Nghiên cứu sự tạo liên hợp ion của W (VI) với một số thuốc thử hữu cơ trong môi trường nước - axeton bằng phương pháp chiết trắc quang và khả năng ứng dụng vào phân tích

Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I
T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H IÊ N
•
•
•
•
*********

TÊN ĐẺ TÀI:

NGHIÊN CỨU SỤ TẠO LIÊN HỢP ION CỦA W(VI) VỚI
MỘT SỐ THUỐC THỬ HỮU c ơ TRONG MÔI TRƯỜNG
NƯỚC- AXETON BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIÉT TRẮC
QUANG VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VÀO PHẢN TÍCH

MÂ SỐ: QT 08- 23

C H Ủ T R Ì Đ È T À I: N C S . VI A N H T U Ấ N
C Á C C Á N B ộ T H A M G IA : G S. T S K H L Â M N G Ọ C T H Ụ
•
•
•
G S. T S LẢ M N G Ọ C T H IÈ M
HOC Q U ỐC G ia h á
ii

ĐAI
TRUNG ĩ AM * “Ó \ ' G

■

D T /

M

HÀ NỘI - 2009

'Hỉ ;

L

IẺN


1. B Á O C Á O TÓ M T Ắ T
a. T ên đề tài: Nehiên cứu sự tạo liên hợp ion cùa W( VI) với một sô thuốc thư hữu
cơ trong môi irường nước- axeton bàng phương pháp chiết- trẳc quans \ à kha nãna
ứng dụng vào phân tích.
Ma sổ: QT 08 - 23
b. C hủ trì đề tài: NCS. Vi Anh Tuấn.
c. Các cán bộ tham gia
GS. TSKH Lâm Ngọc Thụ
GS. TS Lâm Ngọc Thiềm
d. M ục tiêu và nội dung nghiên cứu
• Khảo sát và khẳng định dạng tồn tại của Mo(VI) và W (VI) trong môi Irường
nước- axeton và khả năng tạo liên hợp ion của chúng với một số thuốc thử
hữu cơ
•

Nghiên cứa xác định các điều kiện để tạo ra sự khác biệt lớn nhất giữa dạng
tồn tại của Mo(VI) và W(VI) trong mơi trường nước - axeton.

•

Nghiên cứu một số tính chất đặc trưng của liên họp ion giữa W(VI) với một
số thuốc thử hữu cơ nhàm phục vụ mục đích phân tích.
• Lợi dụng sự tồn tại khác biệt giữa M o(VI) và W(VI) trong mỏi trường nước
- axeton, nghiên cứu thiết lập quy trình xác định vi lượng vonfram trong
lượng lớn molipden bàng phương pháp chiết-trắc quang.
• Phân tích vonfram trong một số mẫu thực tế.
e. Các kết quả đạt được
1. Trong hệ dung mỗi hỗn họp nước- axeton, W (VI) tạo liên hợp ion với các thuốc
thử rất tốt trong khi Mo(VI) tạo phức không đáng kể.
2. Liên hợp ion giữa W (VI) với các thuốc thử được tạo thành tốt nhất trong điều
kiện pH = 3 và 20% axeton v/v
3. Liên hợp ion được tạo thành hoàn toàn khi lượng thuốc thử dư 3 lần.
4. Đã xác định được một số tính chất đặc trưng của phức như A ax, £ m thành
.m
ax,
phẩn phức, độ bền của phức theo thời gian.
5. Lượng Mo(VI) gấp 6 lần lượng W(VI) mới bắt đầu gây ảnh hường.
6 . Độ hấp thụ quang tuân theo định luật Beer trong khoảng nồng độ W(V1) 0.1 2,0

Hg/L.
'
'
Các kết quả xác định hàm lượng W (VI) trong mầu giả và trong mẫu thực tế
ở khu vực Thanh Xuân, Hà Nội khẳng định, có thể sử dụng phương pháp chúng tôi
đề nghị để xác định hàm lượng W (VI) trong một số mẫu nước thực tế.
Có một bài báo gửi đăng trên tạp chí Phân tích Lý Hóa và Sinh học và đào
tạo một cừ nhân ngành hóa học.

1


f. Tình hình kinh phí cũa đề tài
Kinh phí dược cấp: 20.000.000 VNĐ
Các khoan chi nhir sau:
- Dụna cụ hóa chất vả th khốn chun mơn
- Hội nghị
- Các khoản khác
Tông cộng

KHOA QUẢN LÝ
(Ký và ghi rõ họ tên)

18.200.000 VNĐ
100Ơ.000 VNĐ
800.000 VNĐ
20.000.000 VNĐ

Hà nội, ngày 22 tháng ỉ năm 2009
CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI
(Ký và ghi rõ họ tên)

.

V

' J

Z

PGS. TSKH Lưu Văn Bơi

.

NCS. Vi Anh Tuấn

TRƯỜNG ĐẠI HC
*
•

0

KHOA HỌC T ự NHIÊN

ríố M
IỀU TIIỈỎNG

2


2. S U M M A R Y
a. R esearching P roject: Study on ion-association formation of tunastatc with
some organic reagents in acetone-aqueous medium by s o h e n t extractionspectrophotometr>' method and applying in analysis.
Code: Ọ r 08 - 23
b. D irector: Vi Anh Tuan, Be.
c. M embers
d. Researching Attitudes and Contents
• Investigating the existing forms o f Mo(VI) and W(VI) in aqueous -acetone

medium and the posibility o f ion association formation o f them with
methylen blue reagent.
• Studv on the conditions to create the maximum diffirences o f the existing
forms o f Mo(VI) and W(VI) in aqueous -acetone medium.
• Study on some specific properties o f ion association between W(VI) and
methylen blue reagent to apply in analysis's propose.
• Using o f the existing differences between Mo(VI) and W (VI) in aqueous acetone medium, propose the procedure for determination o f trace amounts
o f tungsten by extraction - spectrophotometric method.
• Determination o f tungsten in some real samples.
e. Results
The interaction o f tungsten(VI) with some organic reagents has been
investigated in acetone-aqueous medium. The complex has been exam ined by
solvent extraction-spectrophotom etry method. In optimum conditions (pH 3; 20%
acetone v/v) the ion-association complex o f tungsten(VI) with some organic
reagents was formed with ratio 2 :1, and it was extracted quantitatively one time
with 5 m l nitrobenzene. In organic phase, the complex has maximum absorption
at 661 nm, and stable at least 2 hours after extraction. The com plex is formed
com pletely when concentration o f organic reagents is three times o f that o f
tungsten(VI). Concentration o f molybdenum(VI) up to 6 tim es o f that o f
tungsten(V I) did not interfere. The results have shown that absorbance o f the
com plex obeys Beer's law in a rather large range. Therefore, the complex could be
used for micro determ ination o f tungsten(VI) in water.

