292) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP.HCM KHOA HOÁ BỘ MÔN HOÁ VÔ CƠ bx ĐỂ TÀI : ĐIỀU CHẾ PHỨC CHẤT CỦA SẮT VỚI AXIT MALIC THỬ KHẢ NĂNG PHÁT MÀU CỦA PHỨC TRÊN GÔM GVHD : LE PHI THUY SVTH : ĐỖ TH] PHƯƠNG THU TPHCM, 06 - 2000 LỜI CẢM ƠN Luân văn này được hoàn thành tai Khoa Hóa Trường Đại Hoe Sự Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo Lê Phi Thúy dị tân tình hướng dẫn cm hoàn thành luân văn này. Em xin chân thành cảm dn các thẩy cô trong tổ BO môn Công Nông Nghiệp và trong Khoa đã tao mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu. Em xin chân thành cắm ơn Ban Giám hiệu Trường Đai Học Sy Phạm đã quan tâm giúp dd, Em cũng xin cảm ơn các ban Khoa Hóa, khóa 1996-2000 ¿¡ gitip đỡ tôi trong quá trình làm việc.
Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2000 MỤC LỤC MỞ DAU TỔNG QUAN 1. TÌNH HÌNH NGHIÊN COU PIC CHAT CUA Fe VÀ CÁC AXTE HỮU t0 tt biểu chế Trang | 14.2 Nghiên cứu câu trúc và tính chat 6 14.3 Nghiên cứu qúa trình phân hủy nhiệt 13 114 Ung dung 14 1. CAC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU PHỨC CHAT I5 1.1 Đo đồ dẫn điện phân tử 1s 1.2 Ho quang phổ hấp thu 17 1. AXIT MALIC 23 THUC NGHIỆM VA KẾT QUA 2.
TÌM DIEU KIỆN ĐIỀU CHE PHỨC 27 2.1 Pha các dung dịch đầu 37 2.12 Cite tiền hành phản ứng pt 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng dén qúa trình tao phức 31 2111 Ảnh hưởng của thời gian 27 2.32 Ảnh hưởng của cích tiền hành phan ứng 37 3| 11 Ảnh hating của môi Hường JN 24.44 Ảnh hung của đụng môi ds 2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ 28 2.6 Ảnh hưởng của nồng độ và tỷ lệ các chất 10 tham gia phản ứng 2.2 ĐIẾU CHẾ CÁC PHỨC SẮT-MALAT 33 34 KHẢO SÁT CẤU TRÚC VA TÍNH CHẤT AS 2.11 Phân tích hầm lượng nguyên tổ 35 2.12 Đo độ dẫn điện phân tử A) 211 Quang phổ hấp thu hang ngoại \ 2314 Quang phổ hấp thu clcctron 1? 215 Xác định đô tan Ns 24 THẤM ĐÔ KHẢ NẴNG THẤM TAN VA PHAT MAU ì9 CỦA CÁC CHE PHAM PHỨC CHẤT KẾT LUẬN 40 'FÀI LIỆU THAM KHAO 4l Từ lâu phức của các kim loai chuyển tiếp Fe, Ni, Co, Mn,.với các axit vô cơ, hữu cơ đã được nghiên cứu nhiều và ứng dung trong y học, công nghệ. #ầu những năm 80 các nhà nghiên cứu ceramic (gốm sử) đã hắt dau chú ¢ đến việc nghiên cứu ứng dung của phức tactrat, oxalat, glucorat cia Ke. Có, Ni, vào tạo mau cho sản phẩm granit-môt loại vật liêu xây dưng cao cập mang tính kỹ thuật và thẩm mỹ cao. Đến năm 9Ñ sản phẩm gra nit đâu tiên được trang trí bằng công nghệ in lưới ra đời nhờ sự tạo màu của các plife kim loại chuyền tiếp.
Hiện nay tất cả các nhà sin xuất grant +} Hatin đều sản xuất sản phẩm theo hướng này, Tại Viet nam tứ năm 1997 công ty gach Thach Ban đã đầu tư một dây chuyển sản xuất granit hiện đại. Việc sắn xuất các sản phẩm được trang trí bằng phức chất nói trên đã mở ta kha năng da dang hóa và làm tăng chất lương trang trí sản phẩm Tuy nhiên, các chế phẩm mau đều phải nhập ngoại với giá thành cao. Với mong muốn tao ra được chế phẩm thẩm tan, tao mầu bến, đẹp, không độc hai + 1 không tạo ra những chất dn mon thiết bị trong quá trình sản xuât, chúng toi đã chon để tài này vì nghĩ rằng việc nghiên cứu chúng vẫn còn có nhiều tiny dung trong thực tiễn. Phần này chúng tôi nghiên cứu phức s4t-Malat nhằm mue dich: - Tìm điều kiên tổng hợp phức.
