Phương pháp chuẩn độ complexon đơn thuần nhất là giải pháp chuẩn độ trực tiếp. Trong giải pháp này người ta kiểm soát và điều chỉnh pH thích hợp của dung dịch chuẩn độ bằng một hệ đệm và sau đó thêm dung dịch chuẩn từ buret, thường là EDTA vào dung dịch chuẩn độ cho đến khi đổi màu của chất thông tư từ màu của phức sắt kẽm kim loại thông tư sang màu của chất thông tư ở trạng thái tự do. Để ngăn ngừa sự tạo hidroxit sắt kẽm kim loại ở pH chuẩn độ người ta thường thêm những chất tạo phức tương đối yếu, ví dụ dùng hỗn hợp dung dịch đệm NH3 ¬ + NH4Cl duy trì pH = 10 khi chuẩn độ Zn2 +, Cu2 +, Ni2 +, để giữ những ion này trong dung dịch ở dạng phức phức với amoniac
29 trang |
Chia sẻ: tienduy345
Xem thêm: ” Nuclear Là Gì – Nghĩa Của Từ Nuclear
| Lượt xem : 34270
| Lượt tải: 14
Xem thêm: Kem làm hồng nhũ hoa Nuwhite N1 Mibiti Prudente Mỹ, giá tốt
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Phương pháp chuẩn độ complexon và ứng dụng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC và VẬT LIỆU — — và – — BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Đề tài : PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ COMPLEXON VÀ ỨNG DỤNG GVHD : Th.s Phan Thị Xuân SVTH : Trần Thanh Hà Lớp : 02DHHH1 MSSV : 2004110049 TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên : Trần Thanh Hà MSSV : 2004110049 Nhận xét : Điểm nhìn nhận : Ngày. . tháng. năm năm trước [ ký tên, ghi rõ họ và tên ] NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên : Trần Thanh Hà MSSV : 2004110049 Nhận xét : Điểm nhìn nhận : Ngày. . tháng. năm năm trước [ ký tên, ghi rõ họ và tên ] MỤC LỤC PHẦN 3 : KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 LỜI CẢM ƠN Trong thời hạn triển khai bài báo cáo giải trình, em đã nhận được rất nhiều sự giúp sức của những quý thầy cô, và em xin gửi lời cảm ơn đến : Cô Th.s Phan Thị Xuân là người trực tiếp hướng dẫn, đã tận tình chỉ dạy cho em trong suốt thời hạn học tập và góp ý giúp e triển khai xong bài báo cáo giải trình này. Các quý thầy cô trong khoa Công nghệ hóa học, trường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP Hồ Chí Minh, đã giảng dạy, truyền đạt mọi kiến thức và kỹ năng, để từ đó em hoàn toàn có thể đúc rút lại triển khai xong bài báo cáo giải trình một cách hoàn hảo. Và em gửi lời cảm ơn đến mái ấm gia đình, bè bạn đã luôn ủng hộ, góp phần quan điểm kiến thiết xây dựng bài báo cáo giải trình này trong quy trình làm. Do kỹ năng và kiến thức của em còn hạn chế, hiểu chưa được sâu lắm, nên bài báo cáo giải trình vẫn có nhiều sai sót, em rất mong nhận được những quan điểm nhìn nhận của những quý thầy cô, bạn hữu, để bài báo cáo giải trình trở nên triển khai xong hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn ! DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Trang Hình 1.1 Cấu trúc phân tử EDTA 1 Hình 2.1 : Cấu trúc phân tử thông tư ETOO 7 Hình 2.2 : Cấu trúc phân tử Murexid 10 Hình 2.3 : Cấu trúc phân tử thông tư xilen da cam 15 Hình 2.4 : Cấu trúc phân tử thông tư Fluorexon 20 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Trang Bảng 2.1 : Hằng số bền của phức Murexid với 1 số ít ion sắt kẽm kim loại 11 Bảng 2.2 : % hàm lượng đường khử theo thể tích EDTA tiêu tốn 12 Bảng 2.3 : Hằng số bền của những ion sắt kẽm kim loại với xilen da cam 15 Bảng 2.4 : Lượng cân mẫu và dung dịch được lấy theo hàm lượng nhôm có trong mẫu 17 PHẦN 1 : PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ COMPLEXON 1.1. Tổng quan [ 3 ] Phương pháp chuẩn độ complexon là giải pháp chuẩn độ tạo phức sử dụng thuốc thử có là complexon [ C ] để chuẩn độ những ion sắt kẽm kim loại [ M ], theo cân đối tạo thành phức MC M + C D MC [ phức tan ] Complexon là tên chung để chỉ những axit aminopolycacboxylic. Một trong những axit aminopolycacboxylic được ứng dụng thoáng rộng nhất trong nghiên cứu và phân tích thể tích là axit etylenđiamintetraaxetic [ kí hiệu EDTA hay H4Y ] Hình 1.1 : Cấu trúc phân tử EDTA Complexon là một axit 4 nấc : pKa1 = 2 ; pKa2 = 2,67 ; pKa3 = 6,16 ; pKa4 = 10,26 EDTA dạng ait ít tan trong nước, thế cho nên thường dùng dưới dạng muối đinatri Na2H2Y, thường gọi là complexon III [ vẫn quy ước là EDTA ] EDTA tạo phức bền với những ion sắt kẽm kim loại và trong hầu hết trường hợp phản ứng tạo phức xảy ra theo tỉ lệ ion sắt kẽm kim loại : thuốc thử = 1 : 1. Hằng số bền β của phản ứng tạo phức có giá trị khá cao, ví dụ phức kém bền lgβAgY – = 7,32 ; phức bền lgβFeY – = 25,10 Mn + + Y4 – D MY [ 4 – n ] – Các phép chuẩn độ conplexon thường thực thi khi xuất hiện những chất tạo phức phụ để duy trì pH xác lập nhằm mục đích ngăn ngừa sự Open kết tủa hidroxit sắt kẽm kim loại. 1.2. Điều kiện phản ứng chuẩn độ [ 3 ] Độ bền của phức : Phức MY [ 4 – n ] – phải bền ở điều kiện kèm theo chuẩn độ : β ’ MY ≥ 107. Chọn thông tư thích hợp. Loại những ion cản trở. Do đặc thù của chất chuẩn EDTA có năng lực tạo phức bền với nhiều ion sắt kẽm kim loại khác nhau, mặt khác đối tượng người dùng mẫu xác lập có nhiều ion sắt kẽm kim loại cùng sống sót trong dung dịch dẫn đến quy trình chuẩn độ sẽ không có tính tinh lọc. Do đó những ion cản trở hoàn toàn có thể loại bằng : + Làm ion cản trở kết tủa và vô hiệu + Chọn pH thích hợp để phức của ion sắt kẽm kim loại cản trở với complexonat kém bền, còn phức của complexon với ion cần xác lập là bền nhất. Ví dụ : khi chuẩn độ hỗn hợp Fe3 +, Al3 +, ở pH = 2, β ’ FeY – = 1010,86, β ’ AlY – = 101,86 nên hoàn toàn có thể chuẩn độ Fe3 + tại pH = 1-2 mà ion Al3 + không gây ảnh hưởng tác động. Chỉ thị là axit sunfosalixilic Chuẩn độ Ca2 +, Mg2 + pH = 10, thông tư ETOO Chuẩn độ Ca2 + pH = 12, thông tư Murexit Chuẩn độ Ni2 +, Co2 +, Cu2 + pH = 11, thông tư Murexit Khi