Nghiên cứu sự chiết trắc quang tạo sự phức và chiết phức đa ligan trong hệ 1 (2 pyridylazo) 2 naphthol( pan 2) Co(III) SCN ứng dụng phân tích

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐAI HỌC VINH


Phạm Văn Trường

NGHIÊN CỨU CHIẾT-TRẮC QUANG SỰ TẠO PHỨC VÀ
CHIẾT PHỨC ĐA LIGAN TRONG HỆ
1-(2-PYRIDYLAZO)-2-NAPHTHOL (PAN-2)-Co(III)-SCNỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HĨA HỌC
CHUN NGÀNH HĨA PHÂN TÍCH

Vinh 11.2008
1


LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, kỹ thuật, nhu cầu sản
xuất các loại vật liệu tinh khiết, siêu tinh khiết để ứng dụng vào các ngành công
nghiệp trở nên rất cấp bách, Ngoài ra, bản thân các nguyên tố vi lượng còn giữ vai
trò quan trọng đối với sự phát triển của động thực vật, việc thừa và thiếu các
nguyên tố vi lượng đều khơng có lợi cho đời sống hằng ngày của chúng ta,
Coban là một nguyên tố có tầm quan trọng đối với nhiều ngành khoa học, kĩ
thuật, hiện nay đang được chú ý và nghiên cứu tương đối sâu rộng, Ngoài ra,
Coban cũng là một nguyên tố vi lượng tham gia vào q trình chuyển hố của tế
bào, nó có các vai trị quan trọng trong cơ thể như: kích thích tạo máu, kích thích
tổng hợp protein cơ, tham gia chuyển hoá gluxit, chuyển hoá một số enzim và ức
chế một số enzim khác, đặc biệt Coban có trong thành phần Vitamin B 12, một chất
rất cần thiết cho cơ thể
Hiện nay đã có rất nhiều phương pháp để xác định Coban, Tuy nhiên, tuỳ

vào lượng mẫu mà người ta có thể sử dụng các phương pháp khác nhau như:
phương pháp phân tích thể tích, phương pháp phân tích trọng lượng, phương pháp
phân tích trắc quang, phương pháp điện thế,,, Nhưng phương pháp phân tích trắc
quang là phương pháp được sử dụng nhiều vì những ưu điểm của nó như: có độ lặp
lại cao, độ chính xác và độ nhạy đảm bảo yêu cầu của một phép phân tích, mặt
khác, phương pháp này lại chỉ cần sử dụng những máy móc, thiết bị khơng q đắt,
dể bảo quản và cho giá thành phân tích rẻ rất phù hợp với điều kiện của các phịng
thí nghiệm ở nước ta hiện nay,
Thuốc thử 1- (2 pyridylazo) -2- naphthol (PAN) có khả năng tạo phức màu
đơn - đa ligan với nhiều ion kim loại, Phương pháp chiết - trắc quang các loại
phức này đều cho độ nhạy, độ chọn lọc và độ chính xác cao hơn khi xác định vi
lượng các nguyên tố kim loại,
Phức chất của Co(III) với các phối tử đơn giản (phối tử một càng) đã được
biết tương đối nhiều, những phức chất này dễ được tạo nên và tham gia tương đối
2


chậm vào những phản ứng trao đổi phối tử nên từ lâu đã được nghiên cứu, Phần
lớn những quan điểm về đồng phân, kiểu phản ứng và tính chất của phức chất bát
diện đã ra đời trên cơ sở nghiên cứu phức chất của Co(III), Bên cạnh đó, một số
phức chất của Co(III) với những phối tử nhiều càng ( PAN, PAR, MTX …) cũng
có nhiều ứng dụng trong thực tế, đặc biệt là trong lĩnh vực hoá học phân tích,
Hiện nay đã có một số cơng trình nghiên cứu sự tạo phức của Co(III) và
PAN, nhưng các cơng trình cũng chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu sự tạo phức đơn
ligan và cũng chưa công bố đầy đủ các thông số về phức, điều kiện tạo phức cũng
như chưa đưa ra hướng áp dụng kết quả vào phân tích
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi chọn đề tài:
“ Nghiên cứu chiết-trắc quang sự tạo phức và chiết phức đa ligan trong
hệ 1- (2 pyridylazo) -2- naphthol (PAN-2)-Co(III)-SCN-, Ứng dụng phân tích ”,
Trong đề tài này chúng tơi tập trung giải quyết các nhiệm vụ sau:

1. Nghiên cứu khả năng oxi hóa Co(II) thành Co(III) khi có mặt thuốc thử PAN
2. Khảo sát hiệu ứng tạo phức trong hệ Co(III)-PAN-SCN-,
3. Khảo sát các điều kiện tối ưu của quá trình tạo phức và chiết phức như:

pH, Nồng độ thuốc thử, dung môi chiết …
4. Xác định thành phần của phức,
5. Nghiên cứu cơ chế tạo phức Co(III)-PAN-SCN-,
6. Xác định hệ số hấp thụ phân tử, hằng số cân bằng và hằng số bền của phức,
7. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số ion cản và xây dựng đường chuẩn sự

phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Co(III),
8. Ứng dụng kết quả nghiên cứu xác định định lượng Coban trong mẫu

nhân tạo và trong Vitamin B12,

3


Chương I: TỔNG QUAN
1,1, Giới thiệu chung về nguyên tố Coban
1,1,1,Vị trí, cấu tạo và tính chất của Coban
Coban là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, nằm ở ô thứ 27 nhóm VIII của
bảng hệ thống tuần hồn D,I, Mendeleev,
- Kí hiệu:

Co

- Số thứ tự:

27

- Khối lượng nguyên tử:

58,9332

- Cấu hình electron:

[Ar] 3d74s2

- Bán kính ngun tử (A0):

1,25

- Bán kính ion Co2+ (A0):

0,82

- Bán kính ion Co3+ (A0):

0,64

- Độ âm điện theo Pauling:

1,88

- Thế điện cực tiêu chuẩn (V): E0Co2+/Co = -0,28, E0Co3+/Co2+ = 1,84
- Năng lượng ion hoá:

Theo bảng sau:

Mức năng lượng ion hoá
Năng lượng ion hoá (eV)

