Xác định hàm lượng đất hiếm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử

Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Mở đầu
Ngày nay Khoa học kỹ thuật đã và đang có những bớc phát triển mạnh
mẽ và thu đợc những thành tựu to lớn. Cùng với sự cuả Khoa học kỹ thuật ,
khoa học Hoá học với sự hỗ trợ của các trang thiết bị hiện đại, của các phơng
tiện thông tin đang có những bớc tiến đáng kể, đặc biệt là công nghệ hoá học
và các phơng pháp nghiên cứu hoá học. Một trong những chuyên nghành đóng
vai trò không nhỏ trong sự phát triển ấy là chuyên nghành Hoá phân tích. Nhờ
có sự hỗ trợ của các phơng tiện thông tin, các máy móc hiện đại (đặc biệt là
máy chạy phổ hiện đại, máy tính điện tử,), hóa học phân tích đã thành công
trong nhiều phơng pháp phân tích mới đặc biệt là với phơng pháp phân tích
trắc quang. Phơng pháp này đã và đang có những ứng dụng quan trọng trong
hóa học phân tích hiện đại.
Trớc đây khi khoa học kỹ thuật còn cha thực sự phát triển thì việc phân
tích những hỗn hợp chứa các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau là rất khó
khăn và phức tạp. Việc tách riêng từng cấu tử khỏi hỗn hợp để phân tích là
việc làm đòi hỏi nhiều công sức, tốn nhiều thời gian, kinh phí, tốn hoá chất,
độ xác không cao,
Ngày nay, nhờ có sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, máy tính điện tử,
các máy chạy phổ,.v việc phân tích những hỗn hợp chứa các cấu tử có phổ
hấp thụ xen phủ nhau trở nên đơn giản hơn và có độ chính xác cao. Bằng các
chơng trình đã đợc cài đặt trong máy tính có tốc độ xử lý cao, ngời ta có thể
giải các bài toán xác định nồng độ các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau
trong mẫu phân tích với tập hợp số liệu đầu vào lớn để nâng cao độ chính xác
của phép phân tích.
Xuất phát từ những lý do trên tôi đã quyết định chọn đề tài: Xác định
nồng độ các cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ nhau bằng phơng pháp trắc
quang có sử dụng Computer.
Trong đề tài này chúng tôi đã thực hiện một số nội dung cơ bản sau:

1. Khảo sát điều kiện tối u cho phản ứng tạo phức: ảnh hởng của pH và
ảnh hởng của lợng d thuốc thử tới mật độ quang A, ảnh hởng của thời gian đến
độ bền của phức, ảnh hởng của nồng độ nguyên tố đất hiếm (NTĐH) tới sự
cộng tính của định luật Buger - Lambert - Beer.
Đồng Đức Thiện 1 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
2. Xác định phổ của các dung dịch phức màu của La
3+
, Nd
3+
, Pr
3+
riêng rẽ
với asenazo (III) và các hỗn hợp (La
3+
và Nd
3+
), hỗn hợp (Nd
3+
và Pr
3+
), hỗn
hợp (La
3+
và Pr
3+
), hỗn hợp (La
3+

, Nd
3+
và Pr
3+
) với asenazo (III) trên máy
quang phổ UV- VIS.
3. Sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal để lập trình xác định nồng độ La
3+
,
Nd
3+
, Pr
3+
trong cùng một dung dịch dựa vào mật độ quang của dung dịch tơng
ứng; tính sai số tơng đối của phép xác định nồng độ La
3+
, Nd
3+
và Pr
3+
có mặt
trong cùng một dung dịch hỗn hợp phân tích, trên cơ sở đó đa ra nhận xét.

Chơng 1: Tổng quan tài liệu
1.1. Tổng quan về Lantan, Neodim và Prazeodim
1.1.1. Sơ lợc về các nguyên tố đất hiếm [7, 14]:
Các nguyên tố đất hiếm gồm Scandi, Ytri, Lantan và các Lantanoit. Các
Lantanoit (kí hiệu là : Ln) gồm 14 nguyên tố từ Xeri (STT : 58) đến Lutexi
(STT : 71) trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học, chúng chiếm
0,015% khối lợng vỏ trái đất. Các Lantanoit có số thứ tự chẵn có hàm lợng lớn

hơn các Lantanoit có số thứ tự lẻ [7].
Cấu hình electron chung của các nguyên tố đất hiếm:
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3d
10
4s
2
4p
6
4f
m
5s
2
5p
6
5d
n
6s
2
hay [Xe] 4f
m
5d
n

6s
2
(m : 2 ữ 14, n : 0 hoặc 1)
Đồng Đức Thiện 2 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Trong các Lantanoit, electron lần lợt điền vào obitan 4f của lớp thứ 3 từ
ngoài vào, trong khi lớp ngoài cùng có 2 electron (6s
2
) và lớp thứ 2 của các
nguyên tố có 8 electron (5s
2
5p
6
).
Dựa vào cấu hình phân lớp 4f ngời ta phân họ các nguyên tố đất hiếm ra
làm hai nhóm :
Nhóm đất hiếm nhẹ
(Nhóm Xeri): Ce Pr Nd Pm S m Eu Gb
4f
2
4f
3
4f
4
4f
5
4f
6

4f
7
4f
7
5d
1
Nhóm đất hiếm nặng
(Nhóm Tecbi ):Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
4f
7+2
4f
7+3
4f
7+4
4f
7+5
4f
7+6
4f
7+7
4f
7+4
5d
1
ở các nguyên tố thuộc phân nhóm nhẹ, mỗi obitan 4f mới đợc điền vào
1 electron; còn ở phân nhóm nặng thì ở obitan 4f đợc điền thêm electron thứ
2.
Các nguyên tố đất hiếm thờng là các kim loại màu trắng bạc, dẻo, dễ dát
mỏng và kéo sợi. Chúng khá hoạt động hoá học, tan trong dung dịch HCl,
HNO

3
, H
2
SO
4
tạo thành các halogenua, sunfua bền, phản ứng với H
2
, C, N
2
,
P,
Các nguyên tố đất hiếm có khả năng tạo thành phức chất với nhiều phối
tử vô cơ và hữu cơ.
Số oxi hoá đặc trng của các Latanit là +3 tơng ứng với cấu hình lớp ngoài
cùng là: 5d
1
6s
2
. Đó là kết quả của việc chuyển 1 electron từ phân lớp 4f sang
phân lớp 5d. Ngoài ra chúng còn có các số oxi hoá khác kém đặc trng hơn là:
+2, +4 ( ở Ce và Pr nhng ở Pr kém đặc trng hơn Ce). Trong dung dịch, các
Lantanit tồn tại ở mức oxi hoá +3.
Các muối của La
3+
, Gb
3+
, Yb
3+
, Lu
3+