pH trong dung dịch mẫu không trùng với pH tinh lọc của phản ứng tạo phức thì phải kiểm soát và điều chỉnh thiên nhiên và môi trường. + Nếu pH dung dịch mẫu > pH tinh lọc : Hạ pH bằng cách dùng dung dịch HCl, dung dịch H2SO4, nồng độ 5-10 % + Nếu pH dung dịch mẫu < pH tinh lọc : Nâng pH bằng cách dùng NH3 10 %, hoặc dung dịch NaOH 2N. Có thể dùng giấy đo pH để kiểm tra. 1.3. Các cách chuẩn độ [ 2 ] 1.3.1 Chuẩn độ trực tiếp Phương pháp chuẩn độ complexon đơn thuần nhất là chiêu thức chuẩn độ trực tiếp. Trong giải pháp này người ta kiểm soát và điều chỉnh pH thích hợp của dung dịch chuẩn độ bằng một hệ đệm và sau đó thêm dung dịch chuẩn từ buret, thường là EDTA vào dung dịch chuẩn độ cho đến khi đổi màu của chất thông tư từ màu của phức sắt kẽm kim loại thông tư sang màu của chất thông tư ở trạng thái tự do. Để ngăn ngừa sự tạo hidroxit sắt kẽm kim loại ở pH chuẩn độ người ta thường thêm những chất tạo phức tương đối yếu, ví dụ dùng hỗn hợp dung dịch đệm NH3 + NH4Cl duy trì pH = 10 khi chuẩn độ Zn2 +, Cu2 +, Ni2 +, để giữ những ion này trong dung dịch ở dạng phức phức với amoniac 1.3.2 Chuẩn độ ngược Cho một lượng dư EDTA đã biết nồng độ đúng mực vào dung dịch nghiên cứu và phân tích ở điều kiện kèm theo pH thích hợp rồi chuẩn độ lượng dư EDTA theo cách chuẩn độ trực tiếp. Dựa vào lượng EDTA khởi đầu và lượng dư ta thuận tiện tính được lượng ion cần xác lập Ví dụ : M + + trilon B [ dư ] → MY4 - + trilon B [ dư ] Chuẩn độ lượng dư trilon B trực tiếp bằng dung dịch chuẩn MgSO4 hay ZnSO4 với thông tư ETOO trong thiên nhiên và môi trường đệm amoni. Cách chuẩn độ ngược được dùng khi : + Phức chất được tạo ra bởi ion sắt kẽm kim loại cần xác lập và chất thông tư quá bền, bền hơn complexonat tương ứng. + Không có thông tư thích hợp. + Phản ứng tạo complexonat quá chậm. + M + cần xác lập ở dạng kết tủa 1.3.3 Chuẩn độ thế Phương pháp được dựa vào đặc thù kém bền của complexonat Mg : Na2MgY. Người ta cho complexonat Mg [ thường là dư ] tính năng với ion sắt kẽm kim loại cần xác lập, mà ion sắt kẽm kim loại này tính năng được với complexonat thành MeYn-4 bền hơn MgY2 - kế quả ion Mg2 + bị đẩy ra khỏi Na2MgY một lượng tương tự theo phản ứng : Men + + MgY2 - D MeYn4 - + Mg2 + Sau đó ta chỉ việc chuẩn độ trực tiếp lượng Mg2 + được giải phóng ra bằng complexon với thông tư ETOO trong thiên nhiên và môi trường đệm pH = 9 ÷ 10. Phương pháp này được ứng dụng khi không dùng được chiêu thức chuẩn độ trực tiếp PHẦN 2 : CÁC CHẤT CHỈ THỊ TRONG CHUẨN ĐỘ COMPLEXON VÀ ỨNG DỤNG Để xác lập điểm dừng trong chuẩn độ complexon, thường dùng 1 số ít loại chất thông tư sau đây : Các chất chỉ thị màu sắt kẽm kim loại là những thuốc hữu cơ tạo được với ion sắt kẽm kim loại phức có màu đặc trưng, khác với màu chất thông tư. Trong chuẩn độ complexon loại thông tư này là quan trọng nhất vì thế ta sẽ xét chi tiết