LỜI MỞ ĐẦU PHẨN TỔNG QUAN I. TONG QUAN VE TINH HÌNH NGHIÊN CỨU 1 II. TONG QUAN CAC QUAN NIỆM VỀ ĐỘ NHAY | |, Độ nhạy của phản ứng trắc quang I 2. Phương pháp bình phương tối thiểu 8 Ill, NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ PAR, CHÌ(Pb) VA PHUC Pb-PAR 12 1.
Thuốc thử PAR 12 2. Chì và hợp chất của chì 13 3. Sự tạo phức Pb ~ PAR 15 PHAN THUC NGHIEM PHAN| I. HOA CHAT VA DỤNG CỤ 16 |.
Dụng cụ va máy do 17 Il. CAC THAO TAC ĐO DAC THỰC NGHIỆM 18 1, Chuẩn bị dung dịch 18 2. Xác định bước sóng tối ưu 18 3, Do mật độ quang 18 PHAN II: KET QUA THUC NGHIEM 1. XÁC ĐỊNH BUGC SÓNG CUC DAI (Amand 19 II.NGHIÊN CỨU SỰ PHU THUOC CUA ĐỘ LECH CHUAN (sy) VAO MAT BO QUANG(A) 19 Ill.
NGHIÊN CỨU SU PHU THUỘC CUA MAT ĐỘ QUANG(A) VÀO NỒNG ĐỘ (C) 58 IV, XÁC ĐỊNH ĐỘ NHAY CUA PHAN ỨNG TAO PHUC Pb ~ PAR 80 PHAN III: KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO LOI CAM ON BRED Qua 4 năm hoc tập é trường được sự truyền dat của Quý Thầy Cô khoa Hóa Trường Đại Học Sư Phạm cùng với thời gian làm thực nghiệm em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp :“Đánh giá độ nhạy trắc quang của phân ứng màu giữa Pb’* và PAR(4-(2-pyridylazo)rezoxin) trong môi trường NaCl”. Em chân thành cảm on: - Quý Thầy Cô đã nhiệt tình giảng day cho em trong suốt thời gian học tập tại trường. - Thầy Đỗ Văn Huê đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận văn tốt nghiệp. - Quý Thây Cô trong Tổ Hóa Phân Tích đã giúp đỡ em trong thời gian em làm thực nghiệm.
- Các bạn sinh viên khoa Hóa khóa 1997-2001 đã giúp đỡ em trong suốt thời gian qua. Sinh Viên Nguyễn Thị Minh Thư LỜI MỞ DAU w= WE UE VE === Hiện nay mặc dù đã có nhiều phương pháp phân tích hiện đại nhưng phương pháp trắc quang vẫn là một phương pháp được sử dụng phổ biến cho phép phân tích với độ chính xác thỏa mãn và phù hợp với điều kiện trang thiết bị hiện nay. Để đánh giá, so sánh các phương pháp phân tích, đặc biệt là phân tích vết cũng như đánh giá sai số trong chuẩn độ trắc quang thì độ nhạy trắc quang là một thông số rất quan trọng. Phương pháp đáng tin cậy nhất là phương pháp thống kê đáng giá độ nhạy [5,6].
Mặt khác độ nhạy còn phụ thuộc vào các yếu tố như độ chính xác của máy do, lực ion, môitrường ion v. Trong các tài liệu [6] ,[8] các tác giả đã sử dung máy Spekol và quang kế 724(TQ) làm máy đo quang để nghiên cứu độ nhạy của phản ứng màu của K;CrO, , phản ứng giữa Bismut(II) va KI. Ở đây chúng tôi sử dụng máy Biochrom 4060 để đánh giá độ nhạy của phức Pb-PAR. Trong luận văn này chúng tôi tiến hành đánh giá giá trị mật độ quang cực tiểu có thể đo được của phức (A.
Từ đó xác định cực tiểu có thể xác định được ở các lực ion khác nhau (Coss ). PHẦN TỔNG QUAN 1, TONG QUAN VE TINH HINH NGHIÊN CỨU - Trong các tài liệu [6] ,[8] các tác giả đã sử dụng máy Spekol và quang kế 724 (TQ) làm máy đo quang để nghiên cứu độ nhạy của phan ứng mau của K;CrO,. phản ứng giữa Bismut(II]) và KL. - Việc đánh giá độ nhạy của Pb-PAR cho đến nay với theo dõi của chúng tôi thì chưa có tài liệu nào công bố.
