Khóa luận Xác định telu ở dạng Te4+ bằng phương pháp von-Ampe hoà tan

trọng lượng Nguyên tắc là dựa trên sự tạo thành các hợp chất ít tan sau đó đem nung để nguội rồi cân trọng lượng. Phương pháp kết tủa TeO2 [2] Kết tủa Te4+ với SO2 hoặc H2S trong axit HNO3 2:1, sau đó đun nóng kết tủa tới khô với vài giọt H2SO4 và nung nhẹ TeO2 trong chén sứ rồi đem cân. Phương pháp kết tủa H2S [2] Khi ta cho H2S vào dung dịch chứa Te4+; Cu2+ và các ion kim loại nhóm Asen, lúc đó S2- sẽ tạo kết tủa sunfua với Cu2+ và các ion kim loại nhóm Asen, lọc loại bỏ hết kết rủa và thu lấy phần dịch lọc. axit hóa phần dịch lọc bằng axit HCl khi đó Mo6+; As4+ và Te4+ sẽ kết tủa. Hòa tan kết tủa này bằng dung dịch (NH4)2S khi đó kết tủa Te tan dễ dàng (với điều kiện là không kết tủa trong dung dịch nóng). Khi đó lọc bỏ hết các kết tủa thu được dịch lọc chứa Te dạng TeS2. Kết tinh lại thu được kết tủa TeS2, sau đó đem cân ghi lấy khối lượng thu được. Ngoài ra có thể sử dụng Glucozơ để kết tủa Te4+ từ một dung dịch kiềm hoặc dùng hydrazin để kết tủa và xác định Telu từ axit Teluric. 3.1.2 Phương pháp phân tích thể tích [2] - Chuẩn độ oxi hóa khử bằng KMnO4 Có thể xác định Te4+ bằng KMnO4 bằng cách cho KMnO4 dư vào dung dịch chứa Te4+ rồi sau đó chuẩn lượng dư KMnO4bằng dung dịch Fe2+ cho tới khi mất màu tím của dung dịch KMnO4. Phương trình phản ứng 2 KMnO4 + 5 H2TeO3 + 3 H2SO4 = 5 H2TeO4 +2 MnSo4 + 3 H2O - Sự khử ion Bromua của axit Teluric Axit Teluric có thể được xác định một cách chính xác khi đun nóng dung dịch với Bromua dư: H2TeO4 + 2 HBr = H2TeO3 + Br2 + H2O Dẫn Br2 vào dung dịch KI lạnh đ I2 được giải phóng một cách định lượng. Sau đó chuẩn lượng I2 được giải phóng ra bằng dung dịch chuẩn Thiosunfat với chỉ thị hồ tinh bột. 3.2 Phương pháp xác định lượng vết 3.2.1 Phương pháp cực phổ [5,6] Trước hết ta cần hiểu cực phổ là gì? Cực phổ là một phương pháp điện phân trong những điều kiện đặc biệt: Chất bị điện phân có nồng độ rất nhỏ 10-3 đến 10-6 M; Hệ điện cực gồm có điện cực làm việc thường dùng là điện cực giọt thủy ngân, điện cực so sánh (Điện cực Ag/AgCl.KCl), điện cực phụ trợ Pt); điện thế đặt vào điện cực làm việc là điện thế một chiều biến thiên liên tục và chậm để điện thế này được coi là không đổi trong quá trình đo dòng I . Phương pháp cực phổ được nhà hóa học người Tiệp Khắc cũ có tên là Heyrovsky phát minh ra vào năm 1922. Đây là một phương pháp sâu sắc về mặt lý thuyết và rộng rãi về mặt thực tiễn, phương pháp này trước hết được áp dụng trên nhiều lĩnh vực phân tích với những ưu điểm cơ bản là với thiết bị tương đối đơn giản có thể phân tích nhanh, nhạy, chính xác hàng loạt hợp chất vô cơ và hữu cơ mà không cần tách riêng chúng ra khỏi thành phần hỗn hợp. Từ năm 1922 đến nay phương pháp này ngày càng được cải tiến và hoàn thiện nhằm nâng cao độ nhạy và độ chọn lọc của phương pháp. Cơ sở của phương pháp cực phổ là dựa trên các phản ứng điện hóa của các chất điện hoạt trong dung dịch chất điện ly trên điện cực giọt thủy ngân theo phản ứng: ox + ne = Red Trong đó : ox là dạng oxi hóa Red là dạng khử n là số electron trao đổi Theo phương trình định lượng Ilkovic : Id = 605.n.D1/2.m2/3.t1/6.C Với Id : Cường độ dòng khuyếch tán cực đại (mA) t : Chu kì giọt (s) m: Lượng thủy ngân chảy ra từ mao quản (mg/s) D : Hệ số khuyếch tán (cm2/s) C : Nồng độ chất phân tích (mM) Thực tế khi đo những dung dịch ngay cả khi không có chất điện hoạt thì chúng ta cũng vẫn ghi được một dòng điện, dòng điện này được gọi là dòng tụ điện và do ảnh hưởng của dòng tụ điện này nên độ nhạy của phương pháp chỉ đạt 10-4 á 10-5 . Như vậy một vấn đề đặt ra là cần loại trừ dòng tụ điện nhằm nâng cao độ nhạy và độ chọn lọc. Loại trừ ảnh hưởng của dòng tụ điện : Nâng cao tỷ số Tín hiệu đo/Tín hiệu nhiễu (Phương pháp cực phổ xung vi phân, cực phổ sóng vuông). Làm giàu chất trên bề mặt điện cực bằng phản ứng oxi hóa kết tủa, khử chất, sau đó hòa tan sản phẩm kết tủa và ghi tín hiệu hòa tan (Phương pháp Von-Ampe hòa tan). 