3


M ỤC LỤC
1. Mờ đ â u ...................................................................................................................................5
2. Nội dune c h ín h ......................................... ...........................................................................6
2.1 Tơng q u a n ..................................................................................................................... 6

2.2 Hóa chất và thiết bịnghiên c ứ u ................................................................................7
2.3 Ket quả nghiên cứu và thảo luận................................................................................7
2.3.1 Kháo sát phổ hấp thụ của thuốc thử và của các liên hợp io n ........................... 7
2.3.2 Kháo sát ảnh hưởng của hàm lượng axeton đến sụ tạo liên hợp ion cua
W(VI) v à M o (V I)................................................................................................................11
2.3.3 Kháo sát ảnh hường của pH đến quá trình tạo liên hợp ion của W (V I) và
M o(V I)..................................................................................................................................15
2.3.4

Khảo sát thời gian bền mầu của liên hợp ion sau khi chiết........................... 18

2.3.5

Kháo sát thời gian đạt cân bằng của quá trình chiết liên hợp ion................ 19

2.3.6

Khảo sát ảnh hưởng của lực ion đến quá trình chiết liên hợp io n ................ 21

2.3.7

Xác định

thành phần của liên hợp io n .......................................................22

2.3.8 Nghiên cứu sử dụng liên hợp ion của W(VI) với các thuốc thử vào mục
đích phân tíc h ......................................................................................................................26
3. Tài liệu tham k h ả o .................................................................. ..........................................39

4

1. M ỏ 'đ ầ u
Voniam ia nguyên tố có vai trị quan trọns trons cỏns nghiệp, nơim nghiệp
cũng như trons đời sốne. hàng ngày [1 .2 ]. Vì vậy việc tìm kiếm phươns pháp cho
phép phân lích nhanh và đủ chính xác hàm lượna của ngun tơ nà\ có ) nshĩa
thực tiền lớn.
Do tính chất hố học của molipden và vonfam có nhiều điểm giơne nhau nên
molipđen gày ảnh hưởng rất lớn đến hầu hết các phương pháp trắc quane phân tích
vonfam [3-9]. Như vậy để phân tích vi lượng vonfam trong lượng lớn molipden là
nhiệm vụ phức tạp của hố phân tích.
Đã có vài cơng trình sử dụng bazơ mầu hữu cơ để tạo liên hợp ion phục vụ
định lượng vonfam bàng phương pháp trắc quang. Trong các cơng trình này [10,
11] liên hợp ion được tạo thành giữa bazơ mầu hữu cơ với một phức của vonfam
chứ không phải trực tiếp với vonfam. Tuy nhiên qua tham khảo các tài liệu đã
được công bố, chúng tôi chưa thấy cỏ cơng trình nào nghiên cứu sự tạo liên hợp
ion trực tiếp giữa W(V1) với các bazơ mầu hừu cơ.
Việc tìm ra điều kiện để cho W(VI) tạo liên họp ion trục tiếp với các bazơ
mầu hữu cơ và ứng dụng phức này vào phân tích sẽ có nhiều ƯU điểm: (i) không
phải khử W(VI) thành W(V) như trong phương pháp thioxianat hoặc dithiol, (ii)
không phải thêm phối tử để tạo nội phức như trong các cơng trình [ 10, 11].
Qua kháo sát bước đầu chúng tôi thấy ràng trong môi trường nước, liên hợp
ion giữa W(VI) với thuốc thử metylen xanh (MB) được tạo thành khônu đárm kể,
do đó chúng tơi tiếp tục khảo sát trong mơi trường hồn hợp nước- hữu cơ. Sau khi
thử với rất nhiều hệ dung mơi khác nhau chúng tơi đã tìm được hệ dung mơi thích
hợp là nirớc- axeton. Trong mơi trường hỗn hợp nước- axeton W(VI) tạo liên hợp
ion với MB rất tot trong khi M o(VI) tạo phức không đáng kể, điều này mở ra một
hướng mới cho phép phân tích W (VI) khi có lượng lớn Mo(VI). Sau khi tìm được
hệ dung mơi thích hợp, chúng tơi tiến hành tìm điều kiện tối ưu cho sự tạo phức và
ứng dụng kết quả nghiên cứu vào mục đích phân tích.

5


2. N ộ i d u n g ch ín h
2.1 T ổn g quan
Đậc điẻm nổi bật về mặt hóa học cùa molipden và vonfram là tính khơng ơn
định, các hợp chất hình thành dễ dàng bị chuyển đổi trạng thái hóa trị qua lại.
Trong mơi trường axit yếu Mo(VI) tồn tại chủ yếu ở dạng polyoxoanion M07O246',
mặc dù vậy. vần có hàng loạt thuốc thử phản ứng với M o(VI) ở dạna cation
M o 0 22+ như 8 -oxiquinolin, thioxianat và dietyl đithiocacbamat. Điều đó chứng tỏ
trong dung dịch, cùng với polyoxoanion M o70 246‘ vẫn có một lượng cation M o 0 22+
nhất định. Đối với W (VỈ) các quá trình tương tự cũng xảy ra song thường là yểu
hơn so với Mo(VI) trong cùng điều kiện. Nhìn chung, các dạng tồn tại cua M o(Vl)
và W (VI) trong dung dịch phụ thuộc rất mạnh vào pH, nồng độ chất tan và tính
chất của dung mơi.
Các phưưng pháp xác định và tách chọn lọc một trong hai nguyên tố
molipden và vonfram khi có mặt cả hai thường trải qua nhiều công đoạn, phức tạp
và dễ dẫn đến sai số. Các ứng đụng kỹ thuật hóa lý hiện đại để xác định chúng
thường địi hỏi phải có thiết bị đát tiền và đặc biệt cần sự thành thạo của cán bộ
phãn tích. Trong thực té, phương pháp trắc quang vẫn là phương pháp thích hợp
nhất để xác định molipđen và vonfram do địi hỏi ít thời gian, thiết bị rẻ tiền phù
hợp với nhiều phịng thí nghiệm ở nước ta nhưng lại có độ đúng, độ nhạy và độ lặp
lại cao. Ngàv càng có nhiều thuốc thử hữu cơ được ứng dụng vào phân tích trắc
quang để xác định molipden và vonfram.
Từ trước tới nay, để xác định vi lượng vonfram trong các dối tượng bàng
phương pháp trắc quang, người ta thường sử dụng các thuốc thử thioxianat và
dithiol. Vonfram ở trạng thái hóa trị V mới tạo phức với 2 thuốc thử này, vì vậy
cần thiết phải khử W(V1) xuống W (V) bằng các chất khử khác nhau. Sự khử
W (VI) xuống W(V) là không định lượng do một phần W (VI) bị khử xuống các

trạng thái hóa trị thấp hơn, độ hấp thụ quang biến đổi nhiều theo nồng độ thuốc
thử, nồng độ chất khử và pH. Đó là những nguyên nhân quan trọng làm cho kết
quả phân tích cùa phương pháp thioxianat và dithiol khơng lặp lại. Mặt khác,
molipden là nguyên tố gây ảnh hưởng rất lớn đến việc xác định vonfram bang hai
thuốc thử trên, vì vậy địi hỏi phải tách ngun tổ ngày trước khi xác định vonfram.
M ột nhược điểm nữa là độ nhạy của phương pháp khơng cao do đó phái làm giầu
vonfram bằng các phương pháp như chiết, hấp phụ hoặc trao đổi ifc>n trước khi xác
định.
Trong tất cả các đổi tượng phân tích vonfram thì thường bao giờ cũng có
mặt molipden và ngược lại. Vì thế việc tìm được phương pháp có tính chọn lọc đế
xác định một trong hai neuyên tố khi có mặt cả hai là một nhiệm vụ khó khăn của
hóa học phân tích. Rõ ràng, để giải quyết nhiệm vụ khó khăn này khơng phải chỉ là
vấn đề điều chế thuốc thử mới hoặc lựa chọn thuốc thử có tính chọn lọc tốt mà cịn
là tìm điều kiện để làm tâng tính chọn lọc cùa phương pháp. Các quá trình phân