I1
7,86

I2
17,05

I3
33,49

1,1,2, Trạng thái thiên nhiên, vai trị, ứng dụng và độc tính của Coban
1,1,2,1, Trạng thái thiên nhiên
Coban là một trong những ngun tố tản mạn, khơng có quặng riêng, thường
lẫn với các chất khác như Cobatin (CoAsS) chứa 35,4% Coban, Smatit (CoAs 2),
Hàm lượng Coban trong vỏ quả đất chiếm khoảng 0,0037%, Trong đất trồng hàm
lượng Coban chiếm khoảng 5mg/Kg, còn trong nước tự nhiên thường là rất ít, nhìn
chung nhỏ hơn 10mg/l,

4


Vì trữ lượng của Coban bé nên hàng năm tổng lượng Coban sản xuất trên
thế giới chỉ vào khoảng 20,000 tấn, mặc dù Coban là vật liệu chiến lược nhất đối
với kỹ thuật quốc phịng,
1,1,2,2,Vai trị và ứng dụng
Coban có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể sống như: kích thích sự tạo
máu, kích thích tổng hợp protein cơ, tham gia chuyển hố gluxit, chuyển hố các
chất vơ vơ, Coban có tác dụng hoạt hố enzym và có tác dụng ức chế một số

enzym khác, Coban có trong thành phần vitamin B12 (C63H88O14N14PCo),
Coban được ứng dụng nhiều trong kỹ nghệ thuỷ tinh màu, trong công nghiệp
đồ sứ, luyện kim để chế tạo những hợp kim và thép đặc biệt (thép có mặt Coban sẽ
có độ chịu nhiệt, chịu axit cao,,,), Coban và nhiều hợp chất của nó được dùng làm
chất xúc tác cho nhiều q trình hóa học, Muối của Coban thường được sử dụng
làm chất sắc tố trong hội hoạ, đồ gốm,,,
Đồng vị phóng xạ nhân tạo 60Co phóng xạ γ với chu kỳ bán phân huỷ gần 5
năm, được dùng trong y học để chiếu xạ các khối u ác tính (ung thư), trong cơng
nghiệp để phát hiện vết rạn và vết rỗ trong đúc kim loại, trong kỹ thuật quân sự
Flo[bis(3-florua salisilandehit)] etylendiamin Coban(II) được dùng như một nguồn
cung cấp oxi cho phi công ở độ cao, Sự có mặt của Coban rất cần thiết cho quá
trình lên men, trao đổi chất, tổng hợp các chất hữu cơ và khả năng chống đỡ bệnh
tật của vi sinh vật,
1,1,2,3, Độc tính
Mặc dù Coban khơng bị coi là độc như hầu hết các kim loại nặng vì theo
những nghiên cứu mới đây tại Mỹ thì khơng có sự liên hệ giữa Coban trong nước
và bệnh ung thư ở người,
Tuy nhiên, với hàm lượng Coban lớn sẽ gây tác động xấu đến cơ thể người
và động thực vật,
Triệu chứng nhiễm độc Coban ở người là nôn mửa, tiêu chảy, Dung dịch
muối clorua và nitrat của Coban hấp thụ vào cơ thể khi uống nhiều bia có chứa
5


Coban với hàm lượng 1,2 - 1,5 mg/l nhẹ thì sẽ gây chứng ban đỏ da, các bệnh đường
hô hấp, nặng thì gây ức chế thần kinh trung ương, viêm ruột, viêm cơ tim, dẫn tới tử
vong, Độc tính này sẽ tăng lên khi có mặt đồng thời Coban và rượu, Thực tế, lượng
Coban mà con người hấp thụ hằng ngày từ nước ít hơn từ thực phẩm,
1,1,3, Tính chất vật lý của Coban
Coban là kim loại màu xám, có ánh kim, có từ tính, Nó hố rắn và rất chịu

nhiệt, bền với khơng khí và nước, nhưng dể bị oxi hoá khi nghiền nhỏ và đốt ở
nhiệt độ đến chói sáng, khi đó nó bốc cháy trong khơng khí và tạo thành Co3O4,
Sau đây là một số thông số vật lý của Coban:
- Khối lượng riêng của Coban (g/cm3):

8,9

- Cấu trúc tinh thể (ở điều kiện thường): lục phương
- Nhiệt độ nóng chảy ( 0C):

1495

- Nhiệt độ sơi ( 0C):

3100

- Độ cứng (thang Moxơ):

5,5

- Nhiệt thăng hoa (kJ/mol):

425

- Độ dẫn điện (Hg=1):

10

1,1,4, Tính chất hố học của Coban
Ở điều kiện thường, Coban kim loại bền với nước và không khí, ở nhiệt độ

cao nó tác dụng với phần lớn các phi kim tạo ra muối Coban(II), Trạng thái oxi hoá
[II] là đặc trưng và bền đối với Coban,
Coban tan trong axit HCl, H2SO4 lỗng cho khí H2 thốt ra, dể tan trong
HNO3 lỗng giải phóng ra khí NO, HNO 3 và H2SO4 đặc đều làm trơ Coban, Coban
không tan trong kiềm ăn da ở nhiệt độ thường,
Co

+

2HCl

CoCl2 +

Co

+

H2SO4

CoSO4

3Co

+

8HNO3

+

3Co(NO3)2

6

H2
H2
+

2NO

+

4H2O


Các muối tạo thành theo các phản ứng trên của Coban đều tạo dung dịch có
màu hồng,
1,1,5, Tính chất hóa học của các hợp chất Co(III)
Khi khơng có mặt các phối tử tạo phức thì sự oxi hóa [Co(H 2O)6]2+ rất không
0
thuận lợi về mặt nhiệt động, Với thế điện cực lớn ECo3+

Co 2 +

= 1.84 thì ion Co3+ dễ

dàng bị khử bởi nước, Tuy nhiên khi oxi hóa bằng điện phân hoặc bằng ozon dung
dịch lỗng Co(ClO4)2 thì ion aquơ [Co(H2O)6]3+ được tạo thành, Ở 00C ion này tồn
tại trong dung dịch loãng và nằm cân bằng với [Co(OH)(H 2O)6]2+
[Co(H2O)6]3+