3.2.2.1 Phương pháp cực phổ xung vi phân (DPP) Trong phương pháp này điện cực chỉ thị (Điện cực giọt Hg) được phân cực bằng điện áp một chiều tuyến tính với một tốc độ chậm (1-2 mV/s) vào mỗi chu kì giọt (giọt rơi cưỡng bức nhờ bộ gõ) trên khung điện áp biến đổi một chiều người ta đặt thêm một xung vuông góc vơi biên độ, thay đổi trong khoảng 10-100 mV, và độ dài xung từ 40-100 ms (tùy theo tiêu chuẩn mỗi nước). Cường độ dòng cực phổ ghi 2 lần, một lần tại thời điểm T1 = 17 ms trước khi nạp xung, tại thời điểm này có thể xem dòng Faraday và dòng tụ điện như phương pháp cực phổ cổ điển và lần 2 tại thời điểm T2 = 17 ms trước khi ngắt xung. Kết quả ghi ra là hiệu hai cươcngf độ dòng, do đó đường cực phổ có dạng một cực đại. Phương pháp cực phổ xung vi phân cho độ nhạy và độ chính xác cao. Với cả các quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch. Tuy vậy điều đáng lưu ý là do giới hạn cực tiểu xác định được thấp hơn là trong cực phổ cổ điển nên ảnh hưởng của điện trở hệ đo cần được xét đến.Thông thường nồng độ chất điện ly lớn hơn nồng độ chất phân tích 25-50 lần để loại trừ ảnh hưởng của sự điện chuyển, để loại trừ ảnh hưởng của độ dẫn điện thấp do nồng độ nhỏ nên thường phải sử dụng hệ đo 3 điện cực. 3.2.2.2 Xác định Te4+ bằng phương pháp cực phổ [7] Với Telu trong nước: Khử Te4+ tới nguyên tố và tách ra hòa tan trong hỗn hợp HBr và Br2, sau đó đo cực phổ dung dịch ở 400-650 mV với hệ điện cực Vonfram-Calomen bão hòa. Xác định đồng thời Te4+ và Se4+ trong dung dịch: Cho chúng kết hợp với hỗn hợp với hỗn hợp NH4SCN và Na2SO3. Thế bán sóng với Te là - 0,63V đến - 0,65 V, với Se là - 1,42 đến - 1,44 V. Xác định đồng thời Te4+ và Se4+ trong khoảng nồng độ 10-3 đến 10-4 sử dụng dung dịch ammoniac chứa NH4Cl và NH4OH 0,5 M với gelatin 0,004 - 0,008%. 3.2.2 Phương pháp von-ampe hòa tan [5,6,8] Phương pháp Von_ampe hoà tan là phương pháp có độ nhạy cao, độ chính xác và độ lặp lại tốt. Qui trình chung một của phương pháp điện hóa hoà tan bao gồm ba giai đoạn: 1: Giai đoạn điện phân làm giàu : Tiến hành điện phân tại một thế phù hợp trong một khoảng thời gian nhất định. Chất cần được phân tích được làm giàu trên bề mặt điện cực làm việc dưới dạng kết tủa hoặc hỗn hống(kim loại, một hợp chất khó tan). Có thể dùng bộ khuấy từ hoặc cực tự quay để khuyâý dung dịch trong quá trình điện phân. 2. Giai đoạn dừng : Giai đoạn dừng khuấy thường kéo dài 30s đối với điện cực rắn và khoảng 2- 5s đối với điện cực giọt thuỷ ngân .Giai độan dừng có tác dụng để các kim loại làm giàu được phân bố đều trên bề mặt của điện cực. 3. Giai đoạn hòa tan kết tủa làm giàu : Bằng cách phân cực ngược cực làm việc và ghi đường hòa tan bằng các phương pháp điện hóa như: Von-Ampe(Cực phổ); điện thế-thời gian; dòng-thời gian...Trên đường hoà tan sẽ có các pic của nguyên tố cần phân tích. Thế ứng với điểm cực đại đặc trưng cho bản chất của chất cần xác định (định tính). Độ lớn của dòng cực đại (ứng với chiều cao pic) ở điều kiện thích hợp tỷ lệ thuận với nồng độ chất cần phân tích trong dung dịch điện phân. từ đó ta định lượng nó bằng phương pháp đường chuẩn hoặc phương pháp thêm. 3.2.3.1 Phương pháp von-ampe hòa tan anot Các phương pháp điện hóa hòa tan anot để xác định Telu đều dựa trên khả năng oxi hóa điện hóa của Te0 được tạo thành trong giai đoạn làm giàu đến Te4+. Điện cực sử dụng trong phương pháp này là điện cực đĩa quay bằng vật liệu trơ thường được làm bằng than ngâm tẩm, nền axit thường được sử dụng và nồng độ nhỏ nhất được xác định theo phương pháp này là khoảng 5.10-6 M. Kamenev làm giàu Telu trên điện cực than ở thế - 0,45V trong môi trường HCl 1Mthu được sóng đỉnh anot tại + 0,4V. Giới hạn phát hiện đạt được là 1.10-6 M. Xu và Liuz đã xác định được lượng vết Telu bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan anot trên điện cực thủy tinh với kỹ thuật ghi đổi môi trường. Telu được làm giàu trong nền NaCl 1,2M hay NaBr 1m và HClO4 20mM, và sau đó hòa tan trong nền SnCl2 10mM + HCl 0,18M + H2SO4 1,5M. Độ nhạy phép xác định Telu theo phương pháp này là 4.10-8M. 3.2.3 Phương pháp von-ampe hòa tan canot [12] Phương pháp dùng cực phổ xoay chiều trên điện cực giọt thuỷ ngân tĩnh trong nền 0,25M HI đã xác định được đến 5.10-9 M Te. Ngoài điện cực thuỷ ngân tĩnh, điện cực vàng cũng được dùng để xác định Telu trong môi trường 0,1 M HClO4. Joseph Wang và Jianmin xác định lượng vết Te bằng phương pháp Von_ampe hoà tan catot dựa trên phản ứng hấp phụ của phức Te - 8 - oxiquinolin trong môi trường axit H2SO4 0,1M trên điện cực giọt Hg treo. Theo phương pháp này, nồng độ Te thấp nhất có thể phát hiện được là 6,4.10-11 M (sau khi tích luỹ 10 phút). 