6


tích như thế sẽ rất có ý nehĩa đối với cỏns nahệ tách vả điêu chẻ molipđen và
vonfram tinh khiết.
Đã có \ àị cơng trinh sử đụng bazơ mầu hữu cơ đẻ tạo liên hạp ion pỉiục vụ
mục đích phân tích voníram. Trong các cơng trình này. liên hợp ion được tạo thành
giữa baza mầu hữu cơ với phức của vonfram như (A r4A s J [ W 0 2(SCN ):'Ị
(H CV +)2[W 02(SCN)42‘]. Chúng tơi chưa thấy có cơng trình nào nghiên cứu. ứng
dụng sự tạo liên hợp ion trực tiếp giừa Mo(VI) và W (VI) với các bazơ mầu hừu cơ
vào mục đích phân tích.
2.2 H óa ch ất và thiết bị nghiên cứu
Dung dịch W(VI) được điều chế từ N a2W0 4 .2H20 trong nước cất 2 lần. Các
dung dịch loãng của W(VI) được pha chế hàng ngày từ dung dịch gốc, Duno địch
các thuốc thử được pha chế từ thuốc thử tinh khiết trong nước cất 2 lần. Các dung

dịch loãng hơn của các thuốc thử được pha chế từ dung dịch gổc. Các hoá chất sử
dụng đều thuộc loại hố chất tinh khiết phân tích.
Phổ hấp thụ và độ hấp thụ quang của các dung dịch được đo trên máy UVVIS-NIR-SCANNING spectrophotom eter của hãng SIMADZU Nhật bản. Cuvet
thạch anh có 1=1,0 cm. Các giá trị pH được kiểm tra trẽn máy đo pH Melrohm 692
pH/ion meter.
Các dung dịch phức được chuẩn bị trong bình định mức 25 ĩĩiL với hàm
lượng axetơn và pH thích hợp và được chiết bằng 5 mL nitrobenzen tiona phễu
chiết 60 mL. Dung dịch so sánh được chuẩn bị và chiết giống dung dịch phức chỉ
khác là thav thể tích dung dịch W(VI) bàng nước cất tương ứng.
2.3 K ết q u ả nghiên cứu và thảo luận
2.3.ỉ Khảo sát phổ hấp thụ của thuốc thử và của các liên hợp ion
Đe nghiên cứu sự tạo liên hợp ion của W (VI) và M o(VI) với các thuốc thử
hữu cơ, trước hết phổ hấp thụ của các thuốc thử và của các liên hợp ion sau khi
chúng được chiết vào toluen được khảo sát. Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Chuẩn bị 3 bình định mức 25,0 ml:
Bình 1: Cho vào lần lượt 10 ml dung dịch đệm pH = 3 (đệm monocloaxetat): 7,50
ml axeton; 1,00 ml dung dịch pyronin Y 2 ,5 '.1 0 ‘4M và định mức đến vạch bàng
nước cất.
Bình 2: Cho vào lần lượt 10 ml dung dịch đệm pH = 3; 7,50 ml axeton; 1.00 ml
dung dịch pyronin Y 2.5 .10‘4M; 2,00 ml đung dịch W (VI) 2,5 .10"4M và định mức
đến vạch bang nước cất.
Bình 3: Cho vào lần lượt 10 ml dung dịch đệm pH = 3; 7,50 ml axeton: 1.00 ml
dung dịch pyronin Y 2,5 .10'4M; 2,00 ml dung dịch M o(Vl) 2,5 .10"4M và định
mức đến vạch bàng nước cất.
Lắc đều các bình định mức và chuyển vào các phễu chiết duna tích 60 ml,
thêm 5,00 ml Loluen, lấc đều 2 phút, để 10 phút cho phân lớp rõ ràrm. tách ho phần
7


dunc dịch nước Lấv pha hữu cơ lọc qua giấy lọc khô vào cuvet thạch anh co chiều

dày LO cm. đo phổ hấp thụ trone vùna bước sóng từ 450 nm đen 650 niĩi. lấy
toluen làm d u n t dịch so sánh. Kết quả được biễu diễn trẽn hình 3.1 và được dần ra
trono bàntỉ 3.2.
Kết qua thực nghiệm biểu diễn trên hình 3.1 và trong bảng 3.2 cho thấy
trong cùng điều kiện (hàm lượng axeton, nồng độ thuốc thử, nồng độ ion kim loại
và pH) thì vonfamat tạo liên hợp ion và bị chiết rất tốt vào toluen trong khi
m olipdat lại bị chiết không đáng kể (cực đại hấp thụ cùa dung dịch W(VI) - PY
cao gấp nhiều lần cực đại hấp thụ của dung dịch Mo(VI) - PY). do đỏ có thế lợi
dụng sự khác nhau này để xác định vonframat khi có mặt molipdat và tìm những
điều kiện tối ưu để có thể phân tích vonữam at trong những trườne hợp có !ượng
lớn molipdat.

450

550

500

600

650

Wavelength, nm

H ìn h 3.1 Phổ hấp thụ của thuốc thử pyronin Y và của các liên hợp ion
trong toluen (pH = 3, 30% (v/v) axeton)
1. Dung dịch W(VI) 2,00 .10_5M và PY 1,00 J 0 ‘5M
Dung dỊch Mo(VI) 2 , 0 0 . 1 0 'SM và PY 1 , 0 0 , 1 0 ‘5M
3. Dung dịch PY 1,00 .10‘5M
2

B ảng 3.2 Giá trị bước sóng hấp thụ cực đại và độ hấp thụ quang
của thuổc thử pyronin Y và của các liên hợp ion tronf toluen
—
A
Dung dịch
^•m (nm)
ax
0,009 '
548
PY
0,019
548
M o(VI)- PY
0,465
VV ^ V 1 ) - r I_______ _______ 548
J
W(VI)- PY
Kết quá thực nghiệm cũng cho thây thuốc thử tự do (đường 3) hầu như
không bị chiết vào toluen, điều này là rất thuận lợi khi phải dùng lượng dư thuốc
thử khi dựng đường chuẩn cũng như khi phân tích mẫu thực tế.
Tại bước sóng cực đại (548 nm) thì sự chênh lệch về độ hấp thụ quana của
các liên hợp ion với thuốc thử là lớn nhất, vì vậy bước sóng 548 nm được chọn để

8


đo độ hấp thv quan2 trons nhữna nshiên cứu tiếp theo đơi với thc ihư pMonin
ỉ
Y.

