nghiên cứu phản ứng oxi hoá sunfonaphtolazorezocxin bằng h2o2 dưới tác dụng xúc tác của ion mangan (ii) và khả năng ứng dụng vào phân tích

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (14.9 MB, 52 trang )

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

TfCH
Ma
s6:
01.04.03
LUÀN
VÀN THAC SÌ
KHOA
HOC HÓA HOC
Nguòi huóng
dòn
khoa
hoc
GS.
T$
LÀM
NGOC
THU
¥l/\U£j>i •
.r.f?.ir
HA
Nói - 1998
MUC LUC
Muc lue
1
Mòóàu
2
1.
Tong quan 6
1.
Man gan

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

phd
13
1.1.2.4.
PhUOng
phàp phàn
ti'ch
huynh quang tia X 14
1.1.2.5.
PhUOng
phàp
ki'ch
hoat
ndtron
14
1.1.2.6. Càc
phLtóng
phàp do quang dpng hoc 14
1.1.2.7. Càc
phutJng
phàp do quang dóng hoc
gàn
day
nhàt
15
1.2.
Thuóc
thù*
sunfonaphtolazorezocsinol (SNAR) 17
1.3. Cd
sa Ifthuyét phi/dng

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

thuòc thCrSNAR
25
2.2.2.
Ti'nh
chat quang
cùa
he phàn
ùng
góm dung dich
thuòc thCr
3.10"^
M
va H2O2 ò
pH
;«
10 26
C-i
2
so
."»
_
15
_
1_
2 _
.'j
2.2.3. Tfnh
chat
quang cua
he

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

phàp dóng
hoc do quang theo phàn L/ng cùa SNAR vói
H2O2
38
Càc két qua
xu ly
theo
chi/ong trình STAT
GRAPHICS 41
Tàj liéu
tham khào
Oi
3
5rJ
MdDÀU
Hièn
nay,
khoa hoc ky thuàt ngày càng phàt
tiién
manh,
khoa hoc
ve
phàn
tich ihành
phàn cùa càc
chat
cung nàm trong trào
lini dò
nen
yen càu

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

va
tòng
hop dirgc
nhiéu
thu<5c
thu mòi
de
nàng cao dò nhay
va
dò chon
loc vói càu
tu càn xàc dinh.
Trong bàn luàn àn này
chùng
tòi di vào
huòng nghièn
cmi:
Sur dung càc
phàn
img
oxi hòa
khù giùa
thuòc
thù hihi
co
va
H^O^
khi
co
màt

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

phucmg
phàp này
co thè
su dung
mot
càch thuàn
Igi
cho
nhiing neri co vòn
dàu tu khòng cao, diéu kièn ky thuàt
con
han
che ma
vàn
co
thè xàc dinh hàm lugng
chài
dùng vói yéu càu
de
ra.
Chùng tói quyét dinh chon nguyèn
tÒ
mangan
vi day
là
mot
nguyèn
tò co
nhiéu ung dung trong thuc
té

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

co
ành huòng
rat
nhiéu dèn dòi
song
sinh vàt nhu càc cày
tróng va vàt
nuói,
dac bièt là mangan lièn quan dén vàn
de bénh If
cùa con nguòi.
Mangan dóng
mot
vai trò quan trgng trong co
thè
con nguòi, néu hàm lugng
mangan trong co thè
lón hcm
tièu chuàn cho phép,
co
thè
gay
ra
mot so
bènh nhu, phàt sinh hòi
chùng
Parkinson
kiéu
sau vièm nào dóng thòi
co

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

càch chon loc
va chinh
xàc góp phàn vào vièc
nghièn cuu ành huóng cùa nguyèn tÓ vi lugng mangan dòi vói dòi
song
con
nguòi.
03
5
so
1.
TONG
QUAN
1.
Man gan va
niiirng phiHmg
phàp
xàc
dinh
mangaiL
1.1. Mot so hóa tinh cua man
gan.
Mangan là nguyèn tó co
só
thu tu 25 thuòc phàn nhóm phu cùa nhóm VII
trong bang tuàn hoàn càc nguyèn tó hóa hoc. Nguyèn tu lugng cùa mangan
là 54,94.
5
'^
Nguyèn tu mangan co càu trùc