- Khảo sát môt số tính chat của phức tổng hợp được.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤTCUA SẮT VỚI CÁC AXIE HỮU CUO MALIC - MALONIC - OXALIC = "TACTRIC - CITRIC Tie liu phức của sắt với các axit hữu cơ đã được nhiều tie giả quan tầm nghiên cứu.1 Sắt ~ cùrat : Năm 1954, Ranfall, lí Hamm. Charler Mo Shull, Jr and David. M Grant [I] đã nghiên cứu sự tạo phức của sất - cirat Các Ong đã điểu chế hằng phương pháp chuẩn độ pH với tý lệ 1:1 từ Ee(ClO¿); và axit citric. Phức được tạo thành có công thức PeHCit’, PeCit, Fe(OH)Cit và Ee(OH);CiẺ UB.
Piatnhixki năm 1961 khi điêu chế các hợp chất citrat của sắt (ip đã thây tầng khi pH =2 thì tav nên phức chất có công thức là JEc(C,l14©;)| con pH 2 3 thì tạo anion phức | Fe(C,H;O;){ Mặt khác, khi thay đổi pH của dung dịch Fe(NO,), bằng Nas(C„lOyp) chủ thây ở pH từ 3,4 đên 8.3 trong dung dich tạo ra các hop chat citrat chữa lon Fe(OH);` có công thức [Na›Fc(OH);(C„H¿O;)| Nếu cho thêm kiểm vào dung dịch, pH tăng lên đã tạo ra phức chất có thành phan [Na Fe(OH) (CoHsOy)), Năm 1959, A. Tishchenko [2], đã điểu chế pluie sft — cirat từ phương pháp chuẩn độ điện thế của FeSO, và dung dịch axit citric trong moi trường KOH, pH >7 Phức tạo thành có công tình |Fc(OH)(C,H¿O;)Jˆ với hằng số không bến là 10?" Porbert. Waner và lonr Weber [3] đã diéu chế phức sắt - citvat tu Pe(NOy)) và axit citric, NaOH chuẩn và HNO, thêm vào để tạo môi trương. Các ông đã tìm thấy rằng ở pH =3 khi tỷ lê giữa kim loại và axit citric là det.
khi đó có sự thay thế 3 proton HỆ của nhóm COOLL Ở pH cao hơn thì có sư thay thé proton HY thứ tự của nhóm OL, Người ta đã sản xuât sất - citrat và sft — citral amonium tif FeCh. Tong bước thứ nhật, người ta điều chế ra Fe(OH), bằng phương pháp loại kỹ thuật bởi dung dich NH, 25%. Sau đó người ta cho axit citric vào Nếu ty lệ El oth phúc tạo thành có công thức [Fe v(C„H«€0;)+(CH)‡(HšC9;|, CEO, GUO, Nếu tỷ lệ giữa Ee(OIHH), và axit citric là 2:1 thì phức tạo thành có công thức [H;{lFes(C¿H¿©Oy)( ||: Munn tao thành cittat — sất amonium người ta cho thêm tiếp vào NH, Vel và Lyon [4] đã chủ 025g Ec(OH)š vào bình tam giác chứa 2.4 axit citric trong SUm{ nước và đem phơi dai dng nắng mat trời, Màu nâu của Pe(OH), biến mat, dung dich trở nên mau xanh và khí CO, thoát tà Các tác ehh đã the dite chat Fe(C, Hát) Khi trung hòa Fe(OH), bằng axit citric, Belloni [5] đã thu đước phức có thành phần [Fe (C¿H©)s(OH)s(Hz©};|u(C¿H¿O;).6H;O, Khi thay đối tỷ lề các chat trong phin ứng tie giá lại the được phức chất màu đỏ nâu có phản ứng axit Harada (6) đã để nghi cho nó công thức Hị{(C,H⁄©;)Ec(OH):{ (CulH⁄©);).2H-C) Khi xử lý Fe(OH), bing dung dịch Natri citvat 3N, tác gid đã thu được phức Ecs(C„H/©;)¿Na¿H; mau xanh, chất này cũng thu được khi cho 2 mol Ee(OI1);¿ tác dung với 3 mol axit civic và 3 mol NaOH, thay NaOH bằng NELOP tác gid thu được chat Fes(C„H,O;)(NH,)(11, dùng làm thuốc trong š hoc Nguài ra, te giá con điểu chế được mot số muối khác [Fe (C,Hy )5).2H;0 17] Phương pháp san xuất hop chat sắt citrat tinh khiết dùng làm thuốc đã được thue hiện theo sở đổ suu : “ẹCh [Ec C¿Hš:Os)‡s(OH1:.6H:O | +11 1O, 4 «Ẳ MII,OI | (9), + NELON Fe(OH), [Fe ((C.0NH gy] (CoH O07) 4420 (nau) ) lê 1:4 ) lệ I:1.2, Sắt = tactrat : Pozelttmep [9] dali ¢ rằng, PeCh khi có mat của các tactrat. oxalat và citrat sẽ không cho phản ứng với NH,SCN, Ky[Fe(CN)¢), hỗn hep tinh bột với Ants và với octometoxifenola C2Hj(OH)OCH;: Năm 1908, Pozctaep và ;uöcK đã thu dude mudi tactrat bazd có công thức 2hetCyWyOn, + 9 EG(OH); + 3HạO khí hòa tan 20 gam KACO) và 18 gam nước và cho vào dé từng giot dung dịch 5% Ee(NCh): đến dự Sau khi nia và xây he đã nhân dude dang bot hút nước vô dịnh hinh miu vàng nâu nhật dé tan trong nước không tan trong tượu.