Tiến hành thực nahiệm tươne tự như trên với các thuốc thư đo trung tính,
safranin I". metvlcn xanh, briăng cresol xanh, rodamin B. briăng lục. malachii lục.
metyl tím 2B, metyl tím 6B và metyl tím 10B. Kết quả được biêu diễn trên các
hình từ 3.2 đến 3.11 và được dẫn ra trong bảng 3.3.
Kết quả thực nghiệm biểu diễn trên các hình từ 3.2 đến 3.11 cho thây có thê
sử dụng các thuốc thừ briăng cresol xanh, briăng lục, đỏ trung tính, metyl tím 2B,
metyl tím 6 B, metyl tím 10B và rodamin B để chiết chọn lọc vonframat vào toluen
trong khi molipdat và thuổc thử hầu như không bị chiết.
Đối với các thuốc thử malachit lục và metylen xanh thì cả thuốc thứ và liên
hợp ion đều bị chiết vào dung môi hữu cơ, điều này là khơng cỏ lợi cho phép phân
tích khi phải dùng lượng dư thuốc thử. Thuốc thừ safranin T không tạo liên hợp
ion với vonfram at cũng như molipdat. Do đó các thuốc thử malachit lục, metylen
xanh và safranin T được loại ra khỏi nhừng nghiên cứu tiếp theo.
Kết quả thực nghiệm cũng cho thấy tại bước sóng cực đại ứng với mồi thuốc
thử thỉ sự chênh lệch về độ hấp thụ quang của các liên hợp ion và thuốc thử là lớn
nhất, do đó bước sóng cực đại ứng với mỗi thuốc thử (Bảng 3.3) được chọn đế đo
độ hấp thụ quang trong những nghiên cứu tiếp theo.
Hình 3.2 -ỉ- 3 .1 1 Phổ hấp thụ của các thuốc thử và của các liên hợp ion trong
toluen (pH = 3, 30% (v/v) axeton)

Wavelength, nm

Wavelength nm

Hình 3.3 Thuốc thừ

b riăn g lục
1. Dung dịch W(VI) 2,00 ,IO'fM vàB L 1,00 .1 0'5m
2. Dung dịch M o(Vl) 2,00 .1 0 -M và BL 1.00 . 10‘5M
3. Dung dịch BL 1,00 , 1 0 ‘5m

Hình 3.2 Thuốc thử briăng cresol xanh
1. Dung dịch W(V[) 2.0Ồ.10'5M và BC 1,00 ,I0'5M
M
2. Dung dịch Mo(VI) 2,00 .10‘5M và BC 1,00 ,10'5*
3. Dung dịch BC 1,00 .10'5M

9


Wavelength, nm

Wavelength, run

Hình 3.5 Thuốc thứ malachit lục

Hình 3.4 Thuốc thử đỏ trung tính

1. Dung dịch W(VI) ] ,00 .lO^M và ML 0.50 . 1 0 '5M
2. Dung dịch M o(Vl) 1,00 .10 5M và ML 0.50 ,I0'5M
3 Dung dlch ML 0,50 .I0 ‘5M

Dung dịch W(VI) 2.00 ,10'5M và NR 1,00 .10'5M
Dung dịch Mo(VI) 2,00 ,IO'5M vàNR l,0 0 .1 0 '5M
3. Dung dịch NR 1,00 .10 SM

0,5

0.4
0,3

0.2

0.1

Wavelength, nm

Wavelength, nm

Hình 3.6 Thuốc thử metyl tím 2B

Hình 3.7 Thuốc ứiừ metyl tím 6B

1. Dung dịch W(VI) 1,00 ,10 5M và M2B 0,50 .1CT5M
2. Dung dịch Mo(VI) 1,OO.IO'SM và M2B 0,50 .l3. Dung dịch M2B 0,50 .10'5M

1. Dung dịch W(VI) 1,00 .10 SM và M6 B 0,50 ,10'5M
2. Dung dịch Mo(VI) Í,00.10'5M và M 6 B 0.50.10'5M
3. Dung dịch M6 B 0,50 .10'5M

500

600

650

700
W iv e le n g th , nm

Wavelength, nm

Hình 3.8 Thuốc thử metyl tím 10B

Hình 3.9 Thuốc thử met) len xanh

1. Dung dịch W( VI) 1,00 . 10‘5M và M IOB 0,50 . 10'5M
2. Dung dịch Mo(VI) l.00.10‘5M và M10B 0,50.10’5M
3. Dung djch Ml OB 0 .5 0 .1 0 ‘5M

1 Dung dịch W(VI) 1,00 ,I0'5M và MX 0.50 , I0'5M
2. Dung dịch Mo(V[) 1,00 .10' M và MX 0.50 . 10'5M
3. Dung dịch MX 0,50 .10"5M

10


0f
0.6

0.6

«

A
<

0.4

0.3

0.2

0.1

5Ũ0

550

60C

660

450

700

Wavelength, nm

500

55C
W avelength, nm

Hình 3. ÍO Thuốc thử rodamin B

Hình 3.11 Thuốc thừ safranin T

1. Dung dịch W(VI) 2,00 . IO'sM và RB 1,00 .10'5M
2. Dung dịch Mo(VI) 2.00 I0'5M và RB 1.00 .10 5M

3. Dung dịch RB 1,00 . 10'5M

1. Dung dịch W(VI) 1,00 .10' M và ST 0,50 ,IO‘5M
2 Dung dich Mo(VI) 1,00 .10 ?M và ST 0.50 . 10‘SM
3. Dung dich ST 0,50 .10'5M

2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng axeton đến sự tạo liên hợp ion của
W (VI) và Mo(VĨ)
Ảnh hưởng cùa hàm lượng axeton đến sự tạo liên hợp ion cùa W(VI) và
M o(VI) với thuốc thử pyronin Y được khảo sát như sau: Chuẩn bị 2 dãy durm dịch
trong các bình định mức 25,0 ml:
D ãy 1: gồm các dung dịch chứa W(VI) 2,00 ,10'5M, pyronin Y 1.00 . 10'5M. đệm
pH = 3, hàm lượng axeton thay đổi như trong bảng 3.4.
D ãy 2: gồm các dung dịch chứa Mo(VI) 2,00 .10'5M, pyronin Y 1.00 . 10'SM. đệm
pH = 3, hàm lượng axeton thay đổi như trong bảng 3.4.
Định mức các bình đến vạch bàng nước cất và lắc đều. Chuyển các dung
dịch sang phều chiết dung tích 60 ml. Thêm 5,00 ml toluen, lắc đều trong 2 phút,
để 10 phút cho phân lớp rõ ràng, tách bỏ phần dung dịch nước. Lấy pha hữu cơ lọc
qua giấy lọc khô vào cuvet thạch anh có chiều dày 1,00 cm. Dung dịch so sánh
được chuẩn bị và chiết giống như dung dịch phức, chỉ khác là thay thể tích dung
dịch W(V1) hoặc Mo(VI) bằng thể tích nước cất tương ứng. Đo độ hấp thụ quang
của các dung dịch tại bước sóng 548 nm. Làm lặp lại ba lần, kết quả trung bình
được dẫn ra trong bảng 3.4 và đư ợcbiểu diễn trên hình 3.12.