[Co(OH)(H2O)6]2+ + H+

Ở điều kiện này phức chất aquơ của Co(III) bị phân hủy chậm thành phức
aquơ của Co(II) với chu kỳ bán hủy gần 1 tháng
Sự có mặt các chất tạo phức làm tăng đột ngột tính bền của Co(III), Ion
Co3+ có ái lực đặc biệt mạnh với các phối tử có nguyên tử N như EDTA, NH 3,
SCN- …, với các phối tử này Co(III) tạo ra một số lớn phức chất tương đối bền,
phản ứng trao đổi phối tử của các phức chất này xảy ra tương đối chậm
1,1,5,1, Khả năng tạo phức của Co(III)
Các phức chất của Co(III) nói chung là bền hơn phức chất Co(II) tương ứng
Ví dụ: Co(II)-EDTA có lgβ =16; Co(III)-EDTA có lgβ =36
[Co(NH3)1-6]2+ có lgβ1-6 = 1,99; 3,50; 4,43; 5,07; 5,15; 4,39
[Co(NH3)1-6]3+ có lgβ1-6 = 7,30; 14,00; 20,10; 25,70; 30,75; 35,16
Nguyên nhân của tính bền nhiệt động khác nhau nhiều giữa phức chất của
Co(II) và Co(III) không phải chỉ ở chỗ ion Co 3+ đóng góp phần tĩnh điện lớn hơn
ion Co2+ trong liên kết hóa học ở trong phức chất mà cịn vì ion Co 3+ có cấu hình
electron 3d6 đóng góp phần cộng hóa trị lớn hơn so với cấu hình 3d 7 của ion Co2+,
Sự kết hợp giữa phần tĩnh điện và cộng hóa trị trong phức chất Co(III) làm cho độ
bền của phức chất Co(III) vuợt gấp bội độ bền của phức Co(II)
7


1,1,5,2, Điều chế phức chất Co(III)
Ion Co3+ không tồn tai tự do nên phức chất của Co(III) được điều chế bằng
phản ứng oxi hóa Co2+ khi có mặt các phối tử tạo phức
Do phức chất Co(III) bền hơn phức chất Co(II) tương ứng nên khi có mặt
của phối tử tạo phức thì thế điện cực ECo ( III ) Co ( II ) giảm khá nhiều so với thế điện
0
cực chuẩn E Co3+

Co 2 +
2+

= 1,84

Co + 6NH3

[Co(NH3)6]2+

β1 = 104,39

Co2+ + 6NH3

Ví dụ:

[Co(NH3)6]3+

β2 = 1035,16

E[0Co ( NH

3+
3 )6 ]

β1

[ Co ( NH 3 ) 6 ]

2+

= 1,84 + 0,059lg β = 0,0245 (V)
2

0
Tương tự chúng ta có thể tính được E[ Co ( III ) −EDTA] [ Co ( II ) −EDTA] = 0,76(V ) ;

E[0 ( III ) −PAN ]
Co

= 0,693(V )
[ Co ( II ) −PAN ]

Từ các kết quả trên chúng ta thấy rằng một số phức của Co(II) dễ dàng bị
oxi hóa thành phức Co(III) bằng các chất oxi hóa thơng thường,
Theo [58] khi cho Co 2+ tác dụng với PAN và có mặt chất oxi hóa (KIO 4,
KClO4, H2O2…) thì hợp chất thu được có tính nghịch từ, Điều này chỉ xẩy ra khi
nguyên tử Co trong phức chất trên có cấu tạo lớp vỏ electron là s 2p6d6, có nghĩa
là mức độ oxi hóa của Co bằng +3, cịn ngược lại khi có mặt chất khử (Na 2SO3,
axit ascorbic…) thì phức chất thu được có tính nghịch từ, ngun tử Co trong
phức chất có cấu tạo lớp vỏ s2p6d7 và có số oxi hóa +2
Cũng theo tác giả [58] thì các chất oxi hóa như KIO 4, KClO4, H2O2, KMNO4,
NaClO… đều có khả năng oxi hóa phức Co(II)-PAN thành phức Co(III)-PAN, Tuy
nhiên trong phương pháp phân tích trắc quang thì sử dụng chất oxi hóa là KIO 4 là
tốt nhất vì bản thân chất oxi hóa này khơng có màu, và nó gần như khơng có khả
năng tạo phức nên khơng thể đóng vai trị phối tử, mặt khác lượng dư chất oxi hóa
này cũng không ảnh hưởng nhiều đến các phối tử tạo phức,
Do các phức Co(III) có độ tan trong nước bé hơn phức Co(II) tương ứng vì
thế phức chất Co(III) dễ chiết vào các dung môi hữu cơ hơn phức chất Co(II),
8

Trong q trình oxi hóa phức Co(II)-PAN thành phức Co(III)-PAN nếu sử dụng
một dung mơi hữu cơ thích hợp để chiết thì phức chất Co(III)-PAN sẽ được chiết
vào dung mơi hữu cơ như vậy q trình oxi hóa sẽ diễn ra nhanh hơn và triệt để
1,1,6, Các phương pháp xác định Coban
1,1,6,1, Các phương pháp quang phổ
1,1,6,1,1, Phương pháp trắc quang
Các thuốc thử hữu cơ để xác định Coban rất phong phú với nhiều loại nhóm
chức khác nhau,
* Xác định với α -Nitrozo- β -naphtol
Dựa vào sự tạo thành hợp chất nội phức có màu đỏ da cam với Coban, Phức
này có cực đại hấp thụ ở λ =465nm, Phản ứng tạo phức xảy ra chậm trong môi
trường axit mạnh, Người ta thường dùng đệm xitrat ảnh hưởng của sự kết tủa các
hydroxit kim loại và sự tạo phức với sắt, Nếu hàm lượng Coban trong mẫu nhỏ thì
phải chiết phức màu bằng các dung môi hữu cơ như rượu butylic, izobutylic,
izoamylic, clorofom, tetraclorua cacbon,
Sự phụ thuộc của độ tắt và nồng độ Coban tuân theo định luật Beer trong
khoảng 0,05 – 2µg/ml với thuốc thử 1-nitrozo-2-naphtol
* Xác định với muối nitrozo R,
Phức Coban và nitrozo R là phức anion màu đỏ bền trong môi trường axit,
Muối của phức bền ngay trong điều kiện đun sôi với axit HNO 3 mà ở điều kiện này
phức tạo bởi nitrozo R với các kim loại khác khơng cịn tồn tại, Do đó có thể loại
bỏ được ảnh hưởng của các kim loại khác đến phép xác định Coban,
* Xác định với thuốc thử PAN
Phức tạo thành là một phức vòng càng bền và có cực đại hấp thụ ở bước
sóng λ =575nm, Ngồi ra người ta cịn sử dụng một số loại thuốc thử khác như:
GANP (gamma-azo-nitrophenol), KTADAF (3-cacboxyl-1-2,4triazo-(5-azo-6)dietylamin), axit rubeanic,
* Xác định với p-nitrozo axetophenon
9