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

bi oxi hóa thòng thuòng.
Ngoài hóa tri
+2
Mangan
co
thè
co
càc hóa tri khàc do bi bùt
làn lugt
càc
dièn tu
a
qui dao 3d. Tuy vày trong dung dich nuóc mangan chi
co
thè tòn
tai ò ba muc oxi hóa
+2,
+3, +7 [1]. Càc trang thài hóa tri trung gian khàc
thuòng chi thày trong càc hgp
chat
ràn,
chat
khòng tan hoac khi
co
càc diéu
kièn dac bièt. Trong nhiing trang thài hóa tri cao han 2 chi
co
truòng hgp
Mn(VII) (pemanganat
Mn04')

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

rat
manh.
e?
6
so
Dà
co rat
nhiéu còng trình nghièn
cùn ve
su tao
phùrc
cùa mangan, trong
dò
co
càc phùc màu vói phòi
tu huu ccf
là càc hgp
chat
azo nhu PAN, PAR
[3,4].
Trong
hàu
hét càc còng trình nghién
cùu
thuòng trang thài ban dàu cùa
mangan dugc
lày
vào là Mn(II), nhung sau
dò
trong

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].

Mangan(in)
cQng de
tao phùc vói càc phÒi
tu
hi5u co nhu là formaldoxim [7],
dietyldithiocacbamat. [8]
Irang thfii Mn(IV) ph6
bién nhàt là b dang
MnO^,
thuc té
nò
khòng fan
trong nuóc.
Càc trang thài Mn(V), Mn(VI)
rat
khó
co thè
tao dugc chùng .
Càc phan ùng oxi hóa cùa
nhOiìg
ion
va
hgp
chat
cùa mangan b càc mùc hóa
tri khàc nhau thuòng khà phufc tap do
tinh
da hóa tri cùa mangan nhàt
là
khi

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

xùc tàc.
M.2.
Mot
so phiroìig
phàp xàc
djnh
mangan.
Vièc xàc dinh mangan hàm lugng lón trong càc
linh
vuc nhu dia
chat,
luyèn
kim
dCu rat
quan trong
va càn
thiét.
03
7
so
Dà
co rat
nhiéu
phuong
phàp xàc dinh mangan hàm lugng lón
mot
càch
nhanh chóng, chfnh xàc
va de
dàng bang càch chuàn dò thòng thuòng

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

hét phài kè dén phucmg phàp do dò hàp thu theo
màu
tfm cùa dang
ion
pemanganat
Mn04"
[1,9].
Nguyèn tàc cùa phép xàc dinh này
dira trèn
phàn ùng oxi hóa mangan thành pecmanganat
bang
càc tàc nhàn oxi hóa
rnanh thuòng là pesunphal trong mòi truòng axft sunfuric hay nitric co ion
Ag làm
chat
xùc tàc. Phàn ùmg này xày ra
rat
dinh lugng
va co
dò chon loc
cao dòi vói mangan
vi
màu tfm cùa ion
MnC^
rat
dac
trimg,
co
dò hàp thu
quang b vùng 525

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

là:
PbO^,
Na2Bi03,
KIO^.
De
do quang xàc dinh mangan
co
thè su dung càc thuòc thù nhu sau:
03
8
ìr3
I. Diantipirylvinyl henzolmetan:
CH3
-
C
=
C
-
CH
-
C
=
C - CH3
Il
II
CH3
-
N^^/C
=00=
C^^^N

-
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

cachazon:
N
^
N
^
//
O
=
C
I
MI —
NH
/ •^
Xàc dinh mangan
(li)
trong mòi truòng toluen cho dò nhay
2,3.10*
|^ig/ml a
buócsóng X =
4(X). [13,14,15]
is^
9
&^
4.
Dietyldithiocacbamatnatri
(C,H,)
N—C
.3
HO
SNa