, Y
3+
không màu, của Pr
3+
có màu
xanh lá cây, của Nd
3+
có màu tím hồng,v.v
1.1.2. Sơ lợc về Lantan, Neodim và Prazeodim [7, 14]:
Lantan, Neodim và Prazeodim là các nguyên tố thuộc phân nhóm nhẹ
của các nguyên tố đất hiếm.
Một số thông tin quan trọng về ba nguyên tố này đợc mô tả trong bảng
sau( bảng 1.1):
Bảng 1.1: Các thông tin quan trọng của Lantan, Neodim, Prazeodim
Đồng Đức Thiện 3 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Nguyên tố Lantan(La) Prazeodim(Pr) Neodim(Nd)
Số thứ tự 57 59 60
Cấu hình [Xe]5d
1
6s
2
[Xe]4f
3
5d
0
6s
2

[Xe]4f
4
5d
0
6s
2
Năng lợng ion
hóa
(eV)
I
1
5.77 5.40 5.49
I
2
11.33 10.34 10.71
I
3
19.10 21.65 22.05
Khối lợng nguyên tử
(đvC)
138.19055 140.90765 144.24
Bán kính nguyên tử
(A
0
)
1.87 1.828 1.821
Bán kính ion (A
0
) 1.06 1.013 0.995
Thế điện cực tiêu

chuẩn (V)
- 2.52 - 2.46 - 2.43
Nhiệt độ nóng chảy
(
0
C)
920 931 1024
Nhiệt độ sôi (
0
C)
3470 3510 3210
Độ dẫn điện (Hg = 1) 1.54 1 1
Khối lợng riêng
(g/cm
3
)
1.16 6.773 7.01
Tính chất hoá học:
Lantan có cấu hình [Xe]5d
1
6s
2
; Prezeodim có cấu hình [Xe] 4f
3
6s
2
;
Neodim có cấu hình [Xe] 4f
4
5d

0
6s
2
khi bị kích thích, 1 electron 4f nhảy sang
5d tạo cấu hình dạng 5d
1
6s
2
, hai obitan 4f còn lại bị các electron 5s
2
5p
6
che
chắn với tác dụng bên ngoài nên không có ảnh hởng quan trọng đến tính chất
của Pr và Nd. Do đó trong các hợp chất La, Nd và Pr thể hiện chủ yếu là mức
oxi hoá + 3.
Về mặt hoá học, Lantan, Neodim và Prazeodim là những kim loại tơng
đối hoạt động (chỉ kém kim loại kiềm và kiềm thổ).
Kim loại dạng tấm bền trong không khí khô. Trong không khí ẩm, chúng
bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ một lớp màng cacbonat bazơ đợc tạo nên do
tác dụng với H
2
O và CO
2
:
Ln + 3H
2
O = Ln(OH)
3
+ 3/2H

2
(Ln = La, Nd, Pr)
Ln(OH)
3
+ CO
2
= Ln(OH)CO
3
+ H
2
O
Đồng Đức Thiện 4 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
ở 200 400
0
C Lantan, Neodim và Prazeodim cháy trong không khí tạo
oxit và nitrua:
4Ln + 3O
2

to
= 2 Ln
2
O
3
2Ln + N
2

to
= 2LnN (Ln = La, Nd, Pr)
12Pr + 11O
2
to
= 2Pr
6
O
11
Lantan, Neodim và Prazeodim phản ứng với halogen ở nhiệt độ không
cao, tác dụng với S, P, C, H
2
, N
2
, khi đun nóng:
2Ln + 3X
2
to
= 2LnX
3
(X: Halogen, t
0
= 300
0
C)
2Ln + 3S
to
= Ln
2
S

3
(t
0
= 500
0
C - 800
0
C )
Với H
2
O: phản ứng diễn ra chậm ở nhiệt độ thờng và nhanh ở nhiệt độ
cao giải phóng H
2
:
2Ln+6H
2
O
to
= 2Ln(OH)
3
+3H
2
Với dung dịch axit: Lantan, Neodim và Prazeodim phản ứng dễ dàng với
dung dịch axit (trừ HF và H
3
PO
4
):
2Ln + 6HCl = 2LnCl
3

+ 3H
2
Phơng pháp điều chế:
Lantan, Neodim và Prazeodim đợc điều chế bằng phơng pháp điện
phân nóng chảy muối Florua, Clorua trong bình điện phân bằng kim loại
Tantan (vì Tantan không tan trong La, Nd và Pr nóng chảy) và trong bầu khí
quyển Argon. Ngoài ra, chúng còn đợc điều chế bằng phơng pháp nhiệt kim
loại: sử dụng các chất khử là Ca, Na, Mg, nhng thờng dùng hơn cả là Ca [7]:
2LnF
3
+ 3Ca
to
= 2Ln + 3CaF
2
Trạng thái tự nhiên: Trong tự nhiên Lantan, Neodim và Prazeodim
thờng tồn tại cùng nhau và chúng thờng đợc gọi là các nguuyên tố họ đất
hiếm. Mặc dù trữ lợng của chúng tơng đối lớn (không kém Cu, I, Sb)nhng
chúng tồn tại ở dạng phân tán nên chúng còn đợc gọi với cái tên là: các
nguyên tố phân tán. Trong tự nhiên các nguyên tố đất hiếm nhóm nặng tồn
tại nhiều hơn các nguyên tố nhóm nhẹ. Những khoáng vật quan trọng của các
nguyên tố đất hiếm là mozanit, batnesit, loparit (Na, Cu, Ln)
2
(Ti, Nd, Ta)
2
O
6

Những nớc giàu khoáng vật đất hiếm là: Nga, Mỹ, ấn Độ, Canada và Nam Phi.
Đồng Đức Thiện 5 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH

K
hoa Hoá Học
Nớc ta có khoáng vật đất hiếm ở Nậm Xe (Cao Bằng) và có cát mozanit trong
các sa khoáng ở ven biển miền Trung.[7]
1.1.3. Một số hợp chất của đất hiếm
1.1.3.1. Oxit của Lantan, Neodim và Prazeodim Ln
2
O
3
[7, 14]:
La
2
O
3
là chất rắn màu trắng, khó nóng chảy,

có

tính chất giống CaO,
hấp thụ CO
2
, H
2
O trong không khí tạo cacbonat bazơ; La
2
O
3
hấp thụ H
2
O toả

nhiều nhiệt:
La
2
O
3
+ 3CO
2
= La
2
(CO
3
)
3
La
2
O
3
+ 3H
2
O = 2La(OH)
3
H
0
= - 154 KJ
La
2
O
3
đợc dùng để chế tạo loại thuỷ tinh làm kính bảo hộ (ngăn ngừa
tia tử ngoại).