Coban (II) tạo phức với p-nitrozo axetophenon, phức này được đo trắc
quang ở bước sóng λ =385nm và giới hạn phát hiện đối với Coban là 0,1- 4µg/ml,
* Xác định với axit 3-nitrozo-salixilic
Coban (II) tạo phức màu nâu với axit 3-nitrozo-salixilic, phức này có cực đại
hấp thụ ở bước sóng λ =520nm và có giới hạn phát hiện 2mg Coban,
Người ta xác định Coban trong Vitamin B12 bằng cách cho Coban tạo phức với
hecxaaxetat oxanic aren, phức này được chiết bằng dung mơi toluen, Sau đó, phức
được hồ tan bằng axit HNO3 2M và đo trắc quang xác định ở bước sóng λ =500nm,
1,1,6,1,2, Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Các phương pháp quang phổ trắc quang thường được dùng trong phịng thí
nghiệm trong đa số trường hợp đều phải tiến hành qua các bước tách chiết đòi hỏi
nhiều thời gian, đồng thời chỉ cho phép xác định nồng độ từ n,10-5 - n,10-6 mol/l, Để
đạt được độ nhạy cao hơn, thường phải dùng đến các phương pháp hiện đại, sử
dụng các máy đo phức tạp rất đắt tiền như máy quang phổ hấp thụ nguyên tử,
Phương pháp này cho phép xác định Coban trong nhiều đối tượng khác nhau,
Người ta cũng đã dùng phương pháp sắc ký trao đổi ion để tách Coban ra
khỏi niken tinh khiết, Dùng phương pháp F-AAS đã xác định được lượng Coban là
6ng/g niken ban đầu,
1,1,6,2, Các phương pháp điện hoá
1,1,6,2,1, Phương pháp cực phổ
Phương pháp này dựa trên việc ghi sóng cực phổ khi khử Coban(II) về
Coban(0), Thế bán sóng của Coban trong phương pháp cực phổ phụ thuộc vào nền
cực phổ, Ví dụ khi khảo sát trên các nền cực phổ khác nhau ta thấy: trong nền cực
phổ pyridin - pyridin clorua thế bán sóng của Coban(II) và niken(II) cách nhau
0,3V so với calomen bão hoà, Điều này cho phép ta xác định đồng thời cả
Coban(II) và niken(II) trong cùng một dung dịch, Tuy nhiên độ nhạy của phương

10

pháp bị giới hạn bởi sự tồn tại không thể tránh khỏi của dịng tụ điện, Do đó
phương pháp này chỉ cho phép xác định các nguyên tố có nồng độ đến 10-6 mol/l,
Phương pháp cũng cho phép chúng ta xác định đồng thời Coban(II),
Coban(III), bạc(I) trong cùng một dung dịch, Bằng phương pháp cực phổ ta thấy:
dùng nền cực phổ là NH4OH+(NH 4)2SO4 thì khả năng xác định bằng phương
pháp cho ta khoảng tuyến tính giữa chiều cao sóng cực phổ và lượng chất tương
ứng là 0,2 - 3mmol/l với Coban(II), từ 0,15 - 1,1mmol/l đối với Coban(III) và
0,1 - 1,6mmol/l đối với bạc(I),
1,1,6,2,2, Phương pháp cực phổ xung vi phân (DPP)
Phương pháp này cho độ nhạy cao, tính chọn lọc cũng cao và cho phép phân
tích được nhiều đối tượng khác nhau,
Để xác định đồng thời các kim loại nặng (Cu, Cd, Ni, Fe, Cr, Co, Mn…)
trong chất thải của xưởng mạ người ta sử dụng phương pháp DPP trong cùng một
nền chất điện ly trơ,
Coban trong nước tự nhiên cũng được xác định bằng phương pháp này,
Lượng Coban có thể tìm thấy được là 0,15µg/l,
1,1,6,2,3, Phương pháp von – ampe hoà tan
Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là khả năng xác định được nhiều kim
loại có hàm lượng rất nhỏ mà sai số của phương pháp nhỏ hơn 15%, Ngoài ra,
phương pháp Von - Ampe hồ tan cịn xác định được nhiều á kim và một số lớn
các hợp chất hữu cơ một cách nhanh chóng mà tốn ít mẫu, Khoảng nồng độ thường
xác định đối với các nguyên tố từ 10-6 - 10-8 mol/l,
1,1,6,2,4, Phương pháp cực phổ sóng xúc tác
Bên cạnh những phát minh ở trên để nâng cao độ nhạy, độ chọn lọc của
phương pháp điện hố người ta cịn nghiên cứu và phát triển những phản ứng xúc
tác, những phản ứng cho phép xác định lượng vết và chọn lọc cao vì chỉ một số ít
ngun tố trong những điều kiện xác định cho sóng cực phổ xúc tác,

11

Coban là một trong số không nhiều các nguyên tố kim loại có khả năng tham
gia vào q trình xúc tác điện hố trong những điều kiện thích hợp,

1,1,7, Một số phương pháp tách và làm giàu Coban
Tách và làm giàu các nguyên tố hoá học và các hợp chất của chúng dựa trên
sự làm chuyển dịch cân bằng động hố học về phía dự định, Cơ chế làm chuyển
dịch cân bằng được sử dụng, ví dụ đối với các phản ứng:
* Kết tủa

⇔

hoà tan

* Chiết

⇔

giải chiết

* Hấp phụ ⇔
* Cất

⇔

giải hấp
ngưng tụ,,,

1,1,7,1, Phương pháp kết tủa và cộng kết

Phương pháp dựa trên khả năng làm giàu nguyên tố vi lượng khi kết tủa
chúng bằng cách thêm vào một chất kết tủa đặc biệt gọi là chất góp hay chất mang,
Đối với các nguyên tố vi lượng nói chung và Coban trong nước nói riêng có
thể sử dụng các chất góp như: Al(OH) 3, Na2S, CdS, (CdCl2 + Na2S), Lượng Coban
đi vào kết tủa được 60 - 70%,
1,1,7,2, Phương pháp chiết làm giàu
Phương pháp chiết dựa trên sự tách chất vào trong dung môi hữu cơ, Điều
kiện chủ yếu để tách được chất cần phân tích bằng phương pháp chiết là độ tan của
chất được chiết vào dung môi hữu cơ, Trong thực tiễn phân tích chất được chiết
thường được tạo thành do phản ứng xảy ra trong môi trường nước, trong đó các ion
cần xác định tương tác với các thuốc thử chủ yếu là thuốc thử hữu cơ, Trong
trường hợp này dung môi hữu cơ phải hầu như không được tan trong nước,
1,1,7,3, Phương pháp tuyển nổi