3.3 Các phương phương pháp quang phổ 3.3.1 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Đối tượng của phương pháp này là phân tích lượng nhỏ, lượng vết các nguyên tố trong mẫu khác nhau. Phương pháp này còn có thể phân tích được lượng vết của hầu hết các kim loại và một số á kim. Việc sử dụng phương pháp này thuân lợi cho việc phân tích hàng loạt, nhanh, kịp thời phục vụ cho nhu cầu sản xuất và nghiên cứu khoa học. Tuỳ thuộc vào kích thước nguyên tử hóa người ta phân ra phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) có độ nhạy đến ppm, và không ngọn lửa(ETA-AAS) có độ nhạy đến ppb.[13] 3.3.1.1 Xác định Telu trong các chất địa hóa học bằng phương pháp ETA-AAS [9] Bằng việc sử dụng phương pháp này có thể xác định Telu ở mức nanogam trong đá và trong các chất phức tạp khác với việc sử dụng các dung môi thích hợp để chiết một số chất gây ảnh hưởng. Ví dụ : Dùng phương pháp chiết Cupferon etylacetat để tách Fe và một số nguyên tố khác. Sau đó tách Te bằng axit HCl 6M với MIBK, Telu sẽ được hò tan vào nước sau đó nhỏ từng giọt phần chiết nước vào lo graphit. 3.3.1.2 phương pháp xác định Telu bằng phép đo quang phổ hấp thu pha khí sau khi tạo hidro Telurua [10] Bằng phương pháp này có thể xác định được Te(IV) và Te(VI) bằng cách cho khử với Natri tetrahydroBorat (NaBH4). HidroTelurua sinh ra được cho bay hơi với dung dịch HCl và chuyển vào trong một bể chảy đặt trong 1 phổ quang kế hấp thụ nguyên tử vùng khả kiến và đo ở 190 nm . khi sử dụng các điều kiện tốt nhất người ta đã tìm ra đường cong chuẩn từ 5-100mg/mL Te; 1,1mg/mL Te(IV) hoặc 3,1mg/mL Te(VI) có thể được xác định với sai số là 4-7% , phương pháp này được áp dụng để phân tích chất phụ gia để chế tạo cao su tổng hợp. 3.3.1.3 Phương pháp xác định sự hấp thụ nguyên tử của hydrua được phát sinh ra của họ Te trong các mẫu môi trường với sự làm giàu trực tiếp trong lò nung graphit. [11] Đây là phương pháp có độ nhạy cao, có thể đo các lượng picogam Te trong các mẫu môi trường . Phương pháp được tiến hành như sau: Khử chọn lọc Te(IV) bằng NaBH4 tới hydroTelurua. Khử chọn lọc Te(IV) bằng NaBH4 tới hydroTelurua. Làm giàu trực tiếp trong lò nung graphit và sau đó xác định sự hấp thụ nguyên tử. Tổng lượng Te được xác định sau khi Te(VI) được khử tới Te(IV) bằng cách đun sôi trong axit HCl. Sự khác nhau giữa lượng Te(IV) và tổng lượng Te là lượng Te(VI). Giới hạn xác định tuyệt đối trong khoảng từ 2-4 pg Te. Độ chính xác của phương pháp này đã được sử dụng để xác định Te trong nước tự nhiên, các hạt sol khí, các chất thuộc địa chất học và sinh vật học. 3.3.2 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử [13] Phương pháp này có độ nhạy cao, phân tích nhanh, hàng loạt cácnguyên tố trong cùng một lúc mà chỉ cần một lượng mẫu nhỏ. Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là : Các nguyên tử ở trạng thái hơi tự do được cung cấp một năng lượng phù hợp(nhỏ hơn năng lượng ion hóa ) thì các nguyên tử tự do sẽ nhận năng lượng và nó bị kích thích, các điện tử hóa trị của nguyên tử chuyển lên một mức năng lượng cao hơn và có khả năng phát xạ, sinh ra phổ phát xạ nguyên tử . Với nguyên tố Te có hai vạch phổ nhạy để xác định Te đủ nhạy có thể sử dụng được và nằm rất gần nhau, đó là: 2385,76 A và 2382,5 A. Vạch 2385,76 nhạy nhất vì ít bị lẫn các nguyên tố khác. Tuy nhiên còn có một vạch phổ nhạy hơn nằm ở 2142,75A, nhưng độ dài sóng quá thấp so với việc xác định quang phổ thông thường. Giới hạn trung bình để xác định Te là 0,01%, Telu trong hầu hết các chất tự nhiên không thể xác định được vì không đủ độ nhạy. Tuy nhiên với các chất chứa Te như thành phần chủ yếu thì việc xác định Te bằng phương pháp này rất thuận lợi. 3.3.3 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử 3.3.3.1 Phương pháp chuẩn độ bằng phổ quang kế trong vùng tử ngoại đối với sự hình thành ion Telurat [2] Có thể xác định được Te bằng cách chuẩn độ axit Teluric bằng dung dịch NH4OH, sau đó xác định Telurat dựa vào tính chất hấp thụ mạnh của nó trong vùng tử ngoại. Dựa vào khoảng nồng độ của axit Teluric có thể xác định được chính xác độ dài của sóng ion Telurat. ở độ dài sóng 250 mm, trong 50 mL dung dịch thì có thể xác định được khoảng 10 mg TeO42-. ở 280 mg, có thể xác định được khoảng 445 mg TeO42-. Trong phép chuẩn độ này có thể dùng 1 lượng nhỏ HCl, HNO3, H2SO4 với CH3COOH loãng , khi đó ta có thể xác định khoảng 109 mg H2TeO4. 