Nd
2
O
3
là chất rắn màu tím dạng vô định hình, rất bền vầ khó nóng
chảy (t
0
nc
= 1024
0
C ) không tan trong nớc, không tan trong các dung dịch kiềm
nhng tan trong các dung dịch axit vô cơ và kiềm nóng chảy:
Nd
2
O
3
+ 6HNO
3
= 2Nd(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Nd
2
O
3
+ Na

2
CO
3(nc)
= 2NaNdO
2
+ CO
2
Nd
2
O
3
đợc dùng làm chất xúc tác hoặc kích hoạt xúc tác. Ngoài ra, nó
còn đợc dùng trong quang học laze và tụ điện gốm, v.v
Pr
2
O
3
là chất rắn màu lục - vàng, khó nóng chảy, không tan trong H
2
O
và dung dịch kiềm nhng tác dụng với H
2
O tạo hidroxit phát nhiệt, tan trong
kiềm nóng chảy và axit vô cơ:
Pr
2
O
3
+ 3H
2

O = 2Pr(OH)
3
Pr
2
O
3
+ Na
2
CO
3
= 2NaPrO
2
+ CO
2
Pr
2
O
3
+ 3H
+
+ nH
2
O = [Pr(H
2
O)
n
]
3+
+ 3H
2

O
Pr
2
O
3
đợc dùng làm bột màu.
Ln
2
O
3
đợc điều chế bằng cách nhiệt phân hidroxit, nitrat, oxalat,
cacbonat tơng ứng:
2Ln(OH)
3

to
= Ln
2
O
3
+ 3H
2
O
Pr
2
O
3
còn

đợc điều chế bằng cách dùng H

2
khử oxit bền của Pr là
Pr
6
O
11
ở nhiệt độ cao:
Đồng Đức Thiện 6 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Pr
6
O
11
+ 2H
2

to
= 3Pr
2
O
3
+ 2H
2
O (t
0
= 500 700
0
C )

1.1.3.2. Hydroxit của Lantan, Neodim và Prazeodim Ln(OH)
3


[7, 14]:
La(OH)
3
là

chất kết tủa màu trắng. La(OH)
3
là bazơ mạnh (tơng đơng
với Ca(OH)
2
), hấp thụ CO
2
trong khí quyển, tác dụng với muối amoni giải
phóng NH
3
, bị mất H
2
O khi nung nóng tạo oxit:
2La(OH)
3
+ 3CO
2
= La
2
(CO
3

)
3
+3H
2
O
La(OH)
3
+ 3NH
4
Cl = LaCl
3
+ 3NH
3
+ 3H
2
O
2La(OH)
3
to
=

La
2
O
3
+ 3H
2
O

Nd(OH)

3
là hiđroxit lỡng tính yếu, hầu nh không tan trong kiềm, pH
kết tủa của nó khoảng 7 ữ 7,4.
Pr(OH)
3
là chất kết tủa dạng vô định hình, thực tế không tan trong nớc,
là bazơ mạnh (trong khoảng giữa Mg(OH)
2
và Al(OH)
3
), hấp thụ CO
2
trong
không khí. Do đó hiđroxit của Prazeodim thờng lẫn cacbonat bazơ:
Pr(OH)
3
+ CO
2
= Pr(OH)CO
3
+ H
2
O
La(OH)
3
, Nd(OH)
3
và Pr(OH)
3
đợc điều chế bằng cách cho dung dịch

muối của La
3+
, Nd
3+
và Pr
3+
tác dụng với dung dịch kiềm hoặc dung dịch NH
3
.
Ln
3+
+ 3OH
-
= Ln(OH)
3

1.1.3.3. Các muối của Lantan, Neodim và Prazeodim Ln
3+
[7, 14]:
LnX
3
(X: halogen): là những chất rắn màu trắng, LnF
3
khó nóng chảy
(t
0
nc
= 1450 ữ 1550
0
C). LnX

3
(X = Cl, I, Br) có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn
(t
0
nc
= 800 ữ 900
0
C), hút ẩm, tan trong nớc và bị thuỷ phân tạo polime
oxohalogenua LnOX:
LnX
3
+ H
2
O = LnOX + 2HX
Ln
2
(SO
4
)
3
, Ln(NO
3
)
3
đều tan, kết tinh từ dung dịch ở dạng hiđrat, hút
ẩm chảy rữa trong không khí và bị nhiệt phân huỷ tạo oxit bền.
Ln
2
(C
2

O
4
)
3
, Ln
2
(CO
3
)
3
ít tan , khi đun nóng trong nớc tạo muối
cacbonat bazơ.
Đồng Đức Thiện 7 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Các muối Ln
3+
cũng giống các muối M
2+
của kim loại kiềm thổ, có khả
năng hình thành muối kép với muối của kim loại kiềm và NH
+
4
nh:
Ln
2
(SO
4
)

3
.3Na
2
(SO
4
).12H
2
O, Na
2
Ln(NO
3
)
5
, NaLn(CO
3
)
2
.6H
2
O, Na
Ln(C
2
O
4
)
2
.v.v
.
VD:
La

2
(CO
3
)
3
+ Na
2
CO
3
+ 12H
2
O = Na
2
La
2
(CO
3
)
4
.12H
2
O
1.1.3.4. Khả năng tạo phức của Lantan, Neodim và Prazeodim[7, 14] :
La
3+
, Nd
3+
, Pr
3+
có khả năng tạo phức với những phối tử vô cơ thông

thờng nh: NH
3
, Cl
-
, CN
-
, NO
3
-
, SO
4
2-
, những phức kém bền.
La
3+
, Nd
3+
và Pr
3+
có khả năng tạo phức tơng đối bền với những phối tử
đa càng, những phối tử hữu cơ nh: C
2
O
4
2-
, _ đixetonat, EDTA, DTPA,
IMDA,.v.v
Sự tạo phức của La
3+
, Nd

