàc. Phàn
lìmg
màu
ma
theo
dò ta
quan
sàt
dugc
va
do dac
dòng
hoc

tàc nhAn phàn
ung dèu là càc
chat
tan (kè cà càc tàc
nhàn
xuc tàc là
nhfnig
ion ki?n loai)
nèn
nhtrng
phàn ùrng
này déu là
phàn
ù'ng
xùc tàc
dòng
thè.
('àn
cu vào
chat
oxi hóa
trong phàn
ung
chi
thi
ma
ion
Mn(n)
làm
chat

MnO^
phu
thuòc
vào
nÒng
dò ion
Mn(II).
Dò
nhay
cùa
phuong phàp
này là
0,2
^ig
Mn/ml.
Càc ion ành
huòng
là
Fe(III), Cr(III),
Ce(in)
[36].
2.
Phàn
ùng
oxi hóa càc chat màu
hOu co
do oxi khóng khi
vói sif co
tnàt
cùa ion tnangan làm chat xùc

iruóc hét
phài kè dén phàn ung cùa eriocrom T den (diéu kièn mòi tnròng phàn ung là
pH
=
10-10,5;
thòi gian phàn ùrng là 15 phùt) dà cho dò nhay vói nòng dò
mangan xùc tàc
10
|ig/ml.
Phuong phàp do quang dòng hoc này dà dugc
dùng
de
xàc dinh mangan trong: Nuóc càt,
muòi
amoni, axit
tactric
[37]
Nói
chung càc phàn urng do quang dòng hoc thuòng dugc thuc hièn trong
mòi truòng trung tfnh tói kiém. Trong
dò co
nhung phàn ung nhu luminon
hay lumomanhezon
co nhCfng
dò nhay khà cao co
10"
^lg/ml.
Phuong phàp dòng hoc
co
thè tién hành theo huóng do quang thòng thuòng

do
(38],
Tàc già
Phgni
Vàn Tinh trong còng trình luàn àn cùa
mình
da dua ra
phu(tng
phàp dòng hoc do quang
sii
dung càc thuÒc thù
trioxyazo
benzen
(TOAH) va
càc dàn xuàt
thè
halogen
mot
làn cùa
nò
bi oxi hóa hóa bòi
H2O2 duòi
tàc
dung cùa ion mangan(II) làm
chat
xùc tàc da xàc dinh dugc hàm lugng
mangan dat dò nhay
10"V
hay
2,2.10"^

Nhu vày phuong phàp dua trèn phàn ung oxi hóa khù cùa càc thuòc thù
hfru
co
co
ion
mangan(Il)
làm xùc tàc cho két
qua
rat
nhay
ma
khòng dòi hòi
nhrrng thiét bi
qua
phùc tap
nhmig
diéu càn chù
f
là phuong phàp càng nhay
thì
nhfrng
hòa
chat,
dung cu
va
nuóc càt càn phài
co
dò tinh
khièì
rat

bang
phuong phàp này.
Vi lugng Mn(II) trong dung dich
KHC8ll404-NaOH
(pH
-
4,8) xùc tàc cho
phàn
irng
làm màt màu cùa eriocrom T den (ET-OO) bang KIO4. Gióri han
phàt hièn là 1,45 .10'
g/ml.
Phuong phàp dugc
su
dung
de
xàc dinh Mn vi
lugng trong duòng
va
btlp
cài [43].
o^
17
^J
1
Z^'V-LA/C-I
1.2. Thuoc
thi/sunfonaphtolazorczocsinol.
JliuÒc
thù sunfonaphtolazorczocsinol, viét tàt là SNAR

co
bàn tai thi truòng, do dò chùng tòi phài tu
(òng
hgp
va
tinh
che
[ 44 ].
I*oluektov
là nguòi dàu tièn nghièn
ciru
phàn ung màu
giTra
sunfonaphtol-
azorczocsinol
va (ja "^,
In
"*"
trong mòi truòng nuóc [451. Sau dò SNAR duoc
su
dung
de
do màu
[46] va
do huynh quang xàc dinh Ga [47j. Co
che pliàn
ùng
gifra Ga ^ va
SNAR dà dugc làm sàng tò trong còng trình [48].
Qua

va
vàn dung
de
xàc dinh Mn
trcMig toc
nguòi Vièt
Nani
o?
18
irJ
1.3.
Ca
sò
lì
thuyet
phumig
phàp dòng hoc do quang
Dòng hoc do quang là
mot
phuong phàp hóa
If,
nò vùa là phuong phàp phàn
tfch dòng thòi là phuong phàp nghièn cùu.
Bàn
chat
cùa phuong phàp hóa
If
là dua trèn phép do
mot
thòng sò hóa

càch truc
tiép
va
dan gian nhu vày. MÒi quan
he
giùa thòng sò hóa
If
truc tiép do dugc
vói nòng dò càu
tu
càn xàc dinh
co
thè se phùc tap hon nhièu theo càch giàu
tièp qua
mot
sÒ thòng sÒ
tning
gian nào
dò.
Trong nhfrng tnròng hgp nlur
vay nguòi ta phài dùng
nhftng
bièn phàp bién dòi toàn hoc
kèl
hgp vói
nhùng
diéu kièn thuc nghièm
lliich
hgp
de

o^
19
l'-J
Thuòng nguòi ta dùng
cuvel
do
co
1
=
const
va
dÒi vói mòi
chat
màu nhàt
djnh
co
thè suy ra ràng
ci ==
K
va
do dò: A
=
K . C
Khi nghièn cùru theo phuong phàp dòng hoc do quang
cfing
nhu moi phuong
phàp dòng hoc khàc, la phài xàc dinh
tòc
dò phàn ùng
va