3.3.3.2 Phép phổ quang kế [2] Khi có mặt Axit DietylDithio Cacbamat (DDTC) trong dung dịch chứa ion Te4+ thì tạo thành phức Te(DDTC)4 có màu vàng. Hợp chất này ít tan trong nước, nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như CacbontetraClorua(CCl4), Benzen (C6H6) hoặc Clorofom(CHCl3). áp dụng tính chất này ngườ ta dùng các dung môi đó để chiết Te(DDTC)4 và đo độ hấp thụ ở bước sóng 428 mm. Việc xác định Te bằng phương pháp này phải sử dụng một đường cong chuẩn với các nồng độ Te tinh khiết biết trước. 3.3.3.3 Xác định lượng vết te dựa trên ảnh hưởng xúc tác cảu nó tron phản ứng khử của Bromat với Hydrazin diclorua.[16] Phương pháp xác định nhanh Te dựa trên khả năng xúc tác của nó trong phản ứng oxihoá khử Bromat với Hydrazin clorua là một phương pháp đơn giản và nhạy, tốc độ của phản ứng được theo dõi bằng phép đo phổ quang kế ở 525 nm. Phương pháp này cho phép xác định nồng độ của Te trong khoảng 50-2000ng/mL. Sai số khi xác định Te ở nồng độ 80ng/mL là 0,53% và giới hạn phát hiện là 31,0 ng/mL. 3.3.4 Phương pháp sắc ký 3.3.4.1 Phương pháp sắc ký giấy Burstaletall đã sử dụng sắc ký giấy để nhận biết Te4+ và Se4+. Te4+ và Se4+ có thể phân biệt được nhờ màu sắc của chúng khi bị khử bởi tác nhân khử thích hợp (SnCl2). ậ nhiệt độ thường Se có màu đỏ da cam, te có màu nâu đen đến màu đen Weatherley đã làm phổ sắc ký trên giấy whatman No1, xác định các lượng vết 5-45mg Te. Te hòa tan hoàn toàn trong với axit HCl 40%. Bighi và Mantovani đã sử dụng phương pháp sắc ký giấy tién hành trên giấy whatmn No1 để phân biệt những hợp chất sau của Te : H2TeO2; H2TeO4; H2TeS2O6 và Na2TeS4O6. Dung môi gồm 30 mL Pyridin, 50 mL Propanol và 50 mL nươc. Các vết Te được phất hiện với dung dịch SnCl2. 3.3.4.1 Phương pháp sắc ký trao đổi ion [15] Có thể sử dụng phương pháp này để tách Te4+ trong pha động là axit HCl, phương pháp này được sử dụng để xác định Te trong chất bán dẫn ZnCdTe không có hệ số tỷ lượng và có độ tinh khiết cao. Pha tĩnh là các cột trao đổi cation khác nhau( Jon Pac CS2; CS3; CS10), một cột trao đổi ion có tầng trộn, một cột trao đổi ion bằng phương pháp nhiễu xạ. Trong phương pháp này thì Te là chất rửa giải. 3.3.5 Phương pháp trắc quang [14] Xác định Te bằng phép so màu với thuốc thử Xylen da cam. Xylen dacam được đưa ra như một tác nhân nhạy với việc xác định Te bằng phương pháp so màu. Trong điều kiện axit hóa và ở nhiệt độ phòng , thuốc thử tạo phức với Telurit này được đo độ hấp thụ ở 569 nm. Hệ số hấp thụ là 2,82.10-4l/mol.cm. Độ nhạy sandell là 4,52ng/cm2 với Telurit. Nên cho dư thuốc thử để tăng cường độ màu. Phương pháp này là cực kỳ nhạy, có thể tái tạo và có thể ứng dụng tốt để xác định lượng vết telu trong nước ô nhiễm, nước tự nhiên và nước gội rửa dược dụng. 4. Các phương pháp tách và tinh chế [2,7] 4.1 Tách chọn lọc Telu 4.1.1 Phương pháp đồng thời kết tủa với Al(OH)3 Bởi lượng vết Te thường được tìm thấy trong các hợp kim đồng, chính vì vậy phương pháp đồng kết tủa với Al(OH)3 dùng để tách Te có hàm lượng 0,05% đến 1% trong lượng lớn hợp kim đồng. Trong phương pháp này, ở pH = 8, TeO32- được hấp thụ trên kết tủa Al(OH)3 và sau đó được giải hấp bằng H2SO4 loãng (pH = 8 được điều chỉnh bằng dung dịch NH4OH đặc). Sau khi giải hấp, lượng Te4+ được xác định bằng dung dịch KMnO4. 4.1.2 Phương pháp chiết cupferon (NH4ONONC6H5) Dựa vào khả năng tạo phức của ion sắt với Cupferon còn ion Telu thì không để tách Telu ra khỏi Sắt. Đầu tiên người ta cho Cupferon vào rồi chiết dung dịch Cupferon nhiều lần bằng dung môi CHCl3 lạnh khi đó ion Sắt và hầu hết Cupferon dư bị loại bỏ. Sau đó đun nóng dung dịch chiết để loại bỏ hết Cupferon còn lại và loại bỏ hết CHCl3 hòa tan. Tuy vậy phương pháp này không loại bỏ đượccác ion như Cr3+; Mn2+; Al3+; V5+ ; Ti4+; Bi2+; Mo6+ ra khỏi Telu hóa tri 4. 