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

nhay 3,5. 10'
^g/nil ò
buóc
song
>.
= 418 nm. [17,18]
7.
7-Nilroquinolin-5 sylphoaxit:
NO
-3
trong mOi truòng nuóc cho dO nhay 6,1.
10"
jig/ml
ÒX-
420 nm.
[19]
03 10 irj
8.
8-Oxyquinolin:
"^
N
OH
Xàc dinh mangan trong mOi truòng cloroforrn cho dò nhay
6,5.10
^ig/ml
ò
buóc
song X
= 395nm.
[13,20]

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-

560 nm.
[ 16]
11.
4,4-
Tetrametyl diaminotriphenyl metan:
N(CH3)^
^^^^^
HC
r^^^^^
^_/ ^
NCCH^)^
lYong
mOi tnròng nuóc
elio
dO nhay
1.
10"^
^g/nìl
ò
?.
= 475 nm. [22
03
11
IO
12.
7,
10-phenantrolin:
H2O
Irong
mòi truòng nuóc cho dò nhay 1,5. 10'

^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

cùa vàn
de
là mangan
co
thè tòn tai trong dung dich nuóc ò ba muc oxi
hóa II,
ni,
VII nèn
cQng
dà hình thành
nhtrng
nhành
phudng
phàp cuc
phÓ
khàc nhau dua
Irèn
càc
qua
trình dièn hóa
cùa
càc trang thài hóa tri cùa
mangan dà nèu b trèn.
Dò
là
nhung
phàn ung:
*
Phàn
ihig

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

su dung phép do
von-ampe,
chuàn dò
ampe hai dièn cuc chi thi bang thuòc thtr lumogalion hay
phirc
ziconi-
lumogalion cho dò nhay khà cao. [29,30]
1.1.2.3.
PhUdtng
phàp phàn
tich
quang phd.
Pliuong
phàp quang phò phàt xa nguyèn
tir
là
mot
trong
nhOiig
phuong phàp
co
dò nhay cao.
Pile
phàt xa cùa mangan
co
nhiéu vach nhung khi xàc dinh hàm lugng nhò
thuòng nguòi la quan sàt theo càc vach 2794,82
A^
279,98
A^

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

giàng dac bièt là khó
co he
màu chuàn dù chfnh xàc
a
vùng nòng dò
niangan
thàp.
[31,32]
Phuong phàp quang phò hàp thu nguyèn
tuia mot
trong
nlifiìig phuctng
phàp
phnn tfch hòa
ìf
hièn dai
va
hoàn thièn
de
xàc dinh mangan
(cOng nlur
nhièu nguyèn tÒ khàc) [33,34].
Day
là phuong phàp
co
dò nhay, dò chon
loc
va
dò chfnh xàc cao ngoài ra
con co

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

Ngoài ra mangan
con co
thè dugc do
ò
càc vach: 279,8;
280,1;
403,1 nm.
Phuong phàp quang
ph6
hàp thu hièn nay là
mot
phuong phàp phàn
U^^h
vàt
If
hièn dai nhàt nhung lai dòi hòi
vòn
dàu tu ban dàu
rat
lón, nhu
vay kfiòng
mày thuàn
Igi
ò nhung
nai co vÒn
dàu tu thàp.
1.1.2.4.
Phuung
phép phàn tfch huynh quang tia X.
Phuong phàp này

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

co
10'
% mangan (trong
mot
sò truòng hgp giói han
phài hiCn co
thè
dén 10"
%).
Phuong phàp này
co mot
uu dièm co bàn là
chi
càn lugng màu
de phAn tjch rat
ft
va
dac bièt là khòng càn phà hùy thành dung dich. Do dò
phuttng
phàp kfch hoat notron
rat
tièn
Igi
khi càn phàn tfch vàt lièu tinh
khièt cao, nhàt là khi càn phàn tfch càc màu thièn thach hay dàt dà mat
Iriìug ma
ngành khoa hoc vu tru co dugc lugng màu
rat
ft
va rat dal