cụ thể ở dưới đây. Các chất thông tư một màu thường là không có màu hoặc có màu rất nhạt, tạo được với ion sắt kẽm kim loại phức có màu đặc trưng. Ví dụ ion thioxianat không màu tạo được với ion Fe3 + phức màu đỏ, hoặc với ion Co2 + phức màu xanh. Điểm dừng được xác lập do sự Open màu của phức sắt kẽm kim loại với chất thông tư. Các chất thông tư huỳnh quang có năng lực tạo phức với sắt kẽm kim loại và do đó màu hoặc cường độ huỳnh quang của chất thông tư bị đổi khác. Ví dụ, fluorexon trong dung dịch kiềm mạnh được dùng làm thông tư chuẩn độ những sắt kẽm kim loại kiềm thổ bằng EDTA : tại điểm tương tự huỳnh quang bị tắt do những sắt kẽm kim loại đã chuyển trọn vẹn thành phức với EDTA. Các chất thông tư oxy hóa – khử được dùng khi sắt kẽm kim loại chuẩn độ sống sót được ở 2 dạnh oxy hóa và khử [ 2 ]. 2.1 Phân loại những chất thông tư sắt kẽm kim loại 2.1.1 Điều kiện chọn thông tư [ 3 ] Giả sử chuẩn độ ion Mn + với chị thị là Ind Phản ứng tạo phức giữa thông tư và ion sắt kẽm kim loại ở pH chuẩn độ : M + Ind D Mind β ’ Mind - β ’ Mind phải đủ lớn để tạo phức Mind ở pH chuẩn độ. β ’ Mind ≥ 104 - Chất thông tư phải tạo phức tinh lọc với ion sắt kẽm kim loại cần chuẩn độ mà không tạo phức với những sắt kẽm kim loại khác xuất hiện trong dung dịch. - Phức của thông tư với ion sắt kẽm kim loại phải kém bền hơn phức của của complexonat [ β ’ MY ≥ β ’ Mind x 103 ]. - Màu của phức của chất thông tư với ion sắt kẽm kim loại phải khác màu của chất thông tư tự do trong điều kiện kèm theo thực thi chuẩn độ. - Sự đổi màu phải nhanh và rõ ràng, tại gần điểm tương tự của quy trình chuẩn độ. 2.1.2 Cơ chế Các thông tư sắt kẽm kim loại là những chất hữu cơ có năng lực tạo phức màu với ion sắt kẽm kim loại. Các phức này kém bền hơn phức của ion sắt kẽm kim loại với complexon. Màu của thông tư khi tạo phức với ion sắt kẽm kim loại khác với màu của thông tư ở dạng tự do. Gần điểm tương tự complexon lấy sắt kẽm kim loại ở chị thị giải phóng thông tư ra dạng tự do nên dung dịch đổi khác màu, báo cho ta biết kết thúc định lượng. Thí dụ : Định lượng Ca2 + với thông tư Murexid, pH = 9 – 11 Ca2 + + H4I - D CaH2I - + 2H + [ đỏ tím ] [ đỏ ] Khi nhỏ complexon xuống Ca2 + + HY3 - D CaY2 - + H + Gần điểm tương tự có sự cạnh tranh đối đầu tạo phức CaH2I + HY3 - D CaY2 - + H3I2 - Đỏ tím Sự chuyển màu của thông tư sắt kẽm kim loại Hầu hết những thông tư sắt kẽm kim loại là những acid, baz mà những dạng phân li có màu khác nhau. Vì vậy, màu của chất thông tư biến hóa theo pH và sự đổi màu của chất thông tư khi chuẩn độ [ đổi từ màu phức sắt kẽm kim loại thông tư sang màu chất thông tư tự do hoặc ngược lại ] phụ thuộc vào pH. Để đặc trưng định lượng sự đổi màu của chất thông tư sắt kẽm kim loại, người ta dùng hằng số tạo thành điều kiện kèm theo của phức thông tư sắt kẽm kim loại. Nếu diễn đạt cân đối tạo