4.1.3 Phương pháp điện phân Điện phân là phương pháp tách chất một cách định lượng nhờ sự có mặt của dòng điện và các quá trình điện cực thực chất là các phản ứng oxi hóa-khử, nhưng có khác biệt với các phản ứng oxi hóa khử thông thường là qú trình trao đổi electron được thực hiện nhờ dòng điện. Kết quả thu được là nhờ vào việc tính toán dựa theo phương trình Faraday. Bằng phương pháp này chúng ta có thể tách một cách định lượng Telu từ đồng. Nội dung của phương pháp này như sau: “Hoà tan mẫu Đồng để chuyển hết Cu đ Cu2+ sau đó dùng KMnO4 để oxi hoáTe và H2TeO2 bằng hai điện cực Platin đến H2TeO4. Điện phân dung dịch gồm Cu2+ và Te6+ bằng hai điện cực Platin ở 2,5 atp cho đến khi đồng được loại bỏ hết. Chuyển hết dung dịchvào cốc và đem đun bốc khói hai lần. Sau đó chuyển H2TeO4 về H2TeO3 bằng phương pháp chuẩn độ Iot. 4.1.4 Phương pháp sử dụng H2S và (NH4)2S . Dựa trên nguyên tắc của phản ứng tạo nên hợp chất ít tan của ion S2- trong dung dịch đối với một số ion kim loại nặng và khả năng hoà tan được dễ dàng của kết tủa Te4+ trong dung dịch (NH4)2S . Như vậy khi ta cho H2S vào dung dịch chứa Te4+; Cu2+ và các ion kim loại nhóm Asen, lúc đó S2- sẽ tạo kết tủa sunfua với Cu2+ và các ion kim loại nhóm Asen, lọc loại bỏ hết kết rủa và thu lấy phần dịch lọc. axit hóa phần dịch lọc bằng axit HCl khi đó Mo6+; As4+ và Te4+ sẽ kết tủa. Hòa tan kết tủa này bằng dung dịch (NH4)2S khi đó kết tủa Te tan dễ dàng (với điều kiện là không kết tủa trong dung dịch nóng). Khi đó lọc bỏ hết các kết tủa thu được dịch lọc chứa Te dạng TeS2. 4.1.5 Phương pháp khử bằng SO2 Nội dung của phương pháp này là quá trình khử Telu ở dạng Telurit về dạng Telu nguyên tố bởi SO2 trong sự có mặt của axit HCl nồng đọ 2N. Bằng phương pháp này chúng ta có thể tách được 0,008g Telu dạng Telurit ra khỏi 3g Đồng. Để kết tủa được Telu trong 300 mL HCl 2N một cách hoàn toàn ta phải đun nóng dung dịch đến gần sôi, đồng thời sục khí SO2 vào. Để tách được Telu dung dịch cần phải làm lạnh từ từ đến nhiệt độ phòng và sau đó lọc kết tủa rồi đem rửa bằng nước nóng có chứa 1 lit SO2. Chúng ta chỉ có thể khử được dạng Telurit mà không khử được dạng Telurat(TeO32-). Khi kết tủa Telu ta nên thêm vào đồng thời một ít Hidrazin cùng với SO2 , khi đó kết tủa thu được sẽ hoàn toàn và nhanh hơn. Phương pháp tách này được sử dụng để tách Telu trong những mẫu có hàm lượng là 1mg Te/100 mL mẫu. 4.1.6 Phương pháp khử bằng SnCl2 Dựa vào khả năng khử mạnh của Sn2+ chúng ta có thể thu được kết tủa của Telu ở dạng Telu nguyên tố ở trong quặng Sắt khi có mặt axit HCl với nồng độ lớn hơn 3N hoặc có thể sử dụng axit pecloric 4N và axit H2SO4 3N để thay thế và dung dịch quặng đó đã được lọc để loại bỏ khoáng vật Silic và các Sulicua. Bằng phương pháp này chúng ta có thể kết tủa được 100mg Telu trong 1g quặng Sắt bằng 5g chất khử SnCl2. Ngoài các phương pháp trên chúng ta có thể tách Telu nhờ các tác nhân khử hóa khác như: Sử dụng FeSO4 với sự có mặt của Complexon III ở pH = 10 (đệm amoni) để khử ion Telurit Sử dụng Hydrazin để kết tủa lượng nhỏ Telu Dùng Na2HPO4.H2O để kết tủa lượng Telu và Selen sau đó thêm SeO2 vào để loại bó Selen khi đó ta thu được Telu. Sử dụng ion Cr3+ để khử Telu trong dung dịch axit HCl 3,6N. Khi sử dụng Hydrazinsunfat ta kết tủa được Telu trong dung dịch axit HCl nhưng không kết tủa được trong dung dịch axit HNO3. 4.2 Tách chọn lọc Telu từ Selen Trong tự nhiên Telu và Selen là hai nguyên tố thường đi cùng với nhau bởi vậy việc tách rời Telu ra khỏi Selen là một vấn đề quan trọng trong việc xác định lượng vết Telu. 4.2.1 Phương pháp khử bằng SO2 kết hợp với sự điều chỉnh độ axit Trong dung dịch khi có mặt cả Te4+ và Se4+ thì chúng ta có thể kết tủa định lượng được Selen ( Se4+ đ Se0) khi ta tiến hành khử bằng SO2 trong dung dịch HCl 6 á 9,5N, còn Te4+ thì không. Lọc bỏ bỏ kết tủa đó thu dịch lọc có chứa Te4+. 