[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

mot
trong
nhOtig
nguyèn
tò khó
phàn tfch
bang phuc^ng
phàp
dòng
hoc.
Màc
dù vay dà
co
khà
nhiéu còng trình còng
bÒ
phuong phàp
do
quang dòng
hoc xàc
dinh
hàm
lugng
rat
nhò cùa
mangan. Nguyèn
tàc
chung
cùa
phuong phàp

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

dugc
goi là
phàn
ung chi thi
va
tàt
nhièn
chat
màu thè
hièn dugc
qua
trình
phàn
ung
de
la
quan
sàt
dugc
goi là
chat chi
thi.
Tluròng
trong phàn tfch
dòng
hoc càc
phàn
ung
dugc tièn hành trong dung dich nuóc
vói tàt cà càc

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

xùc
tàc,
theo
[11
càc tàc già da
chia
càc
phuong phàp dòng
hoc
de
xàc
dinh
hàm
lugng mangan thành
càc
nhóm
nhu sau:
1,
Phàti ùtig
oxi hóa ion oxalat bòi ion pemanganat.
Phàn
mig
này
dugc
ion
Mn(II)
xùc tàc
toc
dò màt màu cùa ion
pccinanganal

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

tàc.
Thuóc
thù
OT
-f
xucxinimid dioxim
()2 -f
l,5-bis-2-hydroxy
5-clophenyl-3-xyano
phocmazan
()2 +
o-hydroxy phenyl thio ure
Dò nhay
[ig/ml
2.
io"'
5.10'
5
.
10^
c^
15
J^J
3. Phàn ùng oxi hóa càc chat màu
hùu co
bài
H2O2 .
Co
khà nhiéu phàn ung loai này dugc xùc tàc bòi ion
mangan(ll).

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

hoac do huynh quang.
Ve
co
che va
vai trò xùc tàc cùa mangan trong càc
he
phàn Ung dà dugc càc
làc
già
chi
ra ràng, trong càc
he
phàn
ùrng
chi co ba càu tu:
R
+ 11202 +
mangan
thì trong dò mangan thè hièn vai trò xùc tàc khi nò ò dang ion tu do,
con
trong
he
bòn càu
tir
thì vai trò
chat
xùc tàc cho
qua
trình phàn ùng lai là
phuc cùa n)angan(II) vói càc thuÒc thù phu chùr khòng phài là ion mangan tu

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"^

^ig/ml
.
c^
16 ^:)
4.
Phàn ùng oxi hóa càc chat màu
hùu
co
bàtig
muóìpeìodat.
[I ]
Càc thuòc thù dugc dùng:
Thuóc thù
n-anizidin
o-dianizidin
axit sunphanilic
dimetyl anilin
dietyl anilin
DQ
nhay
|ig/ml
10"^
10"^
\
V
5 .
10"^
•"
IO-'*
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

cao.
1.1.2.7.
Càc phuong phàp do quang dóng hoc gàn
day
nhàt.
Mot phuong phàp xùc tàc do quang mòi dugc dùng
de
xàc dinh vi lugng
Mn(II). Phuong phàp
dira
trèn ành huòng xùc tàc cùa Mn(II) dèn phàn ùng
oxi hóa (crroin trong mòi truòng axft. Phàn ùng dugc khào sàt
bang
phu(mg
phàp
trac
quang tai
buórc
song
510
nm. Hàm lugng Mn(II)
co
thè xàc dinh
dugc
tir
1
dén
1000
ng/inl
[42]. Vi lugng Mn trong phàn ùng dugc xàc dinh

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
còng thùc càu tao
là:
lìiuòc
thù ò dang tinh thè
co
màu
nàu
sàm khi tan trong nuóc vói nòng dò
là 3
.10
M, chùng cho
pll =
6,64
co
cuc dai hàp thu quang ò 480
nu).
Khi
thay
dòi
pll
cùa
uìòi
truòng cuc dai hàp thu quang tién
dùn ve
phfa
song
dai.
lìiurtc thù
SNAR khòng