phức thông tư sắt kẽm kim loại dưới dạng M + In D Min β ’ Thì hằng số bền điều kiện kèm theo có dạng : [ 2.1 ] ở đây : [ MIn ] ’ = tổng nồng độ những dạng sống sót của phức giữa thông tư và sắt kẽm kim loại = [ Min ] + [ MHIn ] + [ MIn2 ] + [ M ] ’ = tổng nồng độ những dạng của ion sắt kẽm kim loại không tạo phức với chất thông tư và với EDTA. [ M ] ’ = [ M ] + X = chất tạo phức phụ [ In ] ’ = tổng nồng độ những dạng của chất thông tư không tạo phức với sắt kẽm kim loại = [ In ] + [ HIn ] + [ H2In ] + Từ [ 2.1 ] rút ra : [ 2.2 ] Trong đó αM = [ 1 + [ 2.3 ] * βj = hằng số tạo phức hiđroxo, βn = hằng số tao thành phức MXn : [ 2.4 ] Đối với thông tư H3In có 3 hằng số phân li Ka1, Ka2, Ka3. Tỉ số là tỉ số giữa nồng độ chất thông tư sống sót dưới những dạng phức sắt kẽm kim loại với nồng độ những dạng thông tư tự do. Tỉ số này quyết định hành động sự chuyển màu của chất thông tư Từ [ 2.1 ] ta tính được nồng độ sắt kẽm kim loại tự do [ M ] ’ ứng với thời gian chuyển màu : Giả thiết tỉ số có sự chuyển màu rõ thì Và pM ’ = lgβ ’ MIn - lg Ví dụ nghĩa là sự chuyển màu xảy ra khi 50 % nồng độ chất thông tư sống sót ở dạng phức với sắt kẽm kim loại và 50 % ở dạng tự do thì pM ’ = lgβ ’ MIn tính được hằng số tạo thành điều kiện kèm theo β ’ MIn ta hoàn toàn có thể nhìn nhận pM tại điểm chuyển màu và nhìn nhận được sai số chuẩn độ [ 2 ]. 2.2 Một số thông tư thông dụng và ứng dụng trong giải pháp chuẩn độ complexon 2.2.1 Chỉ thị Eriocrom T đen [ ETOO ] [ NET ] : 2.2.1. 1 Tính chất Màu của thông tư tự do phụ thuộc vào vào pH dung dịch ETOO có công thức C20H13O7N3S kí hiệu H3Ind Hình 2.1 : Cấu trúc phân tử thông tư ETOO [ 11 ] Chỉ thị này là một acid ba nấc, nấc một phân li mạnh [ nhóm HSO3 ]. Sự phân li nấc hai và ba như sau : H2Ind - D H + + HInd2 - D 2H + + Ind3 - [ pK1 = 6,3 ] [ pK2 = 11,5 ] pH < 7 thông tư sống sót dạng H2Ind - có màu đỏ pH > 11 thông tư sống sót dạng Ind3 – có màu đỏ da cam 7 < pH < 10 thông tư sống sót dạng HInd2 - có màu xanh [ 11 ] ETOO được ứng dụng nhiều nhất, vì nó hoàn toàn có thể xác lập trực tiếp phần nhiều cation thường thì và một số ít anion. ETOO tạo phức với nhiều ion sắt kẽm kim loại như Mg2 +, Ca2 +, Zn2 +, Cd2 +, Al3 +, đa phần những phức có tỉ lệ 1 : 1. ETOO thường được dùng để chuẩn độ trực tiếp những ion trên trong thiên nhiên và môi trường có pH = 10. Ngoài ra ETOO còn được dùng làm chất thông tư để định phân gián tiếp những ion sắt kẽm kim loại khác như Ni2 +, Pb2 + bằng giải pháp chuẩn độ ngược với muối Zn2 + [ pH = 10 ], chuẩn độ Ca2 + ở pH = 10 bằng cách thêm vào phức Mg2 + Một số ion sắt kẽm kim loại như Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Al3 +, ... tích hợp với ET.OO tạo thành phức chất bền hơn complexonat tương ứng nên không định phân trực tiếp được. Sự xuất hiện của chúng sẽ làm cản trở việc định phân trực tiếp những ion