Luận án tiến sĩ nghiên cứu sự tạo phức giữa sắt iii với thuốc thử 4 pyridyl 2 az

DAI HOC QUOC GIA HA NOI TRUONG BAI HOC KHOA HOC TU NHIEN NGUYEN PHAM HA NGHIEN CUU SU TAO PHUC GIUA SATU) VOI THUOC THU 4-(PYRIDYL-2-AZO)-REZOCXIN (PAR) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÁC QUANG VÀ KHẢ NÀNG ỨNG DỤNG VÀO PHÂN TÍCH LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC \-L6/ 60 HA NOI, 01/2002 DAI HOC QUOC GIA HA NOI TRƯƠNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN | NGUYEN PHAM HA NGHIEN CUU SU TAO PHUC GIUA SAT(IID) VỚI THUỐC THỬ 4-(PYRIDYL-2-AZO)-REZOCXIN (PAR) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRAC QUANG VA KHA NANG UNG DUNG VÀO PHÂN TÍCH CHUYEN NGANH | : HOA PHAN TICH MA SO : 1. 03 LUAN AN TIEN Si HOA HOC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. LAM NGỌC THU 2. PHAM HUNG VIET | HA NOT, 01/2002 MỤC LỤC Trang MO DAL PHAN NOI DUNG ta CHUONG 1.

TONG QUAN tì Vai trò của sát đối với cơ thể con người Ty Trạng thái tự nhiên 6 Tính chất lý học Tinh chat hoa hoc cua sat Cac phuong phap xac dinh sat Thuốc thử 4-(2-pyridylazo)-rezocxin PAR Một số nhận xét rút ra từ phần tổng quan CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ oe lo THUẬT THỤC NGHIỆM 2. Phương pháp nghiên cứu 33 2. Kỹ thuật thực nghiệm 35 2.

Thiết bị và dụng cụ 36 2.3 Cách tiến hành thực nghiệm 36 2. Các vấn đề nghiên cứu trong luận án CHƯƠNG 3. KẾT QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ THÁO LUẬN 39 Nghien cửu các đieu Kiện toi ưu cho sự tao phức 30 Khao sat pho cua thuoe thu va pho cua phức 39 Khao sát ảnh hưởng của pH đến sự tao phức Khao sat anh huong thành phan cua dung dich dem Khao sat anh hưởng của thời gian đến sự tạo phức Xác định thành phần phức Khảo sát khoảng tuân theo định luät Bia Nghiên cứu cơ chế phản ứng tạo phức giữa sảt(HH) và PAR Các phương trình tạo phức hvdroxo của ion sat(II) Các cân bàng phân ly của thuốc thử PAR Phản ứng tạo phức giữa ion sät(III) với PAR Kiểm định cấu trúc của phức sắt(III)-PAR bằng phổ hồng ngoại Xác định hãng số không bền điều kiện K,, Xác định hệ số hấp thụ mol phân tử của thuốc thử ở 2 = 493 nm 64 Xác định hệ số hấp thụ mol phân tử của phức 64 Xây dựng qui trình phân tích sắt 67 Khảo sát ảnh hưởng của thuốc thử dư 67 Khảo sát các ion can 68 Xây dựng đường chuẩn khi có mặt các ion cản trở dưới ngưỡng 71 gây cản trở Độ nhạy của phép phân tích xác định sảt(III) 72 Giới hạn phát hiện của phép phân tích xác định sát(111) 73 Giới hạn định lượng của phép phân tích xác định sảt(III) 73 Xác định hàm lượng sắt trong mẫu giả 74 Nghiên cứu sử dụng phức sắt(IHI)-PAR vào mục đích phân tích T7 Nghiên cứu làm giàu vi lượng sắt trên nhựa trao đổi anionit và xác định bằng phương pháp đo quang Khảo sát lượng thuốc thử dư Khao sat chiêu cao của cột nhựa Khảo sát anh hưởng của tốc độ cháy trong quá trình lim giau Khae sát ảnh huong cua toc do chay trong qua trinh grat hap Khao sat anh huong cua loa axit dùng de gia hap "H 44.6 Khao sat anh huong cua nong do axit gaat hap S4 4.17 Xây dựng đường chuän Xác định hàm lương sảt(TÍT) trong mâu tự tạo 87 Xác định vị lượng sắt bang phương pháp chiết trắc quang 8S Khảo sát phổ hấp thụ của thuốc thử và của phức trong tướng hữu cơ s9 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ TBAS thêm vào 9Ị Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình chiết Khảo sát ảnh hưởng của dung möi đến quá trình chiết 93 Xây dựng đường chuẩn khi chiết trắc quang 94 Áp dụng kết quả nghiên cứu để xác định sát trong các loại nước 97 Lấy mẫu, xử lý mâu và lưu mẫu 97 Áp dụng kết quả nghiên cứu để xác định ví lượng sắt trong nước 97 cất một lần Áp dụng kết quả nghiên cứu để xác định sắt trong nước ở một số 98 khu vực ở Hà nội. Khảo sát khả năng xác định đỏng thời nồng độ sắt(I) và sắt) 105 3.