12


Các nhà khoa học Hàn Quốc đã đưa ra phương pháp tuyển nổi để làm giàu
lượng vết Coban, đồng, sắt trong nước, Người ta cho nitrozo R tạo phức chelat với
các ion kim loại này ở pH=4,9 rồi tạo thành các mixen kị nước với xetyltrimetyl
amoni bromua và chúng được tuyển nổi trong khí trơ

1,1,7,4, Phương pháp sắc ký
Sắc ký trao đổi ion là một phương pháp được sử dụng rộng rải để làm giàu
Coban, Sự tạo thành các phức clorua của Coban trong các dung dịch axit đặc cho
phép tách Coban ra khỏi dung dịch khác bằng cách hấp thụ phức lên các nhựa trao
đổi anionit tương ứng, Khi đưa các dung dịch có chứa các kim loại trong axit HCl
9N lên cột anionit bazơ mạnh thì Coban, đồng, kẽm, sắt(III) được giữ lại trong cột
còn crom, mangan, niken khơng tạo phức bền với ion Cl - thì đi ra khỏi cột, Khi rửa
giải bằng dung dịch axit HCl 4N thì Coban được rửa giải ra khỏi cột cịn đồng,

kẽm, sắt bị giữ lại trên cột,
1,1,8, Vitamin B12
Tên quốc tế: cyanocobalamin
Công thức phân tử: C63H88O14N14PCo
Khối lương phân tử: 1355,32
Hàm lượng Coban: 4,348%
1,1,8,1, Cấu trúc hóa học

13


Cấu trúc hóa học của vitamin B12 gồm 2 phần: Phần cobamid gồm 4 nhân
pyrol đã hydrogen hóa, giữa nhân là nguyên tử coban hóa trị 3; các nhân này đã bị
thế bởi nhóm methyl, acetamid và propionamid, Phần nucleotid gồm 5,6dimethylbenzimidazol đã este hóa bởi acid phosphoric và 2 phần này nối với nhau
qua cầu isopropanol,
Nguyên tử coban liên kết cộng hóa trị với 1 nitơ của một nhân pyrol, liên kết
phối trí với 3 nitơ của 3 nhân pyrol còn lại và nitơ trong nhân benzimidazol; liên
kết ion với acid phosphoric, Hóa trị cuối cùng của coban liên kết với các nhóm
chức khác nhau tạo ra các vitamin B12 khác nhau, Hai chế phẩm vững bền khi bảo
quản và là chế phẩm dược dụng là cyanocobalamin có cơng thức cấu tạo như trên
và hydroxocobalamin khi thay CN bằng nhóm OH
1,1,8,2, Phương pháp xác định hàm lương Coban trong Vitamin B12
Các phương pháp xác định Co trong Vitamin B12 cũng tương tự như các
phương pháp xác đinh hàm lương Co trong nước đã nêu ở phần trước, Trong
Vitamin B12, Co ở trạng thái số oxi hóa +2 và tồn tại ở dạng phức khá bền, do vậy

14


trước khi tiến hành phân tích phải phá mẫu, đưa Co về dạng muối đơn giản hoặc về

dạng phức đã biết rõ các thơng số để tiến hành phân tích
Phức chất của Co trong Vitamin B12 sẽ bị phá hủy hồn tồn khi được đun
nóng lâu trong axit HNO3 đặc hoặc khi được “tro hóa”,
Với phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử đặc biệt là phương pháp ICP-AAS thì
Co trong mẫu Vitamin B12 có thể được xác định trược tiếp khi phun mẫu vào buồng
aerosol hóa và phân tích ở bước sóng λ = 240,72nm mà khơng cần phải phá mẫu,
Phương pháp cực phổ thì mẫu được tro hóa hồn tồn rồi hịa tan vào dung
mơi thích hợp,
Với phương pháp trắc quang mẫu sau khi được tro hóa sẽ đựoc hịa tan vào
axit HNO3 để chuyển hồn tồn Co thành dạng Co(NO3)2 rồi tùy vào trường hợp cụ
thể sẽ cho tạo thành phức chất của Co(II) hoặc Co(III) dung để phân tích

1,2, Thuốc thử 1- (2 pyridylazo)- 2 naphthol (PAN),
1,2,1, Cấu tạo, tính chất vật lý của PAN,
Cơng thức phân tử của PAN: C15H11ON3 ; khối lượng phân tử: M = 249
Cấu tạo của PAN có dạng:

Gồm hai vịng được liên kết với nhau qua cầu -N = N-, một vòng là pyridyl,
vòng bên kia là vòng naphthol ngưng tụ,
Tùy thuộc vào pH khác nhau mà PAN tồn tại 3 dạng khác nhau là H2In+, HIn
và In- và có các hằng số phân ly tương ứng là: pK1 = 1,9 , pK2 = 12,2,
Chúng ta có thể mơ tả các dạng tồn tại của PAN qua các cân bằng sau:
15


PAN là một thuốc thử hữu cơ dạng bột màu đỏ, tan tốt trong axeton nhưng
lại rất ít tan trong H2O, vì đặc điểm này mà người ta thường chọn axeton làm dung
môi để pha PAN, Khi tan trong axeton dung dịch có màu vàng hấp thụ ở bước sóng
cực đại λmax = 470nm, khơng hấp thụ ở bước sóng cao hơn 560nm,
1,2,2, Tính chất hóa học và khả năng tạo phức của PAN,

PAN là một thuốc thử đơn bazơ tam phối vị, các phức tạo được với nó có khả năng
chiết và làm giàu trong dung môi hữu cơ như CCl4, CHCl3, iso amylic, isobutylic, n-amylic,
n-butylic,,, Các phức này thường bền và nhuộm màu mạnh, rất thuận lợi cho phương pháp
trắc quang ở vùng khả kiến, Có thể mơ tả dạng phức của nó với kim loại như sau:

Thuốc thử PAN phản ứng với một số kim loại như sắt, coban, mangan, niken,
kẽm, tạo hợp chất nội phức có màu vàng đậm trong CCl 4, CHCl3, benzen hoặc
đietylete, PAN tan trong CHCl 3 hoặc benzen tạo phức với Fe(III) trong môi trường
pH từ 4 đến 7, Phức chelat tạo thành có λmax = 775nm, ε = 16,103 l,mol-1cm-1 được
sử dụng để xác định Fe(III) trong khoáng liệu,
16