4.2.2 Phương pháp sắc ký Burstal Etal đã tách loại thành công Telu từ Selen bằng phương pháp sắc ký giấy trong dung dịch axit Nitric loãng, bởi tác dụng của Butyl ancol khô có chứa 40% Methyl ancol khô. Khi Te nhỏ thì sử dụng nhựa trao đổi ion là thuận tiện. Trên nhựa Amberlite IR 120, trong môi trường axít HCl 0,05M Se4+ và Te4+ cũng bị giữ lại trên cột sau đó Te4+ được giải hấp bằng 8ml HCl 0,3M. Theo phương pháp này Te 4+ thu hồi có thể đạt 95%. chương ii: thực nghiệm 1.Hóa chất và thiết bị 1.1 Hóa chất Tất cả các hóa chất sử dụng trong quá trình phân tích đều thuộc loại tinh khiết phân tích. Dung dịch gốc Te4+ 1000ppm của Merck. Dung dịch các ion ảnh hưởng được chuản bị từ các muối tương ứng. Các dung dịch có nồng độ nhỏ hơn 10-2 được pha lại hàng ngày. 1.2 Thiết bị Các đường cực phổ đượcghi trên máy cực phổ Bruker E100 kết nối với bộ tự ghi X-Y Houston Instrucment USA. Hệ đo ba điện cực với: điện cực hoạt động là điện cực giọt thuỷ ngân treo(HDME) của hãng Laboratorni Pristeoje, Praha của Tiệp khắc, điện cực so sánh Ag/AgCl bão hòa Cl-, điện cực phụ trợ Pt. Máy đo pH. 2. Kết quả và thảo luận 2.1 Sự xuất hiện sóng cực phổ của Te4+ Chúng tôi tiến hành khảo sát sự xuất hiện sóng cực phổ của Te4+ trong nền axit Sunfuric với pH= 2 ở thế ban đầu là 0,0 V, phân cực theo chiều catot với tốc độ 5 mV/s. Với dung dịch Te4+ xuất hiện một sóng khuyễch tán ở -0,45 V và sóng đỉnh pic ở-0,82 V(so sánh với điện cực Calomen bão hòa). Độ nhạy của sóng đỉnh pic lớn hơn độ nhạy của sóng khuyếch tán khoảng 100 lần. Khi tăng nồng độ Te4+ thì chiều cao của sóng và pic tăng cho tới một giá trị nồng độ xác định của Te thì chiều cao của pic không tăng nữa. Pic ở -0,82 V là sóng đỉnh của Telu và rất có thể là sóng hấp phụ xúc tác hidro. Sóng cực phổ thu được ở -0,45 Vcó thể tương ứng với quá trình khử của Te4+ về Te(Hg) trên điện cực giọt thủy ngân treo theo phản ứng: H2TeO3 + 4H+ +4e đ Te(Hg) + 3 H2O và pic ở -0,83 V theo phản ứng: Te(Hg) + 2 H+ + 2e đ H2Te Tại -0,45 V có sóng khuyếch tán Te4+ nhưng sóng này có độ nhạy thấp, giới hạn phát hiện từ 1.10-4 M và đồng thời bị lẫn sóng oxi trong dung dịch. Khi tiến hành đuổi oxi bằng Nitơ cho sóng đỉnh pic tại -0,78 V và sóng khuyếch tán tại -0,42V. Về cơ chế của sóng đỉnh đã được Lingani Niedrach và Shinagawa giải thích như sau: Khi bắt đầu khử , một lớp khuyếch tán bình thường ở bề mặt giọt thuỷ ngân bị chọc thủng và sinh ra xoáy mạnh, làm cho dòng tăng đến giá trị lớn. Lúc này giọt thuỷ ngân bị bao bọc bởi Telu kim loại và bị khử tiếp thành Te2-; Te2- này hòa tan Te và tạo thành ion poliTelu trong lớp khuyếch tán đồng thời giải hóng một phần bề mặt giọt. Một phần ion politelu bị khử nhanh thành Te2- gây tăng dòng một phần, một phần khuyếch tán ra khỏi điện cực phản ứng với Te4+ tạo kết tủa Te. Kết hợp với sự xoáy mạnh ở bề mặt giọt thuỷ ngân mà sự tạo polytelu làm tăng tốc độ vận chuyển Te4+ đến bề mặt gây tăng dòng mạch. Sự tăng dòng đến khi vượt quá - 0,82 V dòng lại hạ. Đó là sự hấp thụ Telu nhưng dòng không đạt đến dòng dưới hạn như trước sóng đỉnh mà cao hơn vì sau sóng đỉnh là sự khử 6 điện tử . Phương trình Te4+ + 6e = Te2- Khác với dòng giới hạn trước sóng đỉnh là sự khử 4 điện tử và đồng thời chân sau của sóng đỉnh cũng bị khử đồng thời với nền axit. Đường cực phổ Te4+ 2.2. Tối ưu hóa các điều kiện phân tích 2.2.1 ảnh hưởng của nồng độ Axit: Chúng tôi tiến hành khảo sát dung dịch có nồng độ Te4+ là 10-7 M sau đó thêm dần các Axit có nồng độ thay đổi từ 0 đến 5.10-1 và ghi cực phổ với các thông số sau: Thế ban đầu là -0,6 V, điện phân trong 120 giây, phân cực theo chiều âm, tốc độ phân cực 20mV/s, chu kỳ xung là 200 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm Kết quả thu được, được thống kê trong bảng 1: Bảng 1: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit Nồng đô HNO3 H2SO4 HCl HClO4 10-3 1,5 2,7 2,6 0,8 5.10-3 1,9 3,3 3,2 1,1 10-2 2,2 4,5 4,2 1,45 3.10-2 2,6 5,8 4,9 2,0 7.10-2 3,1 7,0 6,3 2,3 10-1 3,4 8,8 7,9 2,7 2.10-1 3,7 10,1 9,1 2,4 3.10-1 4,0 8,4 8,0 2,4 5.10-1 3,8 7,2 6,9 2,4 Như vậy: Từ kết quả thực nghiệm cho thấy bản chất của axit cũng có ảnh hưởng ít nhiều đến chiều cao pic. Khi tăng nồng độ axit, chiều cao pic tăng nhưng nếu tiếp tục tăng nồng độ axit thì chiều cao pic sẽ bị giảm. Chiều cao pic đạt cực đại khi nồng độ axit là 3.10-1 (đối với axit HNO3), 2.10-1M ( đối với axit H2SO4 và HCl) ), 