3+
và Pr
3+
với những phối tử hữu cơ đợc giải
thích là do hai yếu tố là hiệu ứng Chelat và điện tích của các phối tử:
1. Hiệu ứng Chelat (hiệu ứng tạo vòng): làm cho entropi của hệ tăng
làm tăng độ bền của phức, ví dụ nh: H
5
DTPA tạo phức với Ln
3+
:
Ln(H
2
O)
n
3+
+ DTPA
5-
[Ln(H
2
O)
n-8
DTPA]
2-
+ 8H
2
O
Số tiểu phân tạo thành tăng từ 2 đến 9 làm entropi của hệ tăng lên
dẫn đến phức tạo thành bền.
2. Điện tích của các phối tử: các phối tử có điện tích càng âm (điện

tích âm của phối tử càng lớn) lực tơng tác giữa các phối tử với ion đất hiếm
càng mạnh, phức tạo thành càng bền.
Phức của các Ln
3+
có số phối trí cao và biến đổi. Số phối trí đặc trng là 6,
7, 8, 9, 10, 11, 12. Nguyên nhân là do bán kính của các Ln
3+
lớn( R
La3+
= 1.06
A
0
, R
Pr3+
= 1.013 A
0
) và bản chất của liên kết kim loại phối tử trong phân tử
phức chất gồm cả liên kết ion lẫn liên kết cộng hoá trị. Trong dãy đất hiếm,
khả năng tạo phức tăng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, đó là do điện
tích hạt nhân tăng thì lực hút tới phối tử tăng.[7]
1.2. Giới thiệu về thuốc thử Asenazo (III)
Đồng Đức Thiện 8 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
1.2.1. Giới thiệu về thuốc thử asenazo (III) [3, 13]
Asenazo (III) là một thuốc thử hữu cơ, trong phân tử chứa các liên kết
đôi C = C, N=N, liên kết liên hợp do vậy chúng tạo ra phức bền với các ion
kim loại trong các môi trờng pH khác nhau.
Công thức cấu tạo của thuốc thử Asenazo (III):

AsO
3
H
2
N = N
N = N
OH
OH
H
2
O
3
As
SO
3
H
HO
3
S
Tên gọi: 2, 2 - [ 1, 8 - đihiđroxy - 3, 6 - đisunfo - 2, 7- naphtylendi (azo)]
đibenzen arsonic axit.
Asenazo (III) có cực đại hấp thụ ở bớc sóng
max
= 540 nm và hệ số hấp
thụ phân tử là = 3,6.10
4
.
0.0
0.02
0.04

0.06
0.08
0.1
0.12
ABS
400.0 420.0 440.0 460.0 480.0 500.0 520.0 540.0 560.0 580.0 600.0 620.0 640.0 660.0 680.0 700.0
nm
Pho hap thu cua ASenazo III
Hình 1.1 : Phổ UV - VIS của thuốc thử asenazo (III)
1.2.2. Phức của Asenazo III với các nguyên tố đất hiếm:[3]
Trong môi trờng axit, phản ứng của asenazo (III) với ion Ln
3+
tạo phức
1:1 có dạng:
Đồng Đức Thiện 9 Lớp Hoá K37A
AsO
3
H
N = N
N = N
OH
O
H
2
O
3
As
SO
3
H

HO
3
S
O
M
§Ò tµi NCKH   
K
hoa Ho¸ Häc
0.0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
ABS
400.0 425.0 450.0 475.0 500.0 525.0 550.0 575.0 600.0 625.0 650.0 675.0 700.0 725.0 750.0 775.0 800.0
nm
Pho hap thu cua ASenazo III(duong 1) va Ln3+:ASenazo III(duong 2)
H×nh 1.2: Phæ UV - VIS cña thuèc thö d¹ng tù do (1) vµ cña phøc mµu (2)
§ång §øc ThiÖn  10  Líp Ho¸ K37A
1
2
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Chơng 2: Phơng pháp nghiên cứu
2.1. Phơng pháp phân tích trắc quang
Định luật Buger - Lambe Beer[4]
Độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch phức màu (mật độ quang) tỷ lệ bậc

nhất với nồng độ của dung dịch chất hấp thụ ánh sáng và bề dày lớp dung
dịch.
Có thể biểu diễn định luật Buger - Lambert - Beer bằng phơng trình toán
học:
A

=

. b. C
Trong đó:
A

: là độ hấp thụ của chất tại bớc sóng
C : là nồng độ cấu tử (mol/l)
b : là bề dày cuvet đựng mẫu


: là hệ số hấp thụ của cấu tử tại bứơc sóng
Tính chất cộng tính của độ hấp thụ quang [4]:
Độ hấp thụ ánh sáng ( mật độ quang) tại bớc sóng bất kỳ của một hỗn
hợp bằng tổng độ hấp thụ ánh sáng của mỗi cấu tử trong hỗn hợp tại bớc sóng
đó.
A

= A
1,

+ A
2,

+ A
3,


+ + A
n,

=

=
n
i
i
1
,
A

Trong đó:
n: số hấp thụ ánh sáng có trong dung dịch
A
i,

:

độ hấp thụ ánh sáng của cấu tử i tại bớc sóng
Khi phân tích đồng thời nhiều cấu tử trong cùng một dung dịch thì tính
chất của độ hấp thụ quang không đảm bảo ảnh hởng đáng kể tới kết quả phân
tích. Do vậy kiểm tra tính chất cộng tính của độ hấp thụ quang của hệ trớc khi
phân tích là việc rất quan trọng.
Để kiểm tra tính chất cộng tính của độ hấp thụ quang của hệ ở các nồng

độ khác nhau của các cấu tử trong hệ, ngời ta so sánh độ hấp thụ quang của hệ
hỗn hợp các cấu tử với tổng các độ hấp thụ của các cấu tử riêng rẽ đợc đo ở
Đồng Đức Thiện 11 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
cùng điều kiện. Sự kiểm tra nh vậy cho biết điều quan trọng là sự tơng tác giữa
các thành phần hấp thụ ánh sáng có xảy ra trong hỗn hợp hay không, ở giới
hạn nồng độ nào thì độ hấp thụ ánh sáng của hệ tuân theo định luật Buger -
Lambert - Beer và tính chất cộng tính độ hấp thụ quang. Từ đó, ngời ta có thể
vận dụng để xác định hàm lợng các cấu tử trong khoảng nồng độ cho phép.[8]
2.2. Phơng pháp xác định nồng độ các cấu tử có phổ hấp thụ
xen phủ nhau [1]
2.2.1. Phơng pháp Vierordt:
Để xác định nồng độ của từng cấu tử trong cùng hỗn hợp Vierordt đã áp
dụng tính chất cộng tính của độ hấp thụ quang và định luật Buger - Lambert
-Beer. Ta đo độ hấp thụ của dung dịch mẫu ở các bớc sóng khác nhau và sau
đó thiết lập hệ phơng trình bậc nhất với số phơng trình bằng số ẩn để giải và
tính nồng độ các chất.[1]
Cụ thể với hệ gồm hai cấu tử:
A(
1
) =
11
. b .C
1
+
21
. b .C
2

A(
2
) =
12
. b .C
1
+
22
. b .C
2
Trongđó:
A(
1
), A(
2
) lần lợt là độ hấp thụ của hệ ở bớc sóng
1
,
2