TỔNG QUAN CÁC QUAN ĐIỂM VỀ ĐỘ NHẠY 1. Độ nhạy của phản ứng trắc quang Khi chọn phương pháp phân tích người ta dựa trên các tiêu chuẩn chính là : độ nhạy, độ chính xác và độ chọn lọc của phương pháp [3]. Các khái niệm cơ bản: Cho đến nay đã có rất nhiéu công trình nghiên cứu độ nhạy của phản ứng phân tích và của phương pháp phân tích. Song tùy thuộc vào cơ sở xuất phát, quan niệm, cách đánh giá của các tác giả khác nhau nên khái niệm độ nhạy của phản ứng hóa học, tính đặc trưng của nó cũng chưa được định nghĩa chặt chẽ.
Hệ thuật ngữ thường dùng trong nghiên cứu độ nhạy của phản ứng hóa học là (8): a. Cực tiểu phát hiện (lượng tối thiểu tìm được): Là lượng nhỏ nhất của một chất có thể cho phản ứng dương dưới tác dụng của thuốc thử đã cho trong phương pháp xác định nó. Néng độ giới hạn (Cu„ ): Là néng độ nhỏ nhất của một chất trong dung dịch mà tại nổng độ này, một thể tích đã biết của dung dịch vẫn cho phản ứng dương. Chúng ta thấy cực tiểu phát hiện luôn gắn với thể tích xác định của dung dịch trong đó xảy ra phản ứng.
Từ đó giữa néng độ giới hạn và cực tiểu phát hiện có sự phụ thuộc đơn giản cho phép chuyển đổi giữa chúng. Độ pha loãng giới hạn: Là đại lượng nghịch đảo của nồng độ giới hạn, nó cho biết số ml tối đa của dung dịch có chứa | gam lượng chất xác định và hoàn toàn cho phản ứng dương với thuốc thử đã cho. Để đạt tới quan niệm nhất quán về độ nhạy của phân tích hoá học, chúng ta xuất phát từ quan điểm của việc xác định xác suất nhận được phan ứng dương trong các diéu kiện nào đó. Ta qui cả ba khái niệm (m, C, V) về lượng nhỏ nhất có thể cho kết quả đương với thuốc thư đã cho.
Các cách biểu thị độ nhạy của phản ứng [8]: Tùy theo diéu kiện cụ thé, cơ sở xuất phát và mục đích sử dung, mỗi tác giả đã để nghị những cách biểu thị độ nhạy khác nhau. Một số tác giả để nghị biểu thị độ nhạy của phản ứng định tính qua giá trị logarit nồng độ giới hạn, nghĩa là qua chỉ số nổng độ giới hạn. pC = - lạC Như vậy khi nồng độ giới hạn giảm thì pC tăng tức là độ nhạy tăng. Cách biểu thị này thuận tiện để biểu diễn đổ thị sự phụ thuộc độ nhạy của phản ứng và một yếu tế nào đó tác động đến nó.
Một số tác giả khác cho rằng độ pha loãng giới hạn có thể biểu thị cho độ nhạy của phản ứng. Độ pha loãng càng lớn chứng tỏ độ nhạy của phản ứng càng cao. Ngoài ra người ta còn dùng độ nhạy mol (hay là độ nhạy ion) n, được tính như sau: | ” =-— ễ .M M: là khối lượng mol ion can xác định; C: là nồng độ giới hạn. Các tác giả khác lại biểu thị độ nhạy của phản ứng qua hai đại lượng liên quan tương hé : độ nhạy của việc xác định (néng độ cực tiểu hoặc sự pha loãng giới hạn) và độ nhạy tuyệt đối (cực tiểu phát hiện).
m=C*V hoặc : m=C*g ở đây: m là cực tiểu phát hiện; C là nồng độ cực tiểu (ug/ml hoặc #g/g); V là thể tích mẫu (mì); g là khối lượng mẫu (gam). Độ nhạy của phương pháp phân tích trắc quang: Có nhiều tài liệu nghiên cứu vấn để này bởi vì độ nhạy của phương pháp trắc quang là một tiêu chuẩn quan trọng nhất cho phép lựa chọn thuốc thử, phương pháp để xác định lượng vết tạp chất trong các chất siêu tinh khiết, trong các kim loại quý hiếm, các chất bán dẫn. Ta cần phân biệt độ nhạy tương đối và độ nhạy tuyệt đối. Độ nhạy tuyệt đối là lượng tối thiểu có thể tìm được và được biểu dién bằng đơn vị khối lượng (yg).