10-1M (đối với axit HClO4). Trong cả 4 axit khảo sát, thì axit H2SO4 cho tín hiệu cao hơn cả Hình1: Đường biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ axit 2.2.2 ảnh hưởng của pH Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của pH tới chiều cao của pic Te4+ khi tiến hành ghi đường cực phổ của dung dịch Te4+ 10-7 M trong nền axit Sunfuric với các pH khác nhau và pH của dung dịch thay đổi bằng cách thêm H2SO4 hoặc NaOH và được chỉnh bằng máy đo pH với các thông số điều kiện đo như sau: Thế ban đầu -0,6 V; thời gian điện phân là 120 giây, phân cực theo chiều âm tốc độ phân cực là 20mV/s, chu kỳ xung là 200 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm.Kết quả thu được trình bày trong bảng 2: Bảng 2: Sự phụ thuộc chiều cao pic vaò pH C(mol/l) 1,0 1,5 1,8 2,0 2,2 2,5 3,0 3,5 4,0 Hpic1(cm) 1,6 2,8 3,4 3,8 2,9 2,0 1,5 1,0 0,8 Hpic2(cm) 1,6 2,8 3,5 3,8 3,0 2,1 1,6 1,0 0,8 HpicTB 1,6 2,8 3,45 3,8 2,95 2,05 1,55 1,0 0,8 Hình 2: ảnh hưởng của pH đến chiều cao pic Từ kết quả thực nghiệm thu được cho ta thấy rằng ở các pH khác nhau thì pic thu được có chiều cao khác nhau. Khi pH=2 chúng tôi nhận thấy rằng chiều cao của pic Te4+ đạt cực đại và khi pH>2 thì chiều cao của pic giảm rất nhanh. Như vậy chon pH =2 để tiến hành khảo sát các điều kiện tiếp theo. 2.2.3 ảnh hưởng của thời gian điện phân Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của thời gian điện phân đến dung dịch Te4+ 10-7 M trong nền axit sunfuric với pH=2 và tiến hành khaỏ sát hai lần. Các điều kiện thực nghiệm tiến hành như sau: Thế ban đầu -0,6 V; thời gian điện phân thay đổi từ 30 giây đến 270 giây, phân cực theo chiều âm, tốc độ phân cực 20mV/s, chu kỳ xung là 2 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm. Tiến hành đo hai lần và kết quả thu được được ghi trong bảng 3: Bảng 3: Sự phụ thuộc chiều cao pic vaò thời gian điện phân C(mol/l) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Hpic1(cm) 1,1 1,9 2,8 3,6 4,6 5,8 6,9 7,8 8,7 Hpic2(cm) 1,1 1,9 2,8 3,7 4,6 5,8 7,0 7,9 8,8 HpicTB 1,1 1,9 2,8 3,65 4,6 5,8 6,95 7,85 8,75 Hình 3: ảnh hưởng của thời gian điện phân đến chiều cao pic Từ kết quả thực nghiệm nhận thấy rằng khi thời gian điện phân tăng lên thì chiều cao pic tăng lên bởi thời gian tích lũy tăng lên tuy nhiên tại thời gian tích lũy là 120 giây thì cho ta pic cân đối và đẹp hơn so với pic thu được khi khảo sát các thời gian khác. Như vậy chúng tôi chọn 120 giây làm thời gian điện phân để tiến hành khảo sát các điều kiện tiếp theo. 2.2.4 ảnh hưởng của thế điện phân Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của thế điện phân với dung dịch Te4+ 10-7 M nền axit Sunfuric định mức trong bình 25 mL với pH =2 và các thông số điều kiện đo như trên, chúng tôi tiến hành đo 2 lần. Kết quả thu được trình bày trong bảng 4: Bảng 4: Sự phụ thuộc chiều cao pic vaò thế điện phân C(mol/l) -0.3 -0,35 -0,4 -0,45 -0,5 -0,55 -0,6 -0,65 -0,7 Hpic1(cm) 1,6 1,9 2,4 2,7 3,0 3,5 3,9 4,3 4,5 Hpic2(cm) 1,6 2,0 2,4 2,7 3,1 3,4 4,0 4,3 4,6 HpicTB 1,6 1,95 2,4 2,7 3,05 3,45 3,95 4,3 4,55 Hình 4: ảnh hưởng của thế điện phân đến chiều cao pic Khi thế điện phân âm dần ta nhận thấy chiều cao của pic tăng lên tuy nhiên ở thế điện phân là -0,6 V thì ta thấy pic Te4+ là đẹp nhất, chân pic có độ dốc thấp. Như vậy chọn thế điện phân là -0.6 V để tiến hành khảo sát. Như vậy từ các kết quả thực nghiệm trên cho ta thấy rằng khi khảo sát xác định Te4+ nên khỏa sát ở thế điện phân -0,6 Vở pH=2 nền axit là axit Sunfuric. Các điều kiện trên chính là điều kiện tối ưu khi khảo sát xác định Te4+. 