khác, chỉ có Fe3 +, In3 +, Se3 +, Sn4 +, Th4 + được chuẩn độ trong môi trường tự nhiên axit vì tạo phức bền với complexon. - Một số ion sắt kẽm kim loại như Pb, Hg, In, Ga, ... phối hợp với ETOO tạo phức chất màu quá nhạt nên cũng không chuẩn độ trực tiếp được. - Ion Fe3 + làm cản trở phép chuẩn độ bằng complexon [ 1 ]. - Ion Mn2 + trong thiên nhiên và môi trường kiềm dễ bị oxy hóa thành Mn3 + và Mn4 + sẽ phân hủy chất thông tư. Tuy nhiên, hoàn toàn có thể thêm chất thông tư thích hợp [ như axit ascobic, hydroxylamin ] để ngăn ngừa sự oxy hóa Mn2 + và hoàn toàn có thể chuẩn độ gián tiếp được. Nếu dùng ETOO : Phải dùng hệ đệm amoni để môi trường tự nhiên có pH = 9-10 + Nếu thông tư dùng ở dạng dung dịch thì pha 91 % trong nước thu được dung dịch ít bền sau 1, 2 tuần phải pha lại. + Nếu thông tư dùng ở dạng rắn phải trộn với NaCl hoặc KCl theo tỉ lệ : H2In - : NaCl = 1 : 400 : KCl = 1 : 200 + Thường dùng để chuẩn độ Ca2 + ; Hg2 + 2.2.1. 2 Ứng dụng của thông tư ETOO 2.2.1. 2.1 Xác định tổng Ca, Mg trong phomat [ 4 ] Nguyên tắc Xuất phát từ tro toàn phần, lấy hàng loạt tro toàn phần hòa tan bằng nước cất 2 lần. Sau đó nâng lên pH = 10 và không thay đổi pH bằng dung dịch đệm amoni rồi chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA với sự xuất hiện của thông tư ETOO. Dung dịch chuyển từ đỏ nho sang xanh chàm. Tổng lượng Ca2 +, Mg2 +, được quy về số mg Ca2 + có trong 100 g thực phẩm Phản ứng thông tư Ca2 + + Ind4 - D CaInd2 - Mg2 + + Ind4 - D CaInd2 - Phản ứng chuẩn độ Ca2 + + H2Y2 - D CaY2 - + 2H + Mg2 + + H2Y2 - D MgY2 - + 2H + Phản ứng chuyển màu thông tư : MgInd2 - + H2Y2 - D MgY2 - + Ind4 - + 2H + CaInd2 - + H2Y2 - D CaY2 - + Ind4 - + 2H + Quy trình xác lập Bước 1 : Chuẩn bị mẫu Lấy tro toàn phần + 5 ml HCl 2N đun nhẹ cho đến khi sôi gần cạn, thêm 10 ml nước cất 2 lần, khuấy nhẹ rồi chuyển vào bình định mức 100 ml, rửa chén nung, nước rửa và dịch tráng được nhập chung vào bình định mức 100 ml, sau cuối dùng nước cất 2 lần để định mức đến vạch. Dung dịch này dùng để xác lập Ca2 +, Mg2 +. Bước 2 : Xác định tổng Ca2 +, Mg2 + : Rửa tráng nạp đầy vào buret dung dịch EDTA 0,02 N. Bình tam giác 250 ml [ 3 bình ] : 10 ml mẫu + thêm từng giọt NH3 10 % tới pH khoảng chừng 8 [ thử bằng giấy pH ] + 5 ml đệm pH = 10 + 3 giọt thông tư ETOO. Chuẩn bằng dung dịch chuẩn EDTA đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang xanh chàm Ghi thể tích tiêu tốn cho tổng Ca2 +, Mg2 + là V1 Bước 3 : Xác định riêng phần Rửa tráng và nạp đầy vào buret dung dịch EDTA 0,02 N Bình tam giác 250 ml [ 3 bình ] : 10 ml mẫu + NH3 10 % [ số giọt bằng thí nghiệm xác lập tổng Ca + Mg ] + 2 ml NaOH 2N + thông tư Murexide 1 % Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn EDTA đến khi dung dịch chuyển từ hồng sang tím hoa cà Ghi thể tích EDTA tiêu tốn cho Ca2 + là V2. Bước 4 : Từ số liệu thu được tính hiệu quả qui về mg Ca2 + / 100 g mẫu. Công thức tính mg Ca2 + / 100 g mẫu = NV2 x ĐCa x 100 x mg Mg2 + / 100 g mẫu = N x [ V1 – V2 ] x ĐCa x 100 x 2.2.3 Chỉ thị Murexid 2.2.3. 