Những ảnh hưởng phụ như thời gian, pH của pha chất chiết conen trong
parafin cũng như chất rắn pha loãng đóng vai trị như dung dịch đệm được sử dụng
trong quá trình chiết, Hiệu quả quá trình chiết RE(III) đã được thảo luận,
Phản ứng chiết:
RE3+ + 2HL(0) + Cl- → REL2Cl(0) + 2H+
Phản ứng màu của sắt (naphthenate sắt trong xăng) với thuốc thử PAN trong
vi nhũ tương đang được nghiên cứu, Tại bước sóng λmax = 730nm, định luật Beer
ỳng trong khong nng Fe2+ l

0 ữ 50 àg / l ,

Trong những năm gần đây PAN

cũng được sử dụng để xác định Cd, Mn, Cu trong xăng chiết đo màu xác định
Pd(II) và Co trong nước, tách riêng Zn, Cd,
Khi xác định các ion trong vỏ màu của thuốc viên, phương pháp đo màu
trên quang phổ kế phù hợp với việc xác định ion kẽm thông qua việc tạo phức với

PAN ở pH = 2,5; dung dịch phức có màu đỏ, Khoảng tuân theo định luật Beer từ
2 ÷ 40 µ g/l ở bước sóng λ =730nm,
Các nhà phân tích Trung Quốc nghiên cứu so sánh phức Mo(IV)-PAN và
Mo(VI)-PAN bằng phương pháp cực phổ,
Các điều kiện tối ưu cho hệ Mo-PAN để xác định Mo đã được khảo sát,
Khoảng tuyến tính đối với nồng độ Mo từ 0 ÷ 10-6M, giới hạn phát hiện là 1,10 -9M,
Du, Hongnian, Shen, You dùng phương pháp trắc quang để xác định lượng vết chì
bằng glyxerin và PAN, Glyxerin và PAN phản ứng với Pb 2+ trong dung môi để tạo
ra phức có màu tím ở pH = 8, Phương pháp này được dùng để xác định lượng vết
chì trong nước, khoảng tuõn theo nh lut Beer l 0,09 ữ 4 à g/l,
Khi xác định Co bằng phương pháp von ampe sử dụng điện cực cacbon bị biến
đổi bề mặt bằng PAN, Giới hạn phát hiện là 1,3,10 -7M, Những ảnh hưởng của các ion
cùng tồn tại và khả năng ứng dụng vào thực tế phân tích cũng được kiểm tra…
Thêm vào đó tác giả cịn xác định Co bằng phương pháp trắc quang với
PAN trong nước và nước thải, phức tạo ở pH = 3 ÷ 8 với λ =620nm, Với Ni phức
tạo ở pH=8 với λ =560nm,
17


Ngồi ra, PAN cịn là một thuốc thử màu tốt dùng cho phương pháp chuẩn
độ complexon, Ngày nay, cùng với sự phát triển của các phương pháp phân tích
hiện đại thì PAN đã và đang có nhiều ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong phương
pháp chiết - trắc quang,
- Các phức với PAN được ứng dụng để xác định lượng vết của các kim loại
rất hiệu quả như xác định lượng vết của Cu, U, Pb, Co, Ni, Au, Zr, Bi,,,
Xu hướng hiện nay người ta nghiên cứu ứng dụng các phức đa ligan giữa
PAN với ion kim loại và một ligan khác có nhiều ưu điểm như: Có độ bền cao, hệ
số hấp thụ mol lớn, dễ chiết và làm giàu hơn các phức đơn ligan tương ứng,
Ngày nay các nhà khoa học trên thế giới đã sử dụng PAN cho các mục đích
phân tích khác,

1,3, Anion thioxianua SCN−
Muối natrithioxinat là chất tinh thể màu trắng có khối lượng phân tử là
81,072, Khi tan trong nước NaSCN phân li hoàn toàn tạo thành ion Na + và SCN-,
Trong dung dịch nước của SCN− có phản ứng trung tính vì HSCN là một axit
tương đối mạnh:
HSCN

H+ + SCN−

lgK = - 0,98

Ion SCN− tạo được phức chất với nhiều ion kim loại, trong đó có nhiều phức
có màu như: Fe(SCN) n màu đỏ (n = 1-5), Co(SCN) n màu xanh (n = 1-4),
MoO(SCN)52- màu đỏ,,,
Ngồi ra, SCN− cịn tham gia tạo phức đa ligan, chẳng hạn phức: PAN-Bi3+-(SCN)2,
PAR-Ti4+-(SCN)3, (PAN)2-Ti4+-(SCN)2 (PAR)2-Th4+-(SCN)2, (PAN)-Zr-(SCN)2,,,
anion SCN− còn được dùng làm ion đối để chiết phức đơn và phức đa ligan bằng
dung môi hữu cơ để tăng độ nhạy và độ chọn lọc của phép phân tích,

1,4, Sự hình thành phức đa ligan và ứng dụng của nó trong hố
phân tích
18


Trong mấy chục năm trở lại đây, người ta đã chứng minh rằng đa số các
nguyên tố thực tế không những tồn tại ở dạng phức đơn ligan mà tồn tại phổ biến ở
dạng phức hỗn hợp (phức đa kim hoặc phức đa ligan), Phức đa ligan là một dạng
tồn tại xác suất nhất của các ion trong dung dịch,
Qua tính tốn tĩnh điện cho thấy năng lượng hình thành các phức đa ligan