11
,


21
hệ số hấp thụ phân tử của cấu tử thứ nhất, thứ hai ở bớc sóng
1

12

,


22
hệ số hấp thụ phân tử của cấu tử thứ nhất, thứ hai ở bớc sóng
2
Với hệ có n cấu tử ta phải lập n phơng trình, hệ phơng trình này đợc thiết
lập bằng cách đo độ hấp thụ quang của hệ ở n bớc sóng khác nhau, đồng thời
ta phải xác định hệ số hấp thụ của riêng của từng cấu tử ứng với từng bớc sóng
đo trên.
Hệ phơng trình Vierordt đơc viết gọn là:
A

j
=
ij
. b. C
i
= k
ij
. C
i
Hoặc viết ở dạng mở rộng:
A

1
= k
11
.C
1

+ k
21
.C
2
+ + k
n1
.C
n

A

2
= k
12
.C
1
+ k
22
.C
2
+ + k
n2
.C
n
Đồng Đức Thiện 12 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học

A

n
= k
1n
.C
1
+ k
2n
.C
2
+ + k
nn
. C
n
Ưu và nhợc điểm của phơng pháp Vierordt :
Khi hỗn hợp có ít cấu tử, phổ hỗn hợp xen phủ nhau không nhiều và thiết
bị đo tốt thì phơng pháp này cho kết quả khá chính xác. Song với hệ nhiều cấu
tử, đặc biệt khi phổ hấp thụ của các cấu tử xen phủ nhau nhiều hoặc thiết bị đo
không chính xác thì phơng pháp có độ chính xác rất kém.
Nếu sai số đo của hệ hai cấu tử xen phủ nhau ít, ví dụ 10% ứng với mỗi
bớc sóng đo thì sai số nồng độ ứng với mỗi cấu tử sẽ là 10%.
Nhng cũng sai số đo là 10%, trong hệ trong hệ các cấu tử có phổ hấp thụ
xen phủ nhau nhiều sai số khi tính toán nồng độ mỗi cấu tử rất lớn (có thể lên
tới hơn 100% ).
Phơng pháp Vierordt sử dụng dữ liệu ít, trong đó mỗi giá trị đo bao giờ
cũng kèm thêm sai số đo của thiết bị. Điều này dẫn đến kết quả tính toán
không đợc chính xác.
2.2.2. Phơng pháp Vierotdt cải tiến
Khi phân tích đồng thời một hệ có nhiều cấu tử mà phổ của chúng xen
phủ nhau, sự hấp thụ quang của hệ tuân theo định luật Beer và tính chất cộng

tính, ngời ta có thể đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở n bớc sóng khác
nhau, lập hệ n phơng trình với n ẩn số (là nồng độ của các cấu tử) giải hệ ph-
ơng trình sẽ tính đợc nồng độ của các cấu tử. Nhng nh đã trình bày ở trên, khi
số cấu tử của hệ tăng lên thì sai số của phép xác định rất lớn.
Để giảm bớt sai số đó, ngời ta tiến hành cải tiến phơng pháp Vierordt
bằng cách sử dụng nhiều bớc sóng hơn để lập hệ phơng trình mà số phơng
trình nhiều hơn số ẩn. Ngời ta gọi phơng pháp này là phơng pháp Vierordt cải
tiến (hay phơng pháp tính nồng độ các cấu tử theo sai số tuyệt đối). Khi sử
dụng toàn bộ dữ liệu phổ đo đợc để tính toán, phơng pháp định lợng đợc gọi là
phơng pháp phổ toàn phần. [1]
Sau khi lập hệ m phơng trình tuyến tính n ẩn (m > n) ta phải chuyển
thành hệ phơng trình tuyến tính n phơng trình n ẩn số và giải bằng những ph-
ơng pháp đã biết nh phơng pháp khử Gauss, phơng pháp ma trận để tính nồng
Đồng Đức Thiện 13 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
độ các cấu tử. Phơng pháp này có độ chính xác cao và có thể áp dụng để phân
tích các hệ có phổ hấp thụ xen phủ nhau nhiều.
2.3. Phơng pháp tính nồng độ các cấu tử theo sai số tơng đối
[5, 6]:
Đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bớc sóng thứ j ta đợc giá trị a
j
. Giá
trị này thơng mắc sai số đo nên giá trị tính theo lý thuyết A
j
sẽ khác với giá trị
thực a
j
một đại lợng S

j
và S
j
đợc gọi là sai số tuyệt đối của phép đo:
S
j
= a
j
A
j
Sai số tơng đối của phép đo là: S =
a
Aa
Bình phơng sai số tơng đối của các phép đo là: S
2
=







a
Aa
2
Tiến hành m phép đo ta đợc phơng trình nh sau:
A
1
= k

11
.C
1
+ k
21
.C
2
+ + k
n1
.C
n

A
2
= k
12
.C
1
+ k
22
.C
2
+ + k
n2
. C
n

A
m
= k

1m
. C
1
+ k
2m
. C
2.
+ + k
nm
. C
n
Tổng sai số tơng đối của các phép đo là S =

=









m
j
j
jj
a
Aa
1

Tổng bình phơng sai số tơng đối của các phép đo là S
*
=
2
1

=









m
j
j
jj
a
Aa
S
*
=
2
1

=

m
j
j
jj
a
Aa
=
[ ]

=








+++
m
j
j

nnmjjj
a
CkCkCka
1
2
2211

Để sai số S
*
đạt giá trị cực tiểu (sai số nhỏ nhất ) thì đạo hàm của S
*
theo
các biến C
i
phải bằng 0. Lấy đạo hàm của S
*
theo các biến C
i
và cho nó bằng 0
sẽ nhận đợc phơng trình sau:
Đồng Đức Thiện 14 Lớp Hoá K37A
§Ò tµi NCKH   
K
hoa Ho¸ Häc