1 Tính chất của Murexid Murexide là muối amoni của axid pupuric C8H5O6N5 Hình 2.2 : Cấu trúc phân tử Murexid Murexid là tinh thể dạng bột có màu đỏ tía, có màu xanh sáng khi bị ánh sáng chiếu vào. Nó không bị nóng chảy cũng như không bị phá vỡ ở nhiệt độ dưới 300 ℃. Dung dịch với nước có màu đỏ tía nhưng màu bị phai nhanh. Murexid tan trong nước lạnh và ethyleneglycol, tan nhiều trong nước nóng và không tan trong alcohol và ether [ 11 ]. Anion H4In - của Mruexid sống sót trong dung dịch acid mạnh : NH4HIn ↔ NH4 + + H4In - H4In - ↔ H + + H3In2 - pK1 = 9,2 H3In2 - ↔ H + + H2In3 - pK2 = 10,9 Hai nấc acid còn lại vô cùng bé xem như không phân li Màu những dạng của Murexid nhờ vào vào pH. pH < 9 thông tư sống sót dạng H4In - có màu đỏ tím. pH > 11 thông tư sống sót dạng H2In3 – có màu xanh tím. 9 < pH < 11 thông tư sống sót dạng H3In2 - có màu tím. Murexid được sử dụng làm thông tư sắt kẽm kim loại trong chuẩn độ EDTA. Nhưng làm thông tư tốt nhất là dùng ngay sau khi pha. Dung dịch nước của Murexid thì không bền, dung dịch ethylene glycol 0,1 % thì có thời hạn dữ gìn và bảo vệ dài hơn dung dịch với nước. Còn thuốc thử khô được trộn lẫn với NaOH hoặc KOH khan với tỉ lệ [ từ 1 : 100 - 1 : 500 ] được sử dụng thoáng rộng hơn Murrexid còn được làm thuốc thử trong nghiên cứu và phân tích trắc quang của Ca [ ở pH = 11,3 ở bước sóng 506 nm ] trong mẫu thực [ 13 ]. Bảng 2.1 : Hằng số bền của phức Murexid với một số ít ion sắt kẽm kim loại [ 13 ] : Ion sắt kẽm kim loại pH 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ca - - - 2,6 2,8 3,4 4,0 4,6 5,0 Cu [ II ] - - 6,4 8,2 10,2 12,2 13,6 15,8 17,9 Ni - - 4,6 5,2 6,2 7,8 9,3 10,3 11,3 2.2.3. 2 Ứng dụng của Murexid trong nghiên cứu và phân tích : 2.2.3. 2.1 Xác định đường khử bằng chiêu thức Knight và Allen EDTA – Phương pháp chính thức [ 7 ] Nguyên tắc Đun nóng dung dịch đường với thuốc thử đồng kiềm tính trong nồi cách thủy chứa nước sôi. Các ion đồng [ II ] sẽ bị khử thành oxit đồng [ I ] bởi lượng đường khử có trong mẫu. Sau khi làm nguội, những ion đồng [ II ] còn dư sẽ được chuẩn độ với dung dịch EDTA, sử dụng thông tư murexit. Hóa chất dụng cụ Thuốc thử đồng kiềm tính. Hòa tan 25 g cacbonat natri và 25 g muối kép kali natri tartrat trong khoảng chừng 600 ml nước có chứa 40,0 ml dung dịch natri hydroxit nồng độ 1,0 mol / l trong bình định mức 1 lít. Hòa tan 6,000 g sunfat đồng [ CuSO4. 