Báo cáo nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA Er(III) VỚI 1-(2-PYRIDILAZO) -2-NAPHTOL (PAN) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG " ppt

1

NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA Er(III) VỚI 1-(2-PYRIDILAZO)
-2-NAPHTOL (PAN) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
Nguyễn Đình Luyện
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
MỞ ĐẦU
Thuốc thử 1-(2-pyridilazo)-2-naphtol (PAN) tạo phức được với một số
nguyên tố như đồng, niken [1] và các phức đơn, đa-ligan của Fe(III) [2,3,4]
Trong các công trình trước [5,6,7], chúng tôi đã thông báo kết quả nghiên cứu sự
tạo phức đơn và đa-ligan của một số nguyên tố đất hiếm với PAR bằng phương
pháp trắc quang. Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứu sự
tạo phức đơn-ligan của Er(III) với PAN.
PHẦN THỰC NGHIỆM
Dung dịch nguyên tố đất hiếm Er(III) được điều chế từ oxit tương ứng có
độ sạch PA. Nồng độ của nó được xác định bằng phương pháp chuẩn độ dùng
DTPA tiêu chuẩn với chỉ thị Asenazo (III) trong môi trường đệm axetat. Các
dung dịch loãng được pha chế từ dung dịch gốc. PAN là thuốc thử tinh khiết
được pha chế bằng cách cân chính xác 0,0249 gam PAN trên cân phân tích sau
đó hòa tan bằng axeton rồi định mức tới vạch. Các dung dịch PAN loãng được
pha chế từ dung dịch gốc. Các hóa chất sử dụng khác đều thuộc loại hóa chất tinh

2

1
2

khiết phân tích. Các giá trị pH được kiểm tra trên máy pH-meter RE 357 (Thụy
Sĩ). Mật độ quang đuợc đo trên máy UV-1201 Shimadzu (Nhật).
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

1. Phổ của thuốc thử và phổ của phức:
Phổ hấp thụ electron của dung dịch PAN ở pH=9; C
PAN
= 4.10
-5
M và của
dung dịch phức Er(III)-PAN cũng ở pH = 9 được biểu diễn trên hình 1. Qua hình
1 cho thấy PAN có 
max
= 470 nm, phức của Er(III)-PAN có 
max
= 580 nm. Các
thí nghiệm nghiên cứu tiếp theo được đo ở bước sóng 580 nm.




Hình 1: Phổ của PAN và phức ở pH = 9, cuvet = 1cm
1. Phổ của thuốc thử PAN
2. Phổ của phức Er(III)-PAN
400 450 500 550 600 650 700

(nm)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5




























































A


3

2. Ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức:

Các kết quả thí nghiệm được dẫn ra dưới dạng đồ thị trên hình 2 chỉ rõ
rằng ở khoảng pH = 9,0-10,5 sự tạo phức Er(III)-PAN là tốt nhất. Những nghiên
cứu tiếp theo sẽ được thực hiện trong khoảng pH này.




Hình 2: Sự phụ thuộc giữa mật độ quang của phức Er(III)-PAN vào pH
3. Ảnh hưởng của thời gian và tỉ lệ axeton : nước
Phức màu Er(III)-PAN có độ bền khá cao theo thời gian, mật độ quang ổn
định trong vòng 70 phút sau khi pha chế. Đây là điều kiện thuận lợi cho nghiên
cứu phức chất. Tỉ lệ thể tích axeton : nước cũng ảnh hưởng đến sự tạo phức
Er(III)-PAN. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng được ghi ở bảng 1. Qua bảng 1 cho
thấy tỉ lệ tạo phức tối ưu là axeton: nước = 1 : 5. Các nghiên cứu tiếp theo cũng
dùng tỉ lệ này.
Bảng 1: Sự phụ thuộc

A của phức Er-PAN vào tỉ lệ axeton: nước
3 5 7 9 11 13 pH
0.2 0.4 0.6











A












4

Tỉ lệ 1:11 1:9 1:8 1:7 1:6 1:5 1:4 1:3 1:2 1:1
A
0,42
7
0,46
5
0,49
7
0,53
0
0,53
3
0,53
8

0,37
2
0,22
3
0,21
4
0,11
8
4. Xác định thành phần của phức Er(III)-PAN
Dùng các phương pháp tỉ số mol (hình 3); hệ đồng phân tử gam; Staric-
Bacbanen [8] để xác định tỉ lệ tạo phức giữa Er(III) với PAN. Các thí nghiệm đo
ở các điều kiện tối ưu đã nghiên cứu, kết quả đều cho thấy tỉ lệ Er(III): PAN =1 :
2.