Kết tia này tàn trong tan NaOH và NILOH nhưng sau đó cho kết tia Kohrefl [9] cũng đã diéu chế được phức của sift tactrat khi dun trên bếp cách thủy 4 gam sft và 3 mol axit tactric, Để trung hòa sản phẩm thu được phải mat 4 đương lương kiểm. Hates diéu chế phức sft - tactrat khí On | mol FeCl với | mot NaviC tO.) và 1⁄4 Na¿y(CO): ở dang kết tha vàng khó tan và có tod ta CO, Kết tia này tao thành 2 mol tactrat nhưng nó tan dé dàng khi dun nóng. Phan tích két qua xây khô Gin được 27.08% C đối với công thức HỊEc(C HšO¿)| , khí tính toán thu được “ý Me là 24.58 và C là 23,61, Axit vắt tactric cũng được tao thành dé dang từ C;H/O, và Ifc(OH)y, khi dun nóng thì có kết tia, NỊI,(OH) không làm kết tia Fe(OH), từ dung dich của axit sắt tactriv nướng NaOlt thì có thể được khí dun nóng Muối kiểm của axit sất tactric để tan trong nude nhưng không tan trong con, có thể kết tỉnh trở lại trong dung dịch rươu loãng. Phân tích mudi Nati tìm thầy “ của Fe là 1781, Na là 754, C là 15,16, Đôi với mudi Na[Pe(C H,0,) |.
SH,O đã tính toán được & của Fe là 17,78, của Na là 7.130, C là 15,24 (5 100 + 105C mất 20,|' nước tương ứng 3.5 mol, Ở nhiệt đô cao hơn sẽ xảy ra phân hủy tạo muối sắt (I), Muối Kali sấy ở 100 4105"C có công thức là K|I'c(C¿H;©,)| + 12 H;C Theo phân tích tim thấy % Fe là 22,19, C là 19. K là 15,62, Theo tính toán % Fe là 22,40, C là 19,20.00 Cumot [9], 1923 đã nghiên cứu ảnh hưởng của CuCl, , ZaCh, beCt, đổi với axit lactic và đã tìm thấy wg để trung hòa các hỗn hap cẩn các lượng kiểm khúc nhau. Đổi với Fe : HO, + 3XFeCH: + LIKOH => (CyHyOgK) Fey OH) Cl + 6 TO Và tiếp tục (C;H;©ÖzKhFe;(OH):CI + KOH — (C¿H¿O¿K),Ee.2Fc(OH)› + KCI Nam 1949, A.BTlabrutioha [9] cũng đã nghiên cứu sự tạo phức của sất (I) với axit tactric ông cho 33 gam Kali tactrat trung tính vào 100 mí 10% PeCh. Quá trình hòa tan được tiến hành trong dung dịch lanh dẻ tránh thủy phân của phức.
Sau đó thêm ŠS - 7 giot phenolphtalêin và dưng dich được trung hòa bằng dung địch KOH 2N cho đến màu hồng nh The tích tông công S50 Thêm vào đây 600ml côn, Lúc dé sẽ có kết tia vàng của phức cũng với KCL Muối của tactrat và kiểm tính toán My sao che chủng chỉ chứa mốt loai ion kim loại kiểm để dé cho việc phân tích Kết tủa được say A mặt kính đồng bổ trong tử sây 0 59 - 60 C, Không sấy trên giây và cũng không để lâu trên giấy bởi vì kết tủa đính vào giây rất mạnh. nếu xây châm thì phưức sẽ hóa nâu trên bể mat.