( )
( )
02
*
02

1
2
1
2
1
*
=




















∂
−−







−∂
−
=
=








−
∂
∂
−
=









−
∂
∂
=
∑
∑∑
=
==
m
j
j
i
j
jj
i
jj
j
j
jj
i
m
j
j
jj
ij
jj
j
jj
m
j

ii
a
dC
a
Aa
dC
Aa
a
a
Aa
Cd
dS
a
Aa
Ca
Aa
a
Aa
CdC
dS
=
( )
jj
i
m
j
j
jj
Aa
Ca

Aa
−
∂
∂
−
∑
=1
2

)(2
1
2
ij
m
j
j
jj
k
Aa
a
∑
=
−
−
=

ij
m
j
j

jj
k
aA
a
∑
=
−
=
1
2
2
= 0

∑∑
==
==>
m
j
j
ij
ij
m
j
j
j
aa
k
k
A
11

2











=+++
=+++
=>
∑∑∑∑
∑∑∑∑
====
====
m
j
j
nj
n
m
j
j
njnj
m
j

j
jnj
m
j
j
nj
j
m
j
j
j
n
m
j
j
njj
m
j
j
jj
m
j
j
j
aaaa
aaaa
k
C
kk
C

kk
C
kk
k
C
kk
C
kk
C
k
11
2
2
1
2
2
1
1
2
1
1
1
1
2
1
2
1
2
21
1

1
2
1
2
*

**

*

*











=+++
=+++
<=>
∑∑∑∑
∑∑∑∑
====
====
m

j
j
nj
m
j
j
njnj
n
m
j
j
jnj
m
j
j
jnj
m
j
j
j
m
j
j
njj
n
m
j
j
jj
m

j
j
j
j
aaaa
aaaa
kkk
C
kk
C
kk
C
kkk
C
kk
C
kk
C
11
2
1
2
2
2
1
2
1
1
1
1

1
2
1
1
2
21
2
1
2
1
1
1
*

**

*

**
§Æt
∑
=
=
m
j
j
kj
ij
kj
a

a
kk
1
2
*
(Víi j = 1 tíi m, k = 1 tíi n)
§ång §øc ThiÖn  15  Líp Ho¸ K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học


=
=
m
j
j
kj
k
a
b
k
1
Khi đó ta có hệ phơng trình tuyến tính nh sau:
a
11
. C
1
+ a
12

.C
2
+ a
13
.C
3
+ + a
1n
.C
n
= b
1
a
21
. C
1
+ a
22
.C
2
+ a
23
.C
3
+ + a
2n
.C
n
= b
2

a
k1
. C
1
+ a
k2
.C
2
+ a
k3
.C
3
+ + a
kn
.C
n
= b
k

a
n1
. C
1
+ a
n2
. C
2
+ a
n3

. C
3
+ + a
nn
.C
n
= b
n

Các hệ số a
k1
, a
k2
,a
ki
, ,a
kn
và b
k
đợc tính từ các giá trị C
0
i
ban đầu thông
qua phép bình phơng tối thiểu, thực chất đây là phép biến một ma trận không
vuông thành ma trận vuông.
Công việc này đợc thực hiện bởi một chơng trình con[5, 6, 9]:
Procedure bien_ma_tran;
Var i, j, k
Begin
For i:= 1 to n do

Begin
b[i] : = 0;
For j := 1 to m do b[i] := b[i] +
k[i,j]/a[j];
end;
For i := 1 to n do
For k := 1 to n do
Begin
a[i,k] := 0;
for j:= 1 to m do a[i,k]:= a[i,k] + k[j,i]*
k[j,k]/ (a[j]*a[j]);
end;
End;
Với n, m, a[j], k[j,k], k[j,k] đã đợc nhập trớc đó. Giải hệ phơng trình
tuyến tính n ẩn trên bằng phơng pháp khử Gauss sẽ xác định đợc giá trị các
nồng độ C
1
, C
2
, , C
n
của các cấu tử trong hỗn hợp phân tích.
Procedure Gauss;
Đồng Đức Thiện 16 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Var i, j, k, l: integer;
hold, sum, t, ab, big: real;
begin

error: =false;
For k:= 1 to n do
begin
for i:= 1 to n do b[k, i]:= a[k, i];
w[k]:=y[k];
end;
For k: = 1 to n - 1 do
begin
big:= abs(b[k,i]; 1:= k; h:= k+1;
For i:= h to n do
begin
ab:= abs(b[i, k];
if ab>big then
begin
big:= ab; 1:= i;
end;
end;
if big = 0 then error:= true
else begin
if 1<>k then
begin
for i:=1 to n do
begin
hold:= b[1, i];
b[1, i]:=b[k, i]
b[k, i]:= hold;
end;
hold:= w[1]; w[1]:= w[k]; w[k]:= hold;
end; (if 1<>k)
For i:= h to n do

begin
t:= b[i, k]/ b[k, k];
for j:= h to n do b[i, j]- t*b[k, j];
w[i] : = w[i] - t *w[k];
end;
end;
if b[n,n] = 0 then error := true else
begin
coef[n] := w[n]/b[n,n];
k: = n-1;
repeat
for i := k+1 to n do sum:= b[k, i] * coef[i];
coef[k]:= (w[k] - sum)/b [k,k]; k:= k +1);
until k = 0;
end;
end;
chơng 3 : kết quả và thảo luận
Đồng Đức Thiện 17 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
3.1. Thực nghiệm:
3.1.1. Chuẩn bị hoá chất:
3.1.1.1. Chuẩn bị các dung dịch gốc và thuốc thử [ 8, 13 ]:
* Dung dịch đệm CH
3
COONa 2M, CH
3
COOH 2M
- Cân một lợng xác định CH

3
COONa trên cân điện tử hoà tan bằng nớc
cất hai lần và định mức đến thể tích xác định đợc dung dịch CH
3
COONa 2M.
- Lấy một thể tích dung dịch axit axetic đã tính toán (1,05 g/ml, 99,5%)
cho vào bình định mức 250 ml thêm nớc cất đợc dung dịch axit axetic 2M.
* Các dung dịch ion đất hiếm:
- Lần lợt cân một lợng xác định La
2
O
3
, Nd
2
O
3
và Pr
2
O
3
trên cân phân
tích, hoà tan La
2
O
3
, Nd
2
O
3
và Pr

2
O
3
bằng dung dịch HNO
3
1M. Cô cạn trên bếp
cách thuỷ ở 80
0
C, sau đó hoà tan bằng nớc cất 2 lần, định mức bằng nớc 2 lần
đến thể tích xác định.
- Lần lợt chuẩn độ từng dung dịch La(NO
3
)
3
, Nd(NO
3
)
3
và Pr(NO
3
)
3
bằng DTPA 10
-3
M; chỉ thị Asenazo (III) 0,1%; đệm CH
3
COONa (pH = 4,2)
thu đợc các dung dịch La(NO
3
)