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

l^ng
quan tài lièu chùng tòi nhàn thày ràng phuong phàp do quang
dòng hoc duòi tàc dung xùc tàc cùa Mn(II) là
mot
phuong
pliàp rat
nhay,
Ihfclì hgp
de
xàc dinh vi lugng Mn
va thich
hgp
vófi
hàu
lièi
càc phòng thf
nghièn» ò nuóc ta.
FMiàn
ùng oxi hóa sunfonaphtolazorczocsinol
bang 112^^2
trong mòi truòng
kièin duó^i
tàc dung xùc tàc cùa Mn(II) chua dugc tàc già
nào nghièn cùu.
Vi
vày chùng tòi chon
de lai
này
de
nghièn cùu co bàn

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

li
dac trung nào dò cùa dung dich. Vói da sÒ càc phuong phàp hóa
If,
thòng sò
do dugc truc tièp phu thuòc
tuyè'n
tfnh vào nòng dò càu
tu
càn xàc dinh
trong dung dich dugc bièu dièn duòi dang hàm bàc nhàt.
f=K.Q
Trong dò:
f : là thòng sÒ hóa If truc tiép dugc do
bang
thuc nghièm.
Cjj
: nòng dò càu
tu
càn xàc dinh.
K : he sò
ti
le.
Tuy nhièn khòng phài
lue
nào ta cùng
co
quan
he
phu thuòc
mot

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

làm giàm di hàm quan
he
dò.
Vf du: Trong
phAn
tfch do quang, nguòi la
dira
vào phuong trình lièn
he
cùa
dinh
hiat
hàp thu ành sàng:
A
=
B.
1 . C
IVong
dò:
A : mat dò quang cùa dung dich.
e :
he
sò hàp thu
pliAn tu gain
cùa chat
1 : dò
day
cùa lóp dung dich màu.
C : nòng dò chat màu trong dung
djcli.

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

duong nhièn phài
xem
xél
no phu
Ihuòc
vào
nhffng yè'u
tÒ thành phàn nào.
Dinh
luàt
co bàn cùa dòng hóa hoc là dinh
luàt
tàc dung
khòi
lugng.
Toc dO
phàn ung hóa hoc dugc dièn là
bang
phuong trình tòng quàt nhu sau:
dC
Hìi
ti^o
n^3
m*.
^^~
1
2 ^3 ^"
Trong dò:
V : là
toc

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)-^

sànphc^m
trong
dò
R là
chat
màu
thi lÒc
dò phàn ùrng dugc xàc dinh
theo
su bièn dòi
nòng dò cùa chat màu
(vi
nò chfnh là
chat
chi thi) trèn
mot
don vi thòi gian
va
dugc bièu dièn
bang
phuong trình:
lYong qua
trình
thirc
nghièm do giói han chfnh xàc cùa càc phép do
nghièn
ci'ru IhO/i
gian
vh nÒng
dò

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

trình do quang
de
xàc dinh nòng dò
chat
nguòi ta khòng xàc dinh
truc tièp nòng dò
chat
hay
siJ
bién dòi nòng dò
chat ma
thuòng thòng qua
do dò hàp thu quang
tue
là do
mài
dò quang A ròi tfnh ra su bièn dòi AA.
Vói càc
chat
màu mÒi quan
he
giùa A
va
C dugc bièu dièn
bang
phuong
trình A = e
.l.C,
khi cà day thf nghièm do
bang mot

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

chi
co
diéu là thù nguyèn ò day
co
su khàc bièt.
(
lÒc
dò phàn Ung
co
thù nguyèn nòng dò trèn don vi thòi gian,
con toc
dò
giàm màu
co
thu nguyèn
chi là
nghich dào cùa
dctn
vi thòi gian
vi
mat dò
quang khòng
co
thù nguyèn nào cà).
Trong phàn ùng dòng hoc do quang, diéu quan trong nhàt khòng phài là xàc
dinh nòng dò cùa
chat
màu
ma chat
xùc tàc mòi là càu