5H2 O ] trong khoảng chừng 100 ml nước và bổ trợ hết vào dung dịch tartrat kiềm tính. Pha loãng hỗn hợp này đến 1 lít và lắc đều Chất thông tư murexit. Chuẩn bị bằng cách nghiền lẫn 0,5 g murexit ở dạng bột với 0,15 g metylen xanh dạng bột và 40 g muối natri clorua. Tốt nhất nên dữ gìn và bảo vệ chất thông tư này trong bình hút ẩm có silica gel vì nhiệt độ hoàn toàn có thể gây nên vón cục. Dạng dung dịch của thông tư này sẽ không bền vững và kiên cố. Đường sacaroza có chứa ít hơn 0,002 % đường khử Cân, ống nghiệm, bát sứ trắng, nồi cách thủy, buret và pipet Cách triển khai Bước 1 : Cân đúng mực 5,0 g đường vào một ống nghiệm và hòa tan trong 5 ml nước cất bằng cách lắc nhưng không đun nóng. Thêm đúng chuẩn 2 ml dung dịch đồng kiềm tính. Trộn đều và đặt ống nghiệm vào nồi nước cách thủy sôi, ngâm trong 5 phút, sau đó làm nguội ngay trong nồi nước lạnh. Bước 2 : Chuyển dung dịch trong ống nghiệm và nước tráng vào một bát sứ trắng và thêm khoảng chừng 0,1 g chất thông tư bằng một thìa nhỏ hoặc đũa thủy tinh dẹt. Chú thích – Nếu ống nghiệm và dung dịch được để yên trước khi chuẩn độ thì kết tủa của oxit đồng sẽ từ từ tan trở lại. Bước 3 : Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA trong khi khuấy bằng đũa thủy tinh. Dung dịch EDTA cần được thêm từ buret vào bát sứ một cách liên tục trong suốt quy trình chuẩn độ. Luôn luôn khuấy dung dịch trong bát. Sự đổi màu diễn ra một cách từ từ trong khi chuẩn độ. Dung dịch khởi đầu màu xanh lá, sẽ chuyển sang màu xám và ở đầu cuối thành màu đỏ tím. Những đổi khác về màu tuy diễn ra một cách tuần tự tuy nhiên ta hoàn toàn có thể coi là đạt đến điểm kết thúc khi lần tiên phong màu đỏ tím Open không thiếu [ nghĩa là, khi thấy hàng loạt dung dịch mẫu chuyển sang màu đỏ tím ]. Cần thực thi nghiên cứu và phân tích song song so với từng mẫu thử để bảo vệ định lượng đúng mực đường khử. Ghi lại thể tích EDTA tiêu tốn chuẩn độ [ ml ]. Tính toán : Hàm lượng đường khử hoàn toàn có thể thu được hoặc từ bảng tra dưới đây Bảng 2.2 : % hàm lượng đường khử theo thể tích EDTA tiêu tốn Thể tích chuẩn độ dung dịch EDTA % Hàm lượng đường khử 1,7 - 2,2 0,017 2,3 - 2,9 0,016 3,0 - 3,6 0,015 3,7 – 4,2 0,014 4,3 – 4,8 0,013 4,9 – 5,5 0,012 5,6 – 6,2 0,011 6,3 – 6,8 0,010 6,9 – 7,5 0,009 7,6 – 8,1 0,008 8,2 – 8,7 0,007 8,8 – 9,4 0,006 9,5 – 10,1 0,005 10,2 – 10,7 0,004 10,8 – 11,3 0,003 11,4 – 11,8 0,002 2.2.3. 2.2 Xác định hàm lượng Ca2 + trong đất thiết kế xây dựng khu công trình thủy lợi [ 9 ] Nguyên tắc Xác định lượng Ca2 + bằng cách dùng dung dịch tiêu chuẩn trilon B và sử dụng chất thông tư màu murexit chuẩn độ dịch lọc ở môi trường tự nhiên pH = 12. Hóa chất : Chất chỉ thị màu : hỗn hợp murexit với K2SO4 theo tỷ suất 1/100, rồi dùng cối và chày thủy tinh nghiền nhỏ, trộn đều, dữ gìn và bảo vệ trong lọ thủy tinh nút kín, dùng trong 2 tuần Dung dịch trilon B 0,02 N : cân đúng mực 3,722 g trilon B loại tinh khiết nghiên cứu và phân tích và khô, cho hòa tan vào nước cất thành đúng mực 1 L [ phân tử gam trilon B = 372,242 ; đương lượng gam trilon B = 186,121 ] ; Dung dịch NaOH 10 % khối lượng / t