Hình 3: Xác định tỉ lệ Er(III): PAN bằng phương pháp tỉ số mol
5. Xác định hệ số hấp thụ phân tử gam và xây dựng đường chuẩn
0 1 2 3 4
C
PAN
/C
Er(III)

0.2 0.4 0.6




A


















5

Hệ số hấp thụ phân tử gam () của phức được xác định theo phương pháp
Cama [8,9]. Sau khi xử lí thống kê [10] kết quả thu được  = (2,85 0,10).10
4
;
đường chuẩn có dạng: A = -0,171 + 2,75.10
4

.C
Er(III)
6. Nghiên cứu cơ chế tạo phức, tính hằng số  của phức
Cơ chế tạo phức giữa Er(III) và PAN được xác định theo [8]. Kết quả cho
thấy kim loại đi vào phức dạng Er(OH)
2+
; Thuốc thử PAN vào phức dạng R
-
.
Phương trình tạo phức có thể viết như sau:
Er(OH)
2+
+ 2HR = Er(OH)R
2
+ 2H
+

Kết quả tính hằng số bền của phức lg được ghi ở bảng 2. Sau khi xử lí số
liệu thống kê đuợc lg = 21,87  0,21
Bảng 2: Sự phụ thuộc của lg

vào pH
pH C
K
.10
5
[HR].10
5
[R
-

].10
11

[Er(OH)].10
5

-lgK
p
lg
6,0 0,74 2,47 1,19 0,27 2,35 22,29
6,3 0,93 2,37 1,65 0,38 2,36 21,96

6

6,5 1,06 2.03 1,94 0,44 2,43 21,82
6,8 1,31 1,95 1,01 0,43 2,71 21,17
7,0 1,44 1,97 2,23 0,42 2,86 21,63

KẾT LUẬN
Đã nghiên cứu sự tạo phức của Er(III) với PAN trong môi trường nước -
axeton bằng phương pháp trắc quang. Xác định được các điều kiện tạo phức tối
ưu, cơ chế tạo phức, cũng như xác định hệ số hấp thụ phân tử gam, phương trình
đường chuẩn và hằng số bền của phức. Kết quả là: 
max
= 580 nm; pH
tư
= 9-10,5;
tỉ lệ axeton: nước = 1 : 5; Tỉ lệ Er(III): PAN = 1 : 2;  = (2,85  0,10).10
4
; lg =

21,87  0,21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Z. Xihaodong, Z. Xiashi, G. Rong (Dep. of Chemical Eng. and
Chemistry, Yangzhou Univ., Teacher’s College, Yangsu Peop. Rep.
China 225002. Guangpu shiyanshi 1997, 14(3); Chemical Abstract, Vol
127, No.10, 1444619 (1997).

7

2. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh. Nghiên cứu sự tạo phức
của Fe(III) với PAN trong dung dịch nước và ứng dụng để xác định
Fe(III) trong nước ngầm ở một số khu vực tại Hà Nội bằng phương pháp
trắc quang. Tạp chí Hóa học, T38, số 4, (2000) 6-9 .
3. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh. Nghiên cứu sử dụng
phức của Fe(III) với PAN để làm giàu và xác định Fe(III) trong nước
cất một lần bằng phương pháp chiết trắc quang. Tạp chí Hóa học, T39,
số 1, (2001) 14 -16 .
4. Lâm Ngọc Thụ, Nguyễn Mạnh Hà, Lê Thị Vinh. Nghiên cứu cơ chế tạo
phức giữa Fe(III) với PAN trong dung dịch nước-axeton. Tạp chí Hóa
học, T40, số 3, (2002) 20 - 23 .
5. Nguyễn Đình Luyện, Nguyễn Đức Vượng. Nghiên cứu sự tạo phức
trong hệ Ho(III)-PAR bằng phương pháp trắc quang. Thông báo khoa
học, ĐHSP Huế, Số 1, (2002) 209 - 213.
6. Nguyễn Đình Luyện. Nghiên cứu sự tạo phức đa-ligan trong hệ
Gd(III)-PAR-CCl
3
COOH bằng phương pháp trắc quang. Thông báo
khoa học, ĐHSP Huế, Số 1, (2000) 115 - 119.
7. Nguyễn Đình Luyện, Hồ Viết Quí, Lưu Minh Đại, Đặng Vũ Minh.
Nghiên cứu sự tạo phức đa-ligan trong hệ Tm

3+
-PAR-HX-TPB-
nButanol bằng phương pháp chiết- trắc quang. Tạp chí phân tích Hóa -
Lý và Sinh học, T2, số 1+2, (1997) 30,31,43 .

8

8. Hồ Viết Quí. Phức chất trong hóa học, NXB Khoa học kỹ thuật, HN
(1999).
9. N.P.Cama, J.Analit Khimi, T.5, No.3 (1950)
10. Hồ Viết Qúy, Nguyễn Tinh Dung. Các phương pháp phân tích Hóa lý.
ĐHSP Hà Nội 1 (1999).

A STUDY ON THE COMPLEX FORMATION
OF ER(III) WITH 1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTOL (PAN)
BY SPECTROPHOTOMETRIC METHOD
Nguyen Dinh Luyen
College of Pedagogy, Hue
University


9

SUMMARY
The complex formation of Er(III) with PAN in aqueous solvent has been
studied by spectrophotometric method. The composition, the mechanism of
complex formation have been established. The molecular absorptivity and the
stable constant of the complex Er(III):PAN = 1:2 and optional constant pH =
9


10,5 have been determined:

= (2,85

0,10).10
4
at

max
= 580 nm;
lg

= 21,87

0,21