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

mài
dò quang do
dugc (tè tìm ra nhfrng già tri AA theo At, ròi sau dò qua xù
If
mòi
tini
ra
nhfrng nòng dò càn xàc djnh. Trong phuong phàp này,
chat
màu khòng
clii
là chat chi thi
vófi
nòng dò rièng cùa nò
ma
phài là
chat chi
thi cho cà
he
phàn
l'mg
dac bièt phài là
chat
chi thi cho càu tu xùc
làc
cùa pliàn ùng.
c^
21
Jr:>
Chfnh

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

thu cùa càc
thuòc
thù
Irong
càc
he
phàn
ùng
ma
ta càn
nghièn cùu.
De
giài
quyè't
vàn
dò này
ta
phài
xàc
làp
dugc quan
he
phu
thuòc
cùa
toc
dò
phàn Ung
vào càc
thành

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

bình vói tlìòi
gian qui dinh
nhir
sau.
Tién
hành
do
mài
dò
quang
cùa
dung dich nghièn
cfru mot
càch lièn
tue
theo thòi gian. Tòc
dò
cùa càc phàn
itng
nghièn
cfni
dugc
thè
hièn qua
qua
trình
niàl
màu
dÀn
cùa thuÒc thù. Trong

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

ùng
(tòc
dò
giàm màu)
se
chi
con
phu
thuòc
vào
nòng dò xùc tàc, theo dang:
V_dA_kr^"Vn
^-
dT"''^Mn
Day
là
mot
hàm
phu
thuòc theo thòi gian.
De
phàn
ành
dùng
tòc dò
phàn
ùng chùng
ta
càn phài
do

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

dò.
vSau
khi do ta se
lap
dugc duòng chuàn
su phu
thuòc
cùa
nòng
dò
Mn(II)
vào
toc
dò
rnàt màu cùa phàn ùng
tu
dò
ta
co
thè tfnh dugc
tgcx
(hay
dò dòc) cùa
qua
trình.
Lap
lai
nhiéu
làn
vói

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

mangan . Nhung vièc thiét làp
mot
ca
che
chfnh xàc là
mot
bài toàn khó
vi
day
là
mot tàp
hgp cùa nhiéu tuong tàc cùa càc càu
lù co
trong dung dich
bòi
vi
trong dung dich kiém
luòn luòn co
ion hydroxyl
OIT,
càc anion muòi
cùa càc
chat
dua vào làm dung dich dèm càc phàn lù
nuófc H2O
cung
co
thè
co
mùc dò

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

déu thuòc loai tinh khiét phan tich. Nuóc
cài
dùng trong
qua
trình làm vièc déu là nuóc
cài
hai làn.
Nòng dò dung dich thuÒc thù dugc pha
de
dung dich dàu là
10
M,
bào
quàn trong bóng tÒi.
Dung dich Mn(II) dugc pha lù muÒi
KMnO^
tinh khièt hóa hoc, khù
bang
Il2C)2
15% trong mòi truòng axit sunfuric
[50].
Dung dich mangan làm vièc
chi pha dùng trong
1
ngày.
Dung
dici) II2O2
dugc pha lù dung dich
II2O2 co
nòng dò

-
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

che
theo [40J.
2.1.2.
ThicI
bj.
Mat dò quang cùa càc dung dich dugc do trèn mày do màu
UV752A
cùa
Trung Quòc dùng dèn vonfram .
Nuòc cai dugc cài trèn mày
cài nuótc
hai làn SZ-93 cùa
IVung
QuÒc.
pll cùa càc dung dich dugc do trèn mày do
pll:
HI 817 cùa hàng HANNA
(Italia).
c^
24
^J
De
pha càc
dung dich chuàn dugc
tiè'n
hành
càn
chfnh
xàc
trèn

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

co
màu nàu dò. Màu cùa
thuÒc
thù
thay
dòi
theo
pM
cùa mòi
truòng.
Tu
phò hàp thu cùa
dung dich
ò pH
khàc nhau
dugc trình
bay
trèn hình
1.
Chùng
la
thày ràng
ò mòi
truòng
axfl
cuc dai
hàp
thu
lui ve
phfa

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