khơng lớn bằng năng lượng hình thành phức đơn ligan tương ứng, Điều này có thể
giải thích bằng sự giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các ligan khác loại so với các ligan
cùng loại, Ngoài ra, khi tạo phức đa ligan thường giải phóng các phân tử nước ra
khỏi bầu phối trí khi đó làm tăng Entropi của hệ, từ đó tăng hằng số bền của phức:
∆G = - RTlnβ= ∆H - T,∆S
Nếu trong dung dịch có một ion kim loại (chất tạo phức) và hai ligan khác
nhau thì về ngun tắc chúng có thể tạo phức đa ligan do sự thay thế từng phần của
các nguyên tử đơn của ligan thứ nhất bằng các nguyên tử đơn của ligan thứ hai hay
do sự mở rộng cầu phối trí của ion kim loại, phổ biến hơn cả là phức đa ligan được
hình thành theo hai khả năng sau:
- Phức đa ligan được hình thành khi ligan thứ nhất chưa bão hồ phối trí, lúc
đó ligan thứ hai có thể xâm nhập một số chỗ hay tất cả các vị trí cịn lại trong bầu
phối trí của ion trung tâm
- Nếu phức tạo thành đã bão hoà phối trí nhưng điện tích của phức chưa bão
hồ, khi đó phức đa ligan được hình thành do sự liên hợp của ligan thứ hai với
phức tích điện
Có thể chia các phức đa ligan thành các nhóm sau:
- Các phức của ion kim loại, bazơ hữu cơ và ligan mang điện âm,
- Các phức gồm ion kim loại và hai ligan âm điện khác nhau,
- Các axit dị đa phức tạp,
- Các phức gồm hai ligan mang điện dương khác nhau và một ligan âm điện,
Sự tạo phức đa ligan thường dẫn đến các hiệu ứng làm thay đổi cực đại phổ hấp
thụ eletron, thay đổi hệ số hấp thụ phân tử so với phức đơn ligan tương ứng, Ngoài ra,
19


khi tạo phức đa ligan còn làm thay đổi một số tính chất hố lý quan trọng khác như:
độ tan trong nước, trong dung môi hữu cơ, tốc độ và khả năng chiết, Phức đa ligan
MRmRn’ có độ bền cao hơn so với các phức cùng một loại ligan MRm và MRn’,
Có thể dùng các phương pháp: phổ hồng ngoại, quang phổ phát xạ tổ hợp,

cộng hưởng từ hạt nhân đặc biệt là phương pháp phổ hấp thụ electron để phát hiện
sự hình thành phức đa ligan, So sánh phổ hấp thụ electron của phức đa ligan và
phức đơn ligan sẽ cho ta thấy có sự chuyển dịch bước sóng λmax về vùng sóng ngắn
hoặc dài hơn, từ đó có thể cho ta biết khả năng và mức độ hình thành phức,
Mặt khác, khi tạo phức đa ligan thì tính chất độc đáo của chất tạo phức được
thể hiện rõ nhất, khi đó đặc tính hố lí của ion trung tâm được thể hiện rõ nét và
độc đáo nhất do việc sử dụng các vị trí phối trí cao, các orbitan trống được lấp đầy,
Điều đó mở ra triển vọng làm tăng độ nhạy, độ chọn lọc của các phản ứng phân
chia, xác định, cô đặc các cấu tử,
Các phức đa ligan có nhiều ứng dụng trong thực tế: sự tạo phức vòng càng
được sử dụng trong các phương pháp phân tích tổ hợp, các phương pháp tách và
phân chia như: chiết, sắc kí… để xác định các nguyên tố trong các đối tượng phân
tích khác nhau, Vì vậy, việc tạo phức đa ligan đã và đang trở thành xu thế tất yếu
của ngành phân tích hiện đại,

1,5, Các phương pháp nghiên cứu chiết phức đa ligan,
1,5,1, Một số vấn đề chung về chiết,
Chiết là quá trình tách và phân chia dựa vào q trình chuyển một chất hịa
tan trong một pha lỏng (thường là nước) vào một pha lỏng khác khơng trộn lẫn với
nó (thường là dung mơi hữu cơ khơng tan hoặc ít tan trong nước),
Sử dụng phương pháp chiết người ta có thể chuyển lượng nhỏ chất nghiên
cứu trong một thể tích lớn dung dịch nước vào một thể tích nhỏ dung mơi hữu cơ,
Nhờ vậy người ta có thể dùng phương pháp chiết để nâng cao nồng độ chất
nghiên cứu, hay nói cách khác đây chính là phương pháp chiết làm giàu, Mặt khác,
20


dùng phương pháp chiết người ta có thể thực hiện việc tách hay phân chia các chất
trong một hỗn hợp phức tạp khi chọn được điều kiện chiết thích hợp,
Quá trình chiết thường xảy ra với vận tốc lớn nên có thể thực hiện q trình

chiết tách, chiết làm giàu một cách nhanh chóng, đơn giản, sản phẩm chất thường
khá sạch, Vì các lý do đó nên ngày nay phương pháp chiết khơng chỉ được ứng
dụng trong phân tích mà cịn được ứng dụng vào q trình tách, làm giàu, làm sạch
trong sản xuất cơng nghiệp,
Q trình hóa học xảy ra khi chiết các hợp chất vô cơ bằng các dung mơi
hữu cơ xảy ra khá phức tạp, do đó có nhiều cách phân loại q trình chiết, Vì tính
chất phức tạp của q trình chiết nên khó có các phân loại nào hợp lý bao gồm
được tất cả các trường hợp,
Dựa vào bản chất hợp chất chiết Morison và Freizer đã chia hợp chất chiết
thành hai nhóm lớn: chiết các hợp chất nội phức (hay còn gọi là các chelat) và
chiết các tập hợp ion, Theo các tác giả, chelat là hợp chất phức trong đó ion kim
loại kết hợp với các phối tử hữu cơ có nhiều nhóm chức tạo ra các hợp chất vòng,
ion kim loại liên kết ít nhất với hai nguyên tử của phối trí hữu cơ, Cịn tập hợp ion
là các hợp chất khơng tích điện do sự trung hịa điện tích của các ion đối nhau, Sự
tạo thành tập hợp ion chủ yếu do lực tĩnh điện
1,5,2, Các đặc trưng định lượng của quá trình chiết
1,5,2,1, Định luật phân bố Nernst,
Định luật phân bố Nernst được biễu diễn bằng phương trình,
KA =
Trong đó:

( A ) hc
(A) n

KA là hằng số phân bố
(A)hc , (A)n là hoạt độ dạng xác định của chất hòa tan (được gọi
là lượng chất chiết) trong pha hữu cơ và pha nước

Với một hợp chất chiết xác định thì KA chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản
chất dung mơi, KA càng lớn thì khả năng chiết hợp chất A từ pha nước vào pha hữu

21


cơ càng lớn, Với các dung dịch có lực ion bằng khơng người ta có thể thay hoạt độ
bằng nồng độ,
1,5,2,2, Hệ số phân bố,
Theo định nghĩa, hệ số phân bố D được xác định bằng cơng thức:
D =
Trong đó:

C hc
Cn

Chc là tổng nồng độ các dạng của hợp chất chiết trong pha hữu cơ
Cn là tổng nồng độ các dạng của hợp chất chiết trong pha nước