Xác định đồng thời hàm lượng sát(I) và sát(II) trong mẫu giả 107 3. Xác định đồng thời sát(II) và sát(III) trong một số mẫu nước III PHẦN KẾT LUẬN 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 PHỤ LỤC 134 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT Tên tieng Việt Ten tieng Anh Viet tat 4-( phidyLŠ-420)va4gesiH +-(pyridyl-2-azo)-resorcinol PAR Tetrabutyl amom hidro sunphat Teứrabutylammoniumhvdrogensulfat TBAS Pyrocatechol tim Pyrocatechol violet PV Bước sóng Wavethlengh + Độ lệch chuẩn tương đối Relative Standard Deviation RSD x jae > Atomic Absopuion Pho hap thu nguyén ttr - ` AAS Spectrophotometric Mat do quang Absorbance A Mẫu nước máy NMA Mâu nước mưa NMU Mẫu nước ngầm NGN PHẦN MỞ ĐẦU Cùng với quá trình công nghiệp hoá và do thi hoa, chung ta dang phải dời tát với vấn để thiếu nước nghiềm trọng. Sự thiếu nước không chỉ xay ra ở thành phố, nơi các nhà máy không cung cấp đủ nước mà thậm chí ở cả các vùng nong thon nước sinh hoạt cũng thiếu. Đối với dân cư sống trong thành phố, để có đủ nước cung cấp cho sinh hoạt các nhà máy nước đã phải sử dụng nước ngầm hay tái tạo nước ở các sông hồ.

Đối với dân cư sống ở khu vực nông thôn, người ta phải dùng nước từ các giếng đào thông thường hoặc từ các giếng khoan. Tuy nhiên, ngoài những nhà máy nước và một số hộ cá nhãn sử dụng giếng khoan có dùng hệ thống xử lý nước, còn lại hầu hết không sử dụng hệ thống xử lý, do đó vân còn tồn tại các chất trong nước ảnh hưởng tới sinh hoạt, sức khoẻ con người, trong đó một phần là do hàm lượng các nguyên tố kim loại trong nước khá cao đặc biệt là sắt. Xét ở tầm vĩ mô, đã từ lâu, sắt đóng một vai trò rất quan trọng trong các ngành công nghiệp cũng như trong đời sống, sinh hoạt và phát triển của con người. Còn xét ở tầm vi mô, giới y học đều cho rằng sắt là một nguyên tố vi lượng không thể thiếu được trong cấu tạo cũng như trong quá trình sinh hóa của động thực vật nói chung và con người nói riêng, việc thiếu sắt trong cơ thể sẽ gây ra một số bệnh như: đau đầu, mất ngủ,.

hoặc làm giảm độ phát triển và thông minh của trẻ em [167], [169], [171], [172]. Chính vì những quan niệm đó, họ cho rằng nếu cơ thể có thừa chất sắt thì cũng không sao. Tuy nhiên, gần đây các nhà khoa học mới khám phá ra được việc thừa sảt trong cơ thế là một trong những nguyén nhân chính dẫn đến hàng loạt các bệnh như đái đường. việc thừa sat có thẻ gây ra những tác động trực quan tới sinh hoạt của con người như gây ra mùi vị Khó chịu, những vết ố trên vai.