dò phàn ùng gifra càc
chat
phàn ung:
1,2,
n.
C^,,
(^2^
•
Qi • '*^
nòng dò
tuitng
ùng cùa càc chat.
m,,
m2,
nij,
: là sÒ mu chi bàc phàn ùng rièng theo
tìTng
thành phàn
tham
già
phàn ùng.
Nè'u
trong
he
phàn ùng
co
ba càu
tu:
R + H2O2
+Mn(II)-^

ch<ft,
ta
khOng thè
do
diroc nliung
vi
phftii
dt
va
dCp mù
phai
Ll'y
nhiing bièn
dói
dù lón
ve tliói
gian
va
nòng dò do vày trong
thuc te'ta
co:
AC
V =
R
Al
03
20
1*0
Trong
qua

cuvet nhàt dinh, tai
mot
buófc song
nhàt dinh ta
sé
co:
At
B.r
At At
Trong dò :
K'=
—
=
const.
ci
Nhu vày,
toc
dò phàn ùng ti
le
thuàn
vói
tòc dò giàm màu cùa dung
dich.
Do dò ta hoàn toàn
co
thè
su
dung tÒc dò giàm màu
de
do tÒc dò phàn ùng

tu
càn xàc dinh, do
dò càn phài nghièn
cihi
tÒc dò phàn ùng phu thuòc nhu
thè
nào vào hàm
lugng chat xùc tàc; dò chfnh là vàn
de
trung làm.
Jrong
phuong
pliàp
dòng hoc do quang thòng sÒ do dugc truc tièp) là mat dò
quang.
Nhimg
ò
day
su bièn
dÓi
mat dò quang theo thòi gian mòi là diéu
càn chù
f
dèn, do
dò
tàt
yè'u
phài tfnh toàn
tu nhirng
già tri

vi
thè
càn phài
co nhung
thòng
tin xàc
dàng
ve
tfnh
chat
hàp phu
quang cùa càc
IhuÒc
thù
va
càc yèu tÒ
co
thè ành huòng
dè'n
tfnh
chat
quang
cùa càc thuòc
thù
dò.
Nghla
là
phài
biè't ve
phò hàp

phàn
co
trong
he
phàn ùng. Nguòi
ta dà chi ra
mot
sò
phuong phàp
de
nghièn
cùu
bang
tfnh toàn
va bang
thuc nghièm, nhung trong
bàn
luan
àn
này chùng
tòi dà
dùng
mot
phuong phàp
goi là do
toc
dò
phàn
ung
trung

mot
day
thf
nghièm, nòng
dò
thuòc
thù lày vào ban
dàu
giòng
hèt
nhau
va
càc diéu kièn khàc (nlur
nliièt
dò )
cflng òli
dinh,
chi co
nòng
dò cùa
clifft
xùc tàc
Mn(II) dugc
dua vào
khàc
nhau
thì
tÒc
dò cùa
phàn

nhfrng bièn dòi
ve
thòi gian
rat
nhò nhung dièu
dò
rat khó thuc hièn,
vi thè
phài
do
theo
su
bién
dòi
thòi gian
dù
lón,
nèn
toc
dò chùng
ta
tfnh dugc
se
là
tÒc
dò
trung bình trong
klioàng
thòi gian
At nào

càc
nòng
dò
Mn(Il)
khàc nhau
la sé
co
dugc duòng chuàn
ve
su
phu thuòc cùa nòng
dò
Mn(Il)
vào
su
giàm
màu cùa dung dich
(ò
càc diéu kièn xàc dinh dòng nhàt
dà
chon)
.
C'^
22
W
C6 thè nói, phuong phàp dòng hoc do quang
co
dò nhay cao
de
xàc dinh

tuofng
tàc nào dò dén càc càu lù chfnh. [39]
Vi
thòi gian dành cho luàn
vàn
thac
si co
han nèn chùng tòi chua
tliè
di
sftu
khào sàt co
che
cùa phàn ùng.
(s^
23
ìrJ
2.
PHAN THUC NGHIÈM
2.1-
Hoà chat, dung dich thuòc thù va thiet bi.
2.1.1.
Hoà
chat va
dung dich thuóc thù.
làt
cà càc hóa
chat
dugc
su diing

-
30 % theo ti
le
1:
10. Dung dich làm vièc dùng trong 2 ngày. Rièng
nlifrng
thf nghièm dinh
lugng dòi
vó^i II2O2
chi dùng dung dich
mófi
pha. Nòng dò
II2O2 a
dung dich
dàu
va mot
sò dung dich dugc kièm tra lai
bang
phuong phàp chuàn dò oxi
hóa khù
\(i\
dung dich
KMn04
tièu
chudn.
Dung dich
dèiìi
KOB
- Na2B407
dugc pha

can
phan
tfch
AB 204
(Italia)
co
dò
chfnh
xàc
10 "*
gam.
2.2.
Ket qua
nghién cùru
va
thào
luàn.
2.2.1.
Tinh
chat
quang
cùa
thuóc
thù
SNAR.
Tmng
dung dich
nuòre
thuÒc
thù

song ngàn con
ò
pII
trong khoàng
9,50-1
1,30
cuc dai
hàp
thu
khòng thay
dòi
va
trùng nhau:
X^^
- 530 nm
(hình
1).
Tu
nhfrng
dù
kièn
do
dugc
la
co
thè
tfnh
ra
he
sÒ hàp thu

0.24
0.18
pH
=
11.93
0.224
0.14
0.18
0.291
0.36
0.4
0.406
0.375
0.3
pH
= 9.94
0.28
0.175
0.183
0.26
0.353
0.39
0.402
0.35
0.23
i
pH = 6.64
1
0.171
i