Khác với hằng số phân bố KA, hệ số phân bố không phải là hằng số mà phụ
thuộc vào điều kiện thực nghiệm, Hệ số phân bố D chỉ không đổi khi không có các
q trình phân ly, q trình tập hợp và các biến đổi khác của lượng chất chiết trong
hai pha, Vì D là tỷ số giữa tổng nồng độ của các dạng hợp chất hòa tan trong hai
pha hữu cơ và pha nước nên ta dễ dàng xác định được bằng thực nghiệm,
1,5,2,3, Độ chiết (hệ số chiết) R,
Theo định nghĩa độ chiết R của một quá trình chiết được xác định bằng tỷ số
giữa lượng hợp chất chiết đã chiết vào pha hữu cơ với lượng chất chiết trong pha
nước ban đầu: R =
Trong đó:

Q hc
Q bd

Qhc : lượng hợp chất chiết A đã chiết vào pha hữu cơ
Qbđ : lượng hợp chất A trong dung dịch nước ban đầu
Qhc = [A]hc,Vhc;

Trong đó:

Qbđ = CoA,Vn = [A]hc,Vhc + [A]n,Vn

CoA : nồng độ chất chiết A trong dung dịch nước ban đầu

[A]hc , [A]n : nồng độ cân bằng của chất A trong pha hữu cơ và pha
nước sau khi chiết
Vhc , Vn : là thể tích pha hữu cơ và pha nước khi thực hiện quá trình
chiết
Thay các hệ thức trên vào cơng thức độ chiết R ta có:
22


R=

Vhc .[ A] hc
Vhc .[ A] hc + Vn .[ A] n
[ A]

hc
Chia tử số và mẫu số biểu thức trên cho Vn,[A]n, với D = [ A] , ta có:
n

R=

D
D
V
R=
D + n Nếu khi chiết chọn Vn = Vhc thì
D +1
Vhc

Từ đó suy ra:

D=

R
1− R

Thơng thường, q trình chiết được xem là định lượng khi độ chiết R đạt đến
99% hay 99,9%, nghĩa là khi chỉ còn một lượng nhỏ chất chiết còn lại trong pha nước

1,6, Các bước nghiên cứu phức màu dùng trong phân tích trắc quang
1,6,1, Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức
Giả sử phản ứng tạo phức đơn và đa ligan xảy ra theo phương trình sau (để
đơn giản ta bỏ qua điện tích),
M + qHR

MRq + qH+

M + qHR + pHR′

(1)

Kcb

MRqR′p + (q + p) H (2)

Kcb

Ở đây HR và HR′ là các ligan,
Để nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đơn và đa ligan người ta thường lấy một nồng
độ cố định của ion kim loại (C M) nồng độ dư của các thuốc thử (tuỳ thuộc độ bền của
phức, phức bền thì lấy dư thuốc thử là 2 –5 lần nồng độ của ion kim loại, phức càng ít
bền thì lượng dư thuốc thử càng nhiều), Giữ giá trị pH hằng định (thường là pH tối ưu
cho quá trình tạo phức, lực ion hằng định bằng muối trơ như NaClO4, KNO3 ,,,), Sau đó
người ta tiến hành chụp phổ hấp thụ electron (từ 250nm đến 800nm) của thuốc thử, của
phức MRq và MRqR′p , Thơng thường thì phổ hấp thụ electron của phức MR q và
MRqR′p được chuyển về vùng sóng dài hơn so với phổ của thuốc thử HR và HR ′
(chuyển dịch batthocrom), cũng có trường hợp phổ của phức chuyển dịch về vùng sóng
ngắn hơn thậm chí khơng có sự thay đổi bước sóng nhưng có sự thay đổi mật độ quang
23


đáng kể tại λHRmax, Trong trường hợp có sự dịch chuyển bước sóng đến vùng dài hơn thì
phổ của thuốc thử, phức đơn, phức đa ligan có dạng hình 1,6,1,

Hình 1,6,1: Hiệu ứng tạo phức đơn và đa ligan
1,6,2, Nghiên cứu các điều kiện tạo phức tối ưu
1,6,2,1, Nghiên cứu khoảng thời gian tối ưu
Khoảng thời gian tối ưu là khoảng thời gian có mật độ quang của phức hằng định và
cực đại, Có thể có nhiều cách thay đổi mật độ quang của phức theo thời gian hình 1,6,2,1

Hình 1,6,2,1: Sự thay đổi mật độ quang của phức theo thời gian

1,4,2,2, Xác định pH tối ưu
Đại lượng pH tối ưu có thể được tính tốn theo lý thuyết nếu biết hằng số
thuỷ phân của ion kim loại, hằng số phân li axit của thuốc thử,v,v…
Để xác định pH tối ưu bằng thực nghiệm ta làm như sau:
Lấy một nồng độ ion kim loại, nồng độ thuốc thử (nếu phức bền lấy thừa 2 - 4 lần so
với ion kim loại) hằng định, dùng dung dịch HClO 4 hay NH3 loãng để điều chỉnh pH từ thấp
24


đến cao, Xây dựng đồ thị phụ thuộc mật độ quang vào pH ở bước sóng λmax của phức đơn hay
đa ligan (hình 1,6,2,2), Nếu trong hệ tạo phức có một vùng pH tối ưu ở đấy mật độ quang đạt
cực đại (đường 1), nếu trong hệ tạo ra hai loại phức thì có hai vùng pH tối ưu (đường 2):

Hình 1,6,2,2: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào pH
1,6,2,3, Xác định nồng độ thuốc thử, nồng độ ion kim loại tối ưu
- Nồng độ ion kim loại: Thường lấy trong khoảng nồng độ phức màu (đơn
hoặc đa ligan) tuân theo định luật Beer,
Đối với những ion kim loại có điện tích cao, có khả năng tạo phức đa nhân
thì thường lấy nồng độ cỡ 10-5 – 10-4mol/l,
- Nồng độ thuốc thử: Để tìm nồng độ thuốc thử tối ưu ta căn cứ vào cấu trúc
của thuốc thử và của phức để lấy lượng thuốc thử thích hợp, Đối với phức chelat
bền thì lượng thuốc thử dư 2 – 4 lần nồng độ ion kim loại, với phức kém bền lấy
dư 10 – 100 lần,
Đối với phức bền thì dường cong phụ thuộc mật độ quang vào tỷ lệ nồng độ
thuốc thử và ion kim loại thường có dạng hai đường thẳng cắt nhau, Đối
C



H R


với phức kém bền thì đường cong A = f 
 C  có dạng biến đổi từ từ,
M 


25

n