Mat khac, nhu chung ta da biet, sat di vao co the theo har nguon chính là an và uống, trong đó ham luong sat can bo sung cho co the thong qua nước uống đồng một vai trò quan trong. Mac di ham lượng sắt trong nước uống thường là không có hại cho sức khoe [146], nhưng vấn đề được đặt ra là liệu nguồn nước cung cấp cho sinh hoạt có bị thừa nhiều sắt hoặc thiếu sảt gây tác hại cho sức khoẻ hay không? để từ đó có biện pháp phòng ngừa kịp thời. Do tầm quan trọng của sắt đã nêu trên nên, việc xác định hàm lượng sắt với hàm lượng nhỏ trong mọi đối tượng, đặc biệt là trong nước vẫn được sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học [50], [91] với mục đích kiểm soát hàm lượng sắt trong các đối tượng. Có rất nhiều phương pháp để xác định sắt, tuy nhiên, tùy từng loại mâu, hàm lượng cao hay thấp.

mà người ta sử dụng các phương pháp thích hợp như: phương pháp thể tích, phương pháp hấp thụ nguyên tử, phương pháp trắc quang và một số phương pháp hoá lý khác. Nhưng phương pháp trắc quang là phương pháp thường được sử dụng nhiều vì phương pháp này tuy chưa phải hoàn toàn ưu việt nhưng xét về nhiều mặt nó có những ưu điểm nổi bật như: có độ lặp lại của phép đo cao, độ chính xác và độ nhạy đạt yêu cầu của phân tích [24], [25]. Mặt khác, phương pháp này với các phương tiện máy móc không quá đắt, đễ bảo quản, cho giá thành phân tích rẻ, phù hợp với yêu cầu cũng như điều kiện của các phòng thí nghiệm nước ta hiện nay. Có khá nhiều công trình nghiên cứu phép xác định sắt bằng phương pháp trắc quang, tuy nhiên, các công trình đó hoặc là có độ chọn lọc thấp hoặc là độ nhạy không đạt yêu cầu trong phân tích một số đối tượng [63].

căn phải có những giải pháp thích hợp với mục đích tang độ nháy và đó chọn lọc của phép xác định sắt. Theo xu hướng ngày nay, người ta thường sử dụng cục loại thuốc thử tạo phức màu với sát, đạc biệt là sự dụng thuốc thử hữu cơ. Sở dĩ người ta ít đùng thuốc thử võ cơ là do các phức tạo thánh có do nhạy thấp, khong đạt yeu cau trong phan tich cac đối tượng ở mức vị lượng. Từ trước tới nay, đã có khá nhiêu phương pháp xác định sát bang các loại thuốc thứ, nhưng nói chung độ nhạy khong cao, hay các phương pháp có đó nhạy cao nhưng lại rất đất tiên hoặc qui trình phân tích quá phức tap khong pht hợp với thực trạng kinh tế cũng như điều kiện làm việc trong các phòng thí nghiệm của nước ta hiện nay [127], [155].

Xuât phát từ những vấn đề trên, luận văn này với mục tiêu là tìm ra được một thuốc thử hữu cơ sử dụng để xác định sắt bảng phương phap trac quang với giá thành rẻ, tiện lợi. dễ thực hiện trong các phòng thí nghiệm nhằm đóng góp, làm phong phú thêm những công trình trong lĩnh vực xác dinh vi lượng sắt trên cả hai phương diện nghiên cứu và áp dụng thực tiễn. Để làm được điều này, cần phải chọn được loại thuốc thử hữu cơ đạt tiêu chuẩn làm thuốc thử để xác định sắt có độ nhạy cao mà vẫn có độ chọn lọc tốt, một trong những thuốc thử có thể đáp ứng được yêu cầu đó là 4-(pyridyl-2-azo)- rezocxin (PAR). Đây là thuốc thử thương mại, dễ kiếm, tạo phức với nhiều nguyên tố như kẽm, coban, vanadi.

cho độ nhạy cao [96], [135], [141]. Qua các tài liệu đã tra cứu (từ năm 1960 cho tới nay), chúng tôi chưa thấy tác giả nào công bố nghiên cứu sự tạo phức giữa sắt(III) và thuốc thử PAR trong môi trường kiềm bảng phương pháp trắc quang.