3
, Nd(NO
3
)
3
và Pr(NO
3
)
3
có nồng độ là nồng độ
gốc.
* Dung dịch thuốc thử Asenazo (III)
Cân 0.0822 g Asenazo (III) trên cân điện tử, cho vào 30 ml nớc cất hai
lần để hoà tan, đun nóng ở 60
0
C, nhỏ từng giọt Na
2
CO
3
1% cho đến khi dung
dịch có màu xanh tím, sau đó nhỏ từng giọt HCl loãng đến khi dung dịch có
màu đỏ tím bền, để nguội định mức đến 100 ml đợc dung dịch Asenazo (III)
có nồng độ gốc C = 10
-3
M.
3.1.1.2. Chuẩn bị các dung dịch làm việc
* Thuốc thử Asenazo (III) 10
-4
M
Lấy 10 ml dung dịch Asenazo (III) có nồng độ gốc hoà tan bằng nớc cất

hai lần, định mức đến 100 ml đợc dung dịch Asenazo (III) 1.10
-4
M.
* Dung dịch đệm CH
3
COONa + CH
3
COOH
Đồng Đức Thiện 18 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Pha các dung dịch đệm axetat có pH từ 3 đến 7 theo tài liệu pha chế dung
dịch chuẩn của tác giả Phạm Luận - ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội, chỉnh pH
bằng axit axetic hoặc kiềm, sau đó kiểm tra lại bằng máy đo pH.
* Dung dịch La(NO
3
)
3
1.10
-4
M, 1.10
-5
M
Lần lợt lấy một thể tích đã tính trớc dung dịch La(NO
3
)
3
có nồng độ gốc
pha vào bình định mức bằng nớc cất 2 lần đợc dung dịch La(NO

3
)
3
nồng độ
1.10
-4
M và 1.10
-5
M.
* Dung dịch Nd(NO
3
)
3
1.10
-4
M và 1.10
-5
M
Lần lợt lấy một thể tích đã tính trớc dung dịch Nd(NO
3
)
3

có nồng độ gốc
pha vào bình định mức bằng nớc cất 2 lần đợc dung dịch Nd(NO
3
)
3
nồng độ
1.10

-4
M và 1.10
-5
M.
* Dung dịch Pr(NO
3
)
3
1.10
-4
M và 1.10
-5
M.
Lần lợt lấy một thể tích đã tính trớc dung dịch Pr(NO
3
)
3
có nồng độ gốc
pha vào bình định mức bằng nớc cất 2 lần đợc dung dịch Pr(NO
3
)
3
nồng độ
1.10
-4
M và 1.10
-5
M.
3.1.2. Máy móc:
Trong khi thực hiện đề tài này chúng tôi đã sử dụng cac máy móc: máy

chạy phổ UV- VIS Cintra 40, cân phân tích (cân điện độ chính xác 10
-4
g), máy
đo pH hãng Shimazu, bếp cách thuỷ và các dụng khác.
3.1.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hởng đến phép đo
3.1.3.1. ảnh hởng của pH tới mật độ quang A
Tiến hành đo A của dung dịch chứa Ln
3+
- asenazo (III) theo tỷ lệ 1:3
trong đó tổng nồng độ của Ln
3+
là 5.10
-6
M ở các giá trị pH khác nhau thu đợc
kết quả ở bảng 3.1, mô tả bằng đồ thị đợc hình 3.1.
Bảng 3.1 : ảnh hởng của pH
đến độ hấp thụ quang A
Đồng Đức Thiện 19 Lớp Hoá K37A
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Hình 3.1 : Đồ thị sự phụ thuộc của A vào pH
Từ bảng 3.1 và hình 3.1 ta thấy: pH = 4.5 ữ 5 là tốt nhất cho phép đo
[4]. Vì vậy, chúng tôi tiến hành phản ứng tạo phức ở pH = 4.75.
3.1.3.2. ảnh hởng của thuốc thử d tới mật độ quang A
Lấy cố định nồng độ Ln
3+
là 5.10
-6
M trong mỗi mẫu, nồng độ thuốc thử

biến thiên liên tục từ 5.10
-6
M đến 5.10
-5
M đo phổ UV - VIS ta có kết quả ở
bảng 3.2, mô tả bằng đồ thị ta đợc hình 3.2:
Bảng 3.2 : ảnh hởng của thuốc
thử d tới A
Đồng Đức Thiện 20 Lớp Hoá K37A
Stt pH A
1 3.0 0.201
2 3.5 0.222
3 4.0 0.256
4 4.5 0.280
5 5.0 0.280
6 5.5 0.251
7 6.0 0.230
8 6.5 0.215
9 7.0 0.198
3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Hình 3.2 : Đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc của A vào lợng
d thuốc thử (với
+3
Ln
R
C
C

=x
)
Nhận xét : ở nồng độ thuốc thử là 3.10
-5
M (gấp 6 lần nồng độ của Ln
3+
)
ta thấy đờng cong bị gãy và độ dốc giảm do độ hấp thụ quang của thuốc thử
nhỏ hơn của phức [4]. Vì vậy, chúng tôi chọn lợng d thuốc thử là 3 lần so với
ion kim loại.

3.1.3.3. ảnh hởng của thời gian đến độ bền của phức
Khảo sát ảnh hởng của thời gian tới độ bền của phức, chúng tôi thu đợc
kết quả ở bảng 3.3, mô tả bằng đồ thị đợc hình 3.3 :
Bảng 3.3 : Độ bền của phức theo thời gian
Đồng Đức Thiện 21 Lớp Hoá K37A
Stt x A
1 1 0.238
2 2 0.280
3 3 0.354
4 4 0.406
5 5 0.454
6 6 0.506
7 7 0.556
8 8 0.622
9 9 0.633
10 10 0.640
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đề tài NCKH
K

hoa Hoá Học
Hình 3.3 : Đồ thị biểu diễn độ bền của phức theo thời gian
Kết luận : Phức của Ln
3+
- asenazo (III), bền trong khoảng thời gian 40
phút sau khi pha [4]. Vì vậy, chúng tôi chọn thời gian đo là sau 20 phút.
3.1.3. 4. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự tuân theo định luật Buger Lambert
- Beer và định luật cộng tính của mật độ quang của La
3+
, Nd
3+
, Pr
3+
với
asenazo (III) trong khoảng nồng độ của ion Ln
3+
từ 10
-4
M

đến 10
-7
M. Kết quả
cho thấy sự tuyến tính chỉ thoả mãn trong khoảng nồng độ của ion kim loại từ
10
-5
M đến 10
-6
M [4].