11


B ảng 3.3 Giả trị bước sóns hấp thụ cực đại và độ hấp thụ quane cua các thuốc thử
và cua các liên hợp ion trons toluen

Thuốc thư

Thuôc thừ
 ax (nm)
-m
633
634
541
618
591
595
599
661
548
560
540

Briăng cresol xanh
Briăng lục
Đỏ trung tính
Malachit lục
Metyl tím 2B
Metyl tím 6B
Metyl tím 10B
Metylen xanh
Pyronin Y
Rodamin B
Safranin T

W(VI)- thuốc thử

A
^-m (nm)
a*
633
0,459
634
0,316
541
0,384
618
0,476
591
0,591
595
0,758
599
0,844
661
0,836
548
0,465
0,685
560
0,070
540

A
0,023
0,028
0,031

0,238
0,012
0,015
0,017
0,251
0,009
0,021
0,038

Mo(VI)- thuốc thư
A-max(run)
A
633
0,032
634
0,035
541
0,038
618
0,271
591
0,018
595
0,030
599
0,025
661
0,334
0,019
548

560
" 0~034
540
0,049

B ảng 3.4 Giá trị độ hấp thụ quang phụ thuộc vào hàm lượng axeton
% (v/v)
axeton

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

A(W-PY)

0,005

0,103

0,210

0,384

0,445

0,462

0,448

0,389

0,300

0,200

0.105

A(Mo-PY)

0,001

0,004

0,008

0,015

0,018

0,018

0.018

0,016

0,012

0,008

0,004

0,5

0.4

0.3

*
?
S3
<
0.2

0

10

20

30

'

40

50

% v/v axeton

Hình 3.12 Ảnh hưởng của hàm lượng axeton đen quá trình tạo liên hợp ion của
W(VI) và Mo(VI) với thuốc thử pyronin Y (pH = 3)
Đường 1. Dung dịch W(V1) 2.00 .lO 'M và PY 1,00 .1CT5M
Đường 2. Dung địch Mo(VI) 2,00 ,10" M và PY 1,00 . 10"5M
'

Kết quả thực nghiệm biểu diễn trên hình 3.12 cho thấy khi khơng có mặt
axeton thì các liên hợp ion hầu như khơng được tạo thành. Khi hàm lượna axeton
tăng dần thì sụ tạo liên hợp ion của vonfram at cũng tăng, đạt cực đại ở 25 % (v/v)
axetort và sau đó giảm dần. Như vậy W (VI) tạo liên hợp ion với thuốc thử pyronin


Y tốt nhất khi hàm lượna axeton trong khoảns từ 20 đển 30 % và trori2 điêu kiện

này thì M o(Vl) tạo liên hợp ion khơng đána kể. Do đó trons nhữns nahiên cứu tiếp
theo đối với thuốc thử pironin Y. dune dịch chứa 25% (v/v) axeton được sư đụnu.
Tiến hành thực nghiệm tươne tự như trên đổi với các thuốc thử briăna cresol
xanh, briăng lục, đỏ taing tính, metyl tím 2B, metyl tím 6B. metyl tím 10B và
rodam in B. Độ hấp thụ quang được đo tại bước sóng cực đại đối với từns thuốc thử
như trong bảng 3.3. Ket quả được biểu diễn trên các hình từ 3.13 đến 3.19.
Hình 3.13 -ỉ- 3.19 Ảnh hưởng của hàm lượng axeton đến quá trình tạo liên hợp ion
của W(VI) và Mo(VI) với các thuốc thử (pH = 3)

% v/v axeton

Hình 3.13 Thuốc thử b riãn g cresol xanh
I. Dung dịch W(VI) 2,00 .I0'SM và BC 1,00 .10 5M
2 Dung dịch Mo(VI) 2 00 .I0'5M và BC 1,00 .10‘5M

% v/v axeton

Hình 3.14 Thuốc thử hriáng lục
1. Dung dịch W (V I)2,00 ,10'5M và BL 1,00 -10 'M
2 , Dung dịch M o(V I)2,00 .1 0 ‘M và BL 1,00 . 10 5M

ư
h)

<

% vA / a x e to n

% vA / a x e to n

Hình 3.16 Thuốc thứ metvl tím 2B

Hình 3.15 Thuốc thừ đỏ trung tính

1. Dung dịch W(VI) I,00.I0'5M và M2B 0.50 .I0''M
2. Dung dỊch Mo(VI) 1.00.I0‘; M và M2B 0,50 .10 SM

1. Dung dịch W (V I)2,00 ,!0 '5M vàN R 1,00 ,10'5M
2. Dung dịch Mo( VI) 2,00 .10‘5M và NR 1,00 . 10'5M

13


%vfo axeton

% v/v axeton

Hình 3.17 Thuốc thừ metyl tím 6B

Hình 3.18 Thuốc thứ mety] tím 10B

1. Dung dịch W(VI) I,00.I0°M và M6 B 0,50 ,10_5M
2. Dung dịch Mo(VI) I,00.I0'5M và M6 B 0,50.10’SM

1. Dung dịch W(VI) 1,00 .](TM vả M 10B 0.50 .I0'5M
2. Dung dịch Mo(VI) 1,OO.IO‘5M và MIOB 0.50.!0'SM

Kết quả thực nghiệm biếu diễn trẽn
các hình từ 3.13 đến 3.19 cho thấy. W(VI)
tạo Hên hợp ion với các thuốc thừ tốt nhất

khi hàm lượng axeton trong khoảng từ 20
đến 40 % và trong những điều kiện này thì
M o(VI) tạo liên họp ion với các thuốc thử
không đáng kể. Do đó hàm lượng axeton
ứng với từng thuốc thừ như trong bảng 3.5
được chọn để tiến hành những nghiên cứu
tiếp theo.

I

% v/v axeton

Hình 3.19 Thuốc thử rodamin B
1. Dung dịch W(VI) 2,00 -I0’5M vàR B 1,00 ,10'5M
2. Dung dịch Mo(VI) 2,00 .10'SM và RB 1,00 .10‘5M

% (v/v) axeton
25,0%

Thuôc thử
Đỏ trung tính
Pyronin Y

25,0%
30,0%
30,0%

Briăng cresol xanh
Briăng lục

30,0%
30,0%
30,0%
30,0%

Metyl tím 2B
Metyl tím 6 B
Metyl tím 10B
Rodamin B

Từ các kết quà thực nghiệm thu được khi khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng
axeton đến quá trình tạo liên hợp ion của W(VI) và M o(VI) với các thuốc thư ở
trên, có thể khăng định răng vai trò của axeton là loại bỏ lớp vỏ hvdrat hóa, lạo
14


điêu kiện thuận lợi cho quá trình tạo liên hợp ion 2Ìữa W(VI) với các thuốc thử
hừu cơ khao sát.
Khi hàm ỉượng axeton lớn hom 40% thì các thuốc thừ hữu co ớ dạna tự do bị
chiêt nhiêu hơn vào dung môi hữu cơ, điều này làm cho giả trị độ hấp thụ quane
của các liên hợp ion của W (VI) trong toluen giàm do phép đo được thực hiện với
dung dịch so sánh là dung dịch chứa thuốc thử.
Kêt quà thực nghiệm cũng cho thấy ràng độ hấp thụ quang cùa các liên hợp
ion của M o(VI) tăng lên khi hàm lượng axeton lớn hơn 40%, như vậy ơ điều kiện
này các ion molipdat bắt đầu có xu hướng chuyển về dạng anion polyoxomolipdat
tuy khơng mạnh bằng q trình trùng hợp của vonframat.
Tuy nhiên tác động của axeton lên những cân bàng về dạng tồn tại của
M o(VI) và W (Vl) là rất phức tạp. Trên đây chi là những nhận định được dưa ra
dựa trên các kết quả thực nghiệm thu được.
2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo liên hợp ion của W (VI)