Độ nhạy tương đối ứng với khái niệm độ pha loãng giới hạn và được biểu diễn bằng giá trị nổng độ nhỏ nhất xác định được hoặc hàm lượng tối thiểu trong đối tượng nghiên cứu [8]. Trong nhiều trường hợp người ta dùng giá trị hệ số hấp phụ mol cực đại Emax để xác định néng độ tối thiểu có thể tìm được: Coin = ns max “ max () Vi dụ : A~„ = 0001 Sax “= 10° | = 10cm = Se el =10°° (mol /1) 10° x10 Tuy nhiên trong thực tế thường gặp € = 10° A„„ = 0.05 và khi Ì = lem thi: 0.01 C = =10°°(mol /1 m 10“xỊ ool Thường trong quá trình phân tích do sự pha loãng dung dịch và thuốc thử có c nhỏ hơn nên C. Có thể đưa ra cách đánh giá độ nhạy của phương pháp trắc quang như sau{3]: Ta biết : ; m.10 Cis UA, V (2) Trong đó : p: là số nguyên tử của nguyên tố cẩn xác định trong phân tử của chất hấp phụ ánh sáng; V: là thể tích của dung dịch (ml); A„ : là khối lương mol của nguyên tố cần xác định. Theo phương trình định luật Beer: 3 A =el, w10 @) ih¥ Thay s = T : gọi là tiết điện hiệu dụng có đơn vị là cm’, (4) =m = Âu oy 10° L2 >a == An uA 10° 5 € (5) a được gọi là chỉ số độ nhạy Senđen.
Quan điểm thống kê về đánh giá độ nhạy: Nhìn chung các cách đánh giá độ nhạy của phản ứng hoá học và các phương pháp phân tích không thống nhất và khá phức tạp. Để có thể đánh giá chính xác độ nhạy của phản ứng và của phương pháp phân tích thì phương pháp thống kê toán học là phương pháp tốt nhất và được sử dụng nhiều nhất trong thực tiễn hiện nay [6]. Giả sử trong cơ sở của phương pháp phân tích có sự phụ thuộc tuyến tính giữa mật độ quang A với nồng độ chưa biết của nguyên 16 cần xác định. Ta có phương trình liên hệ [8]: A=j*C (6) Trong đó ð là hệ số ủ lệ hay hằng số của phương pháp (chẳng hạn hệ số hấp thụ phân tử gam.
Trong trường hợp chung A là một hàm đơn trị của nồng độ: A=f(C) (7) Giả sử tin hiệu có lợi đủ nhỏ A tương ứng với tinh chất của hệ hoặc hiệu suất của phan ứng trên được đo trên phông các nhiễu :A„. Phông ở đây có ý nghĩa tổng quát tức là gồm tổng tất cả các tín hiệu giả bất kỳ gồm ảnh hưởng của tạp chất, ảnh hưởng của các cấu tử khác trong hệ, ảnh hưởng của nền của chất được phân tích, của nhiễu vô tuyến cũng như các nhiễu khác có thể ảnh hưởng đến các thiết bị đo điện, sự chuẩn hóa không chính xác các máy đo lường trong các phương pháp dụng cụ [8]. Nếu ta gọi hiệu ứng tổng cộng đo được là A, thì ta có: A=A,- Am (8) Nếu các sai số của việc xác định đối với mẫu phân tích và đối với thí nghiệm trắng phân bố bình thường thì chúng tuân theo định luật công xác suất các sai số ngẫu nhiên và cùng với phương trình (8) ta có : g°=ơ?+ơ » (9) oo. O's : là phương sai của tín hiệu có lợi, của tín hiệu tổng công do được và của phông.