Kết luận: điều kiện tối u để tiến hành phản ứng tạo phức là:
PH tối u của phép đo là: 4.75
Lợng d thuốc thử là: 3 lần
Thời gian là 20 phút sau khi pha
Nồng độ ion Ln
3+
thoả mãn định luật Buger Lambert
Beer và định luật cộng tính là: 10
-6
M ữ 10
-5
M
3.1.3. 5. Đo mật độ quang của các dung dịch phức màu
Đồng Đức Thiện 22 Lớp Hoá K37A
Stt t
(phút)
A
1 0 0.277
2 20 0.278
3 40 0.278
4 60 0.270
5 80 0.263
6 100 0.256
7 120 0.248
8 140 0.240
9 160 0.230
10 180 0.217
50 100 150 180
Đề tài NCKH
K

hoa Hoá Học
Sau khi đã khảo sát các yếu tố ảnh hởng tới phép đo, chúng tôi tiến hành
pha chế các dung dịch phức màu thoả mãn các điều kiện tối u đã khảo sát ở
trên. Một số mẫu đợc trình bày trong bảng 3.5:
Bảng 3.5 : Pha chế các dung dịch phức màu
Mẫu
V
asenazo (III)
1.10-4M
(ml)
V
La3+1.10-5 M
(ml)
V
Nd3+1.10-5 M
(ml)
V
Pr3+1.10-5 M
(ml)
V đệm
pH = 4.75
(ml)
1 1.0 0 0 0 9.0
2 1.5 5.0 0 0 2.5
3 1.5 0 5.0 0 2.5
4 1.5 0 0 5.0 2.5
5 1.5 2.5 2.5 0 2.5
6 1.5 2.0 3.0 0 2.5
7 1.5 0 4.0 1.0 2.5
8 1.5 1.0 2.0 2.0 2.5

9 1.5 2.0 1.0 2.0 2.5
10 1.5 3.0 1.0 1.0 2.5
Từ bảng 3.5 có thể tính đợc nồng độ của các cấu tử trong các mẫu. Kết
quả đợc chỉ ra ở bảng 3.6
Bảng 3.6: Nồng độ pha chế các dung dịch phức màu
Mẫu
Casenazo (III) (M) C
La3+
(M)
C
Nd3+
(M)
C
Pr3+
(M) C
hỗn hợp
(M)
1 1,5.10
-5
5.10
-6
0 0 5.10
-6
2 1,5.10
-5
0 5.10
-6
0 5.10
-6
3 1,5.10

-5
0 0 5.10
-6
5.10
-6
4 1,5.10
-5
2.5.10
-6
2.5.10
-6
0 5.10
-6
5 1,5.10
-5
2.10
-6
3.10
-6
0 5.10
-6
6 1,5.10
-5
0 4.10
-6
1.10
-6
5.10
-6
7 1,5.10

-5
1.10
-6
2.10
-6
2.10
-6
5.10
-6
8 1,5.10
-5
2.10
-6
1.10
-6
2.10
-6
5.10
-6
9 1,5.10
-5
3.10
-6
1.10
-6
1.10
-6
10 1.10
-5
0 0 0 0

Do hằng số bền của các phức của các ion họ lantan với asenazo (III) t-
ơng đối lớn và lợng thuốc thử d nên xem các ion kim loại tạo phức hoàn toàn
và chấp nhận:
CLa
3+
- asenazo (III) = CLa
3+
CNd
3+
- asenazo (III) = CNd
3+
CPr
3+
- asenazo (III) = CPr
3+
3.2. Kết quả và thảo luận
Chúng tôi đã tiến hành đo mật độ quang của các dung dịch phức màu
trong đó tổng nồng độ ion NTĐH là 5.10
-6
M. Kết qủa thu đợc ở hình 3.5:
Đồng Đức Thiện 23 Lớp Hoá K37A
0.0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
ABS
500.0 520.0 540.0 560.0 580.0 600.0 620.0 640.0 660.0 680.0 700.0

nm
Pho cua A senazoIII(duong1);La3+(duong2);Nd3+(duong3)vaPr3+(duong4)
La
3+
Nd
3+
Pr
3+
Asenazo (III)
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
Hình 3.5: Phổ hấp thụ của các Asenazo (III) và các phức màu của Ln
3+
Nhận xét:
Từ các phổ trên ta thấy phổ hấp thụ của La
3+
với asenazo (III), Nd
3+
với
asenazo (III) và Pr
3+
với asenazo (III) xen phủ nhau nhiều (gần nh hoàn toàn).
Do đó việc xác định chúng trong hỗn hợp mà không tách ra khỏi nhau theo
các phơng pháp khác là rất khó khăn.
Trong điều kiện tiến hành nh trên thì sự cộng tính là tơng đối tốt do đó có
thể áp dụng phơng pháp tính nồng độ các cấu tử theo sai số tơng đối và sai số
tuyệt đối để xác định đồng thời chúng trong hỗn hợp.
Từ kết quả đo mật độ quang, chúng tôi thực hiện tính nồng độ các cấu tử
theo sai số tơng đối [5, 6], kết quả đợc thu đợc ở bảng 3.7

Bảng 3.7: xác định nồng độ các cấu tử theo sai số tơng đối
Mẫu Hỗn
hợp
Nồng độ Sai số
C
0
C
1
C
2
S% S
1
%
4
La
3+
2.5 2.494 2.487 - 0.24 - 0.52
Nd
3+
2.5 2.512 2.517 0.48 0.68
5
La
3+
2.0 2.010 2.029 0.50 1.45
Nd
3+
3.0 2.993 2.976 - 0.23 - 0.80
6
Nd
3+

4.0 4.034 4.035 0.85 0.875
Pr
3+
1.0 0.971 0.970 - 2.90 - 3.00
7
La
3+
1.0 0.943 0.928 - 5.70 - 7.20
Nd
3+
2.0 2.030 2.046 1.50 2.30
Pr
3+
2.0 2.014 2.017 0.70 0.85
8
La
3+
2.0 2.044 2.047 2.20 2.35
Nd
3+
1.0 0.968 0.962 - 3.20 - 3.80
Pr
3+
2.0 1.995 1.994 - 0.25 - 0.30
La
3+
3.0 2.985 2.982 - 0.50 - 0.60
Nd
3+
1.0 1.050 1.051 5.00 5.10

Đồng Đức Thiện 24 Lớp Hoá K37A
1
Đề tài NCKH
K
hoa Hoá Học
9 Pr
3+
1.0 0.971 0.970 - 2.9 - 3.0
Trong đó :
C
0
: Nồng độ thực của Ln
3+
trong mẫu
C
1
: Nồng độ tính theo sai số tơng đối
C
2
: Nồng độ tính theo sai số tuyệt đối
S%: Sai số tơng đối của phép xác định
S
1
%: Sai số tuyệt đối của phép xác định
Nhận xét :
Qua bảng số liệu trên ta thấy: các kết quả thu đợc bằng phơng pháp sai
số tơng đối sai khác không đáng kể so với nồng độ thực.
Khi sử dụng nhiều bớc sóng để lập hệ kết quả tính theo sai số tơng đối
cho kết quả chính xác hơn so với phơng pháp sai số tuyệt đối, tuy không
nhiều.

Đồng Đức Thiện 25 Lớp Hoá K37A