2.3. ảnh hưởng của 8-oxiquinolin Chúng tôi tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của 8-oxiqinolin với dung dịch có nồng độ Te4+ = 10-7 M, giá trị pH thay đổi từ 1,0 đến 3,5(điều chỉnh bằng H2SO4 , NaOH và được xác định lại bằng máy đo pH) và nồng độ 8- 0xiquinolin biến đổi từ 10-5 đến 10-2 M , tiến hành đo 2 lần. Kết quả thu được trình bày trong bảng (5) Như vậy từ bảng kết quả, chúng tôi thấy rằng khi thêm 8-oxine vào dung dịch thì làm cho chiều cao của pic tăng lên đáng kể và sau khi đạt cực đại thì chiều cao pic lại giảm xuống. Khi pH=2 thì chiều cao của pic thu được là cực đại và cân đối. Khi nồng độ của 8-oxine thay đổi thì chiều cao của pic cũng biến đổi và khi nồng độ của 8-oxine là 10-4 thì chiều cao của pic cũng đạt cực đại. Bảng 5: ảnh hưởng của 8-oxine đến chiều cao pic pH 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 C8-oxine 10-5 4,1 4,5 4,7 3,6 3,0 2,4 5.10-5 4,8 5,1 6,7 4,5 3,8 2,8 10-4 5,0 6,4 8,7 5,0 4,3 3,8 5.10-4 4,9 6,0 7,0 4,4 3,9 3,0 10-3 4,4 5,2 6,5 4,0 3,7 3,9 5.10-3 4,3 5,0 5,8 3,9 3,7 2,9 10-2 4,0 4,9 5,7 3,9 3,7 2,9 2.4 ảnh hưởng của kích cỡ giọt Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của kích cỡ giọt với dung dịch Te4+ nồng độ 10-7 M, trong điều kiện tối ưu với các thông số điều kiện đo như sau: Thế ban đầu -0,6 V; thời gian điện phân là 120 giây, phân cực theo chiều âm tốc độ phân cực là 20mV/s, chu kỳ xung là 200 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm. Kết quả thu được trình bày trong bảng sau: Kích cỡ giọt 40 80 160 HPic(cm) 3,9 4,9 6,0 H8-oxine(cm) 7,8 9,8 11 HDDTC(cm) 6,8 9,0 10,2 Từ kết quả thực nghiệm nhận thấy rằng khi kích cỡ giọt tăng lên thì chiều cao của pic tăng lên, tuy nhiên giọt với kích cỡ 40 thì cho ta pic cân đối hơn cả. 2.5 ảnh hưởng của ion kim loại 2.5.1 ảnh hưởng của ion Pb2+ Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của ion Pb2+ với dung dịch Te4+ 10-7 trong nền axit Sunfuric ở điều kiện tối ưu và các thông số điều kiện đo như sau: Thế ban đầu -0,6 V; thời gian điện phân là 120 giây, phân cực theo chiều âm tốc độ phân cực là 20mV/s, chu kỳ xung là 200 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm. Nồng độ ion Pb2+ thay đổi từ 5.10-8 đến 5.10-6 và kết quả thu được trình bày trong bảng 6: Bảng 6: Kết quả ảnh hưởng của Pb2+ C (M) 0 5.10-8 10-7 5.10-7 10-6 5.10-6 H(cm) 3,9 3,3 3,1 2,7 1,6 0,8 Từ kết quả thực nghiệm thu được nhận thấy rằng sự có mặt của ion Pb2+ làm giảm chiều cao của pic Te4+ một cách đáng kể. Hình 5: ảnh hưởng của ion Pb2+ đến chiều cao pic 2.5.2. ảnh hưởng của ion Cd2+ Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của ion Cd2+ với dung dịch Te4+ 10-7 với các thông số và điều kiện đo như trên thì kết quả được ghi lại trong bảng sau: Bảng 7: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Cd2+ C(M) 0 5.10-7 10-6 3.10-6 5.10-5 8.10-5 10-4 4.10-4 H 3,9 3,5 3,5 3,1 2,8 2,1 1,8 0,8 Từ kết quả thu được ta có đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Cd2+ đến chiều cao pic như sau: Hình 6: Đường biểu diễn ảnh hưởng của Cd2+ Như vậy khi thêm ion Cd2+ vào dung dịch chứa Te4+ thi làm giảm chiều cao của pic thu được. 2.5.3 ảnh hưởng của ion Au3+ Khảo sát ảnh hưởng của ion Au3+ với dung dịch Te4+ 10-7 M một cách tương tự như trên ta có bảng kết quả sau: Bảng 8: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Au3+ CM 0.10-8 5.10-8 7.10-8 10-7 2.10-7 5.10-7 7.10-7 10-6 5.10-6 h 3,9 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 3,7 3,4 2,6 Hình 7 : Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Au3+ Khi thêm ion Au3+ vào với lượng nhỏ từ 5.10-8 đến 5.10-7 thì thấy ban đầu chiều cao của pic tăng lên nhưng sau đó không có sự thay đổi cho tới khi thêm vào đến nồng độ 7.10-7 M thì lúc này chiều cao của pic giảm xuống. 2.5.4 ảnh hưởng của ion Ag+ Khảo sát một cách tương tự như các ion khác ta có bảng kết quả sau: Bảng 9: ảnh hưởng của ion Ag+ CM 0.10-8 5.10-8 10-7 3.10-7 5.10-7 10-6 5.10-6 h 3,9 3,8 3,3 3,5 3,5 3,4 3,4 Hình 8: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Ag+ Kết quả thực nghiệm cho thấy pic của Te4+ giảm dần khi nồng độ Ag+ tăng dần. Khi nồng độ Ag+ tăng lên 100 thì chiều cao của pic Te4+ giảm 28%. 2.5.5 ảnh hưởng của Pd2+ Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của ion Pd2+ với dung dịch Te4+ 10-7 M trong nền axit Sunfuric pH=2 một cách tương tự như khi khảo sát các ion khác với các thông số điều kiện như trên ta có bảng kết quả sau: Bảng 10 : Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Pd2+ CM 0.10-8 5.10-8 10-7 4.10-7 7.10-7 10-6 5.10-6 10-5 h 3,9 3,8 3,6 3,5 3,1 3,4 1,4 1,3 Hình 9: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Pd2+ Từ bảng kết quả thực nghiệm nhận thấy rằng khi có mặt ion Pd2+ thì chiều cao của pic Te4+ giảm dần. khi nồng độ Pd2+ gấp 100 lần