và M o(VI)
pH của mơi trường đóng vai trị rất quan trọng đến dạng tồn tại của molipdat
và vonfram at cũng như của thuốc thừ trong dung dịch và do đó ảnh hưởng đến quá
trình chiết liên họp ion hai nguyên tố này. Vì vậy, ảnh hưởng của pH trong khoang
từ 1 đên 6 đên sự tạo liên hợp ion của vonfram at và molipdat với các thuốc thử
được khảo sát đế tìm ra mơi trường pH tối ưu cho q chiết liên hợp ion và loại trừ
ảnh hưởng của nguyên tố cản. Các thí nghiệm được tiến hành như sau: Chuân bị 2
dãy dung dịch trong các bình định mức 25,0 ml:
D ãy 1: gồm các dung dịch chứa W (VI) 2,00 .10'5M, pyronin Y 1,00 .10'5M, 25,0
% axeton và được đệm bằng các dung dịch có pH thay đổi như trong bảng 3.6.
D ãy 2: gồm các dung dịch chứa M o(VI) 2,00 .10'5M, pyronin Y 1,00 .10'5M. 25,0
% axeton và được đệm bằng các dung dịch có pH thay đổi nhu bảng 3,6.
Các dung dịch có pH = 1,0 -ỉ- 2,5 là hỗn hợp HC1 + NaCl, các dung dịch đệm
có pH = 3,0 -T 4,0 là CICH2COOH + ClCH2COONa và các dung địch đệm có pH =
4,5 -í- 6,0 là CH;,COOH + C H 3COONa.
Định mức từng bình đến vạch bằng nước cất hai lần và lắc đều. Tiến hành
chiết và đo độ hấp thụ quang của các dịch chiết như trong mục 3.1.2. Làm lặp lại
ba lần, kết quả trung binh được dẫn ra trong bảng 3.6 và được biểu diền trên hình
3.20.
B ảng 3.6 Giá trị độ hấp thụ quang phụ thuộc vào pH
pH

1,0

1.5

2 ,0

2,5

3,0

3,5

4 ,0

4 ,5

5,0

A(W-I>Yi

0,005

0,156

0,340

0,445

0,464

0,451

0,368

0,290

0,224

0,105

0,036

A(M o-PY)

0,001

0,003

0,007

0,009

0,009

0,009

0,007

0,006

0,004

0,002

0,001

15

n 5,5

6 ,0


pH
H ìn h 3.20 Ảnh hưởng của pH đến sự tạo liên hợp ion (25 % (v/v) axeíon)
1. Dung dịch W( VI) 2,00 .10'5M và PY 1,00 .10'5M
2. Dung dịch M o(V I)2,00 ,lCr5M và PY 1,00 . 10'5M

Kết quả biểu diễn trên hình 3.20 cho thấy pH cùa dung dịch ảnh hướng rất
lớn đến sự tạo liên hợp ion của Mo(VI) và W(VI) với thuốc thử pyronin Y. Tại pH
- 1,0, cả m olipdat và vonfram at đều không tạo liên hợp ion với pyronin Y, khi
tăng pH của dung dịch thì độ hấp thụ quang của dung dịch chiết W(VI) - PY tăng
nhanh và đạt cực đại ở giá trị pH - 3 vả sau đó giảm chậm dần. Như vậy có thể
thấy ở pH = 3 vonfram at tồn tại chủ yếu ở dạng anion polyoxo vonframat. Điều
đặc biệt là trong khoảng pH khảo sát từ 1 đến 6 , Mo(VI) tạo liên hợp ion với thuốc
thử pyronin Y rất ít và bị chiết lên pha toluen chi chiếm 1,9% so với liên hợp ion
của W (VI) - PY, như vậy có thể bỏ qua. Từ những kết quả thực nghiệm thu được ở
trên, dung dịch đệm cỏ pH = 3, được thiết lập bằng hệ đệm m onocloaxetat. được
sử dụng để tiến hành những nghiên cứu tiếp theo đối với thuốc thử pyronin Y và
các liên hợp ion của nỏ.
Tiến hành thực nghiệm tương tự như trên với các thuốc thử briãng cresol
xanh, briăng lục, đỏ trung tính, metyl tím 2B, metyl tím 6B, metyl tím 10B và
rodam in B. Độ hấp thụ quang được đo tại bước sóng cực đại đối với từng thuốc thử
như trong bảng 3.3. Ket quả được biểu diễn trên các hình từ 3.21 đến 3.27.
Các kết quả thực nghiệm được biểu diễn trên các hình từ 3.21 đến 3.27 cho
thấy W (VI) tạo liên hợp ion với các thuốc thử tốt nhất khi pH trong khoảng từ 2,5
đến 3,5 và trong những điều kiện này thì M o(VI) tạo liên hợp ion khơne đána kể.
Do đó, những nghiên cứu tiếp theo đối với các thuốc thử trên và các liên hợp ion

được thực hiện trong dung dịch có đệm pH = 3.
Các kết quả thực nghiệm thu được ở trên cũng phù hợp với nhừng kết quà
nghiên cứu trước đây đối với vonfram at trong dung dịch nước [45], ơ giá trị pll >
16


4. vonfram al tồn tại chu yếu ờ dạng ion đơn w o / ', còn khi pH < 2 thì chúna
chun vê dạng hidrat hóa \VO3.nH2O và cả hai dạns nảy đêu khôns tạo liên hợp
ion với các thuôc thừ và do đó khơng bị chiết vào toluen. N hư vậy khi pi 1 của
dung dịch táng dần, \V(VI) chuyển dần từ dạng hidrat hóa sana dạnu anion
polyoxovonfram at và cuối cùng là dạng monovonframat, còn đối với molipdai thi
q trình chuyển hóa khơng qua giai đoạn tạo anion polyoxomoỉipdat.
Hình 3.21 -ỉ- 3.27 Ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo liên hợp ion
0 .4

ị

:

:

:i

;

:

0,3 ■'

.0

<

0.2

0,1

2 :
*
■

/y

0.0

:
2

pH

Hình 3.21 Thuốc thư briăng cresol xanh
(633 nm. 30.0 % (v/v) axeton)
1. Dung dịch W(VI) 2,00 .10'SM và BC l,0 0 .1 0 '5M
2. Dung dịch Mo(VI) 2,00 .I0‘5M và BC 1,00 .I0'SM

3

1

~é

4

5

6

pH

Hình 3.22 Thuốc thừ briăng lục
(634 nm, 30,0 % (v v) axeton)
1. Dung dịch W{ VI) 2,00 ,10^M và BI. 1.00 .lO 'M
2. Dung dịch Mo(VI) 2,00 .lO'-'M và BL t.oo ,!0'5M

pH

Hình 3.23 Thuốc thử đỏ trung tính
( 5 4 1 nm. 25,0 % (v/v) axeton)

1. Dung dịch W(VI) 2.00 ,10'M vàN R 1,00.10'SM
2 D ungdich Mo(VI) 2,00 . 10‘SM vàN R 1,00 .10‘5M

Hình 3.24 Thuốc thư metvl tím 2B
(591 nm, 30,0 % (v v) axeton)

1. Dung dịch W(V1) 1,00.10’M và M2B 0,50
2. Dung dịch Mo(VI) I,00.I0'5M và M2B 0.50 1
0

M

0,3
07
0,6
0,5

Á
<

0.4
0.3

0,2
0,1

pH

pH

Hình 3.25 Thuốc thừ metyl tím 6B

Hình 3.26 Thuốc thử metyl tím 10B

(595 nm, 30,0 % (v/v) axeton)
1. Dung dịch W(VI) 1,00.I0'9M và M6 B 0,50 .I0'5M
2. Dung dịch Mo(VI) 1,00.I0'5M và M6 B 0 ,5 0 .l0 '5M

(599 nm. 30,0 % (v v) axeton)
1. Dung dịch W(VI) 1,00.]0'5M và MIOB 0 .5 0.l(r5M
2. Dung dịch Mo(VI) 1,O.IO'5M và MI0B 0,50.10'-M

pH

Hình 3.27 Thuốc thử rodamin B
(560 nm. 30.0 % (v/v) axeton)
1. Dung dịch W( VI) 2.00 .10 5M và RB 1,00 ,10'5M
2. Dung dịch M o(V I)2,00 ,10'5M và RB 1,00 ,10‘5M

Như vậy, trong những điều kiện pH
= 3 và 20
30 % (v/v) axeton thì
vonframat tạo liên hợp ion rất tỏt với 8
thuốc thử hữu cơ khảo sát cịn molipdat
thì tạo liên hợp ion không đáne kê. điều
này cho phép sử dụng các thuốc thứ hữu
cơ này để chiết chọn lọc vonframat khi có
mặt molipdat. N hững thí nghiệm tiếp theo
được tiến hành để khảo sát một số tính
chất của liên hợp ion giữa vonframat và 8
thuốc thử gồm briăng cresol xanh, briãng
lục, đỏ trung tính, metyl tím 2B, metyl tím
6 B, metyl tím 10B, pyronin Y và rodamin
B để tìm ra những điều kiện tối ưu nhất
cho mục đích phân tích vi lượng nguvên
to vonfram trong các đơi tượng khác
nhau.

2.3.4 Khảo sát thời gian bền mầu của liên hợp ion sau khi chiết
Pha trong bình định mức 25,0 ml dung dịch chứa W (VI) 2.00 .10‘5M,
pyronin Y 1,00 .10'5M, 25,0 % (v/v) axeton và được đệm bàng đung dịch cỏ pH =

3. Dung dịch được chiết bàng 5,00 ml toluen và đo độ hâp thụ quang tại bước sóng
548 nm với dune dịch so sánh là toluen trong khoảng thời gian 2 giờ tính từ lúc băt
đầu chiết. Kết quả được dẫn ra trong bảng 3.7.

18


Bảng 3.7 Độ hấp thụ quang cúa liên họp ion theo thời eian sau khi đ ư ợ c ch iỏ í vào
toluen (pH = 3: 25 % (v/v) axeton)
Thời gian (phút)
.1 {548 nm)

5

í

Ị_ 10
0,461 0,461

20
0,461

30
0,462

60
0,462

120
0,463

Kết qua thực nghiệm ghi trong bảng 3.7 cho thấy độ hấp thụ quana của liên
hợp ion thay đối không đáng kể trong khoảng 2 giờ sau khi chiết. Như vậy dộ bền
mâu của liên hợp ion đủ để nghiên cứu chúng bằng phương pháp chiết- trắc quang
cũng như ứng dụng vào phân tích xác định hàm lượng vonfram.
Tiến hành thực nghiệm tương tự như trên đổi với các thuốc thử briăng cresol
xanh, briăng lục, đỏ trung tính, metyl tím 2B, metyl tím 6B, metyl tím 10B và
rodam in B, Ket quả thực nghiệm cho thấy các liên hợp ion tạo thành đều bền trong
khoảng thời gian 2 giờ sau khi chiết.
Trong các thí nghiệm tiếp theo chúng tôi tiến hành đo độ hấp thụ quano cùa
dịch chiết tại thời điểm 5 phút sau khi chiết.
2.3.5 Khảo sát thời gian đạt cân bằng của quá trình chiết liên hợp ion
Pha trong 6 bỉnh định mức 25,0 ml các dung dịch chứa W(V1) 2.00 .10‘5 M,
'pyronin Y 1,00 ,10'5M; 25,0 % (v/v) axeton và được đệm bàng dung dịch có pH =
3,0. Định mức các bình đến vạch bằng nước cất và lẳc đều. Chuyến các dung dịch
sang phễu chiết 60 ml. Thêm 5,00 ml toluen, lắc đều các bình trong khoảng thời
gian từ 30 giâv đến 10 phút trên máy lắc tự động với tốc độ lấc được giữ khơng đổi
là 300 vịng/ phút. Tiến hành đo độ hấp thụ quang cùa các dung dịch như trong
mục 3.1.2. Làm lặp lại ba lần, kết quả trung bình được dẫn ra trong bảng 3.8 và
được biểu diễn trên hình 3.28.
B ảng 3.8 Giá trị độ hâp thụ c uang của liên hợ 3 ion phụ thuộc v à o thòi gian lăc
T h ờ i gian lăc, phút
A (548 nm)

0,5

1

1.5

0,423

0,453

2
0,465

0,462

4

6

8

0,463

0,464

0,462

Ũ.7C'

0 .6 0

Q íũ -

0 .4 0 -

Jl

C

<

0 ,3 0

0.20
0,1 Ũ

0,00

+
0.0

1,0

2.0

3 ,0

4 ,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9.0

T h ờ i gian phut

Hình 3.28 Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang cùa phức w (VI)-PY váo thời gian lấc
19


Kẽt quá thực nghiệm biểu diễn trên hình 3.28 cho thây độ hấp thụ quang
cùa liên hợp ior, táng dần và đạt cực đại sau khi lấc phều chiết 2 phút. Như vậ\ quá
trình chiết đạt cán bằng tương đối nhanh, điều này cho phép rút neẩn thời aian cùa
quá trình phân tích. Trong các thí nghiệm tiếp theo đối với thuốc thử pyronin Y.
phễu chiết được lắc trên máy lắc trong khoảng thời gian 2 phút.
Tiến hành thực nghiệm tương tự như trên đối với các thuốc thử briăng cresoỉ
xanh, briăng lục, đỏ trung tính, metyl tím 2B, metyl tím 6B. metyl tím 10B và
rodamin B. Kết quả thực nghiệm được biểu diễn trên hình 3.29. Các kết quả thu
được cho thấy quá trình chiết các liên hợp ion đều đạt cân bằng sau 2 phút.
1.0

O
f

0.6

M
Ị
<
0.4

0.2

0,0
0,0

2,0

4.0

6,0

8,0

10.0

T tiờ i gian, phút

Hình 3.29 Sự phụ thuộc cùa độ hấp thụ quang
của các liên hợp ion vào thời gian lắc

20


2.3.6 Kháo sát anh hưởng cua lực ion đến quá trình chiết liên họp ion
Lực ion của duna dịch có ảnh hưởns rất lớn tới tỉ số phân bố cũna như hiệu
suất cua quá trinh chiết [41). vi vậy, ảnh hường của lực ion đến quá trình chiết liên
hợp ion eiừa \V(VI) với các thuốc thử được tiến hành nehiên cứu. Thí nahiệm
được tiến hành như sau:
Pha các dung dịch phức W(VI)- PY trong các bình định mức 25.0 ml sao
cho các dung dịch sau khi định mức có 25% (v/v) axeton, pH = 3. W(VI) 2.00
-10'5M và PY 1,00 .10‘5M, nồng độ của NaCl tăng dần từ 0 đén 1 M nhu trong

bảng 3.9. Tiến hành chiết các dung dịch bằng 5,0 ml toluen và đo độ hấp thụ quang
của các dung dịch như trong mục 3.1.2. Các thí nghiệp được làm lặp lại ba lần. Kết
quả được dần ra trong bảng 3.9 và được biểu diễn trên hình 3.30.
Bảng 3,9 Độ hấp thụ quang của liên hợp ion phụ thuộc vào nồng độ NaC!
0
1,0 .10-4 1,0 ,10'3 1,0 ,10'2
1.0
0,1
C nbo mol/l
0,458
0,323
0,462
0,462
0,461
0,432
A (548 nm)

Log[NaCI]

H ìn h 3.30 Ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến độ hấp thụ quang của phức W-PY
Kết quả thực nghiệm thu được cho thấy khi nồng độ dung dịch NaCl tăng
(lực ion tăng) từ 0 đến 0,01 M thì độ hấp thụ quang của dung dịch không đối. Tuy
nhiên khi nồng độ NaCl lớn hơn 0,01 M thì độ hấp thụ quang giảm mạnh, điều này
phù họp với nhận định phức tạo thành là liên họp ion và các ion liên kết với nhau
bàng lực hút tĩnh điện. N hư vậy việc phân tích vonfram trong những mẫu cỏ nồng
độ ion lớn sẽ cho kết q khơng chính xác và độ lặp lại khơng cảo. Tuy nhiên, đa
số các mẫu phân tích bàng phương pháp trắc quang có nồng độ các chất nền và cùa
chất phân tích nhơ hơn 10'3 M nên lực ion khơng ảnh hưởng đến kết quà phân tích,
Tiến hành thực nghiệm tương tự như trên đối với các thuốc thử briăne cresol
xanh, briăno lục. đỏ trung tính, metyl tím 2B, metyl tím 6B. metyl tím 10B và

rodam in B. Kết quả thực nghiệm được biểu diễn trên hình 3.31. Các kết quả thu
được cho thấy khi nồng độ NaCl nhỏ hom 0,01 M thì giá trị độ hấp thụ quang cùa
các liên hợp ion không phụ thuộc vào lực ion của dung dịch.

21


10
MB 10
3.8

0.6

vi
Ạ
<

3
.4

0. 2

0. 0

-5 ,0

-4.0

-3 4
0

-2.0

*1.0

0,0

L o g [N a C I]

Hình 3.31 Ảnh hường của nồng độ NaCl đến độ hấp thụ quang của các phức
2.3.7 Xác định thành phần của liên hợp ion
Xác định thành phẩn của phức là một trong các giai đoạn quan trọng trong
quá trình nghiên cứu phức chất. Đe xác định thành phàn phức người ta dùng nhiều
phương pháp phân tích lý hóa khác nhau, phổ biến nhất là các phương pháp đo
quang, phương pháp điện thế và cực phổ. Từ đặc tính cùa phức giữa vonframat với
các thuốc thử là các liên hợp ion, hấp thụ ánh sáng ở vùng khả kiến và tương đối
bền nên phương pháp đo quang được sử dụng để xác định thành phần cúa các phức
Để xác định thành phần phức bằng phương pháp đo quang người ta thường
sử dụng các phương pháp như phương pháp đồng phân tử gam, phương pháp biển
đổi liên tục m ột hợp phần, phương pháp điểm đẳng quang, phương pháp logarit
giới hạn và phương pháp chuyển dịch cân bàng. Do ưu điểm của hai phương pháp
đầu là nhanh, đơn giản, khá chính xác và áp dụng cho nhiều đối tượng khác nhau,
nên hai phương pháp này được sử dụng để xác định thành phần của liên hợp ion
giữa vonfram at với các thuốc thử.
2.3.7.1 Phương pháp đồng phân tử gam
Pha m ột dãy các dung dịch phức W (VI) - PY trong các bình định mức 25,0
ml sao cho các dung dịch sau khi định mức có 25% (v/v) axeton. pH = 3 và có
nồng độ W (VI) và PY thay đổi như trong bảng 3.10. Trong tất cả các bình tổng
nồng độ của vonfram at và pyronin Y đều bằng 3,00 .10"5 M. Các dung dịch được
chiết bằng 5.0 ml toluen và đo độ hấp thụ quang của dịch chiết như trone mục

3.1.2, kết quả được dẫn ra trong bảng 3.10 và được biểu diễn trên hinh 3.32.
B ản g 3.10 Độ hấp thụ quang phụ thuộc vào phần mol của pyronin Y
22


[PY]

C n XỈO5. mol/1

Cvv(vi) x io 5, mol/1

0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
1,80
2,10
2,40
2,70

2,70
2,40
2,10
1,80
1,50
1,20
0,90
0,60
0,30

[PY] + [W]
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9

A (548 nm)
0,221
0,325
0,419
0,426
0,381
0,326
0,271
0,214
0,154

[P Y ]/(ỊP Y ]+ [W ])

Hình 3.32 Độ hấp thụ quang của liên hợp ion W(VI)- PY
phụ thuộc vào phần mol của pyronin Y
Kết quả thực nghiệm được biểu diễn trên hình 3.32 cho thấy giá trị cực đại
của độ hấp thụ quang đạt được khi phần mol của pyronin Y là 0,34, điều này đồng
nghĩa với việc liên hợp ion được tạo thành theo tỉ lệ W(VI): PY = 2: 1.

23.1.2 Phương pháp biển đổi liên tục một hợp phần
Pha một dãy các dung dịch phức W (VI) - PY trong các bình định mức 25,0
ml sà'0 cho trong các dung dịch sau khi định mức có 25 % (v/v) axeton, pH = 3,
nồng độ PY được giữ cố định là 1,00 .10'5 M, nồng độ cùa W (VI) thay đỏi như
trong bảng 3.11. Các dung dịch được chiết bàng 5,0 ml toluen và đo độ hấp thụ
quang của dịch chiết như trong mục 3.1.2, kết quả được dẫn ra trong báng 3.11 và
được biểu diễn trên hình 3.33.

23


Bảng 3 .11 Độ hấp thụ quang phụ thuộc vào ti số nồns độ [W( VI }j IPY ]
C\V(VI) x io 5. mol/1
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
1,80
2,10
2,40
2,70
3,00

[W (VI)]/ [PY] ỉ
0,3
Ị
0,6
0,9

1,2
1.5
1,8
2,1
2,4
2,7
3.0

A (548 nm)
0,149
0,209
0,259
0,307
0,370
0,421
0,451
0,462
0,470
0,472

[W ( V I) ]/[P Y ]

Hình 3.33 Độ hấp thụ quang của liên hợp ion W(VI)- PY
phụ thuộc vào tì số nồng độ [W (VI)]/ [PY]
K ết quả thực nghiệm biểu diễn trên hình 3.33 cho thấy giao điếm cùa 2
đường tiếp tuyến ứng với giá trị [W(VI)]/ [PY] = 2,0, điều này đồng nghĩa với việc
liên hợp ion được tạo thành theo tỉ lệ W(VI): PY - 2 : l.

tR M D
]/([R W

Hình 3.34 Độ hấp thụ quang cùa các liên hợp ion
phụ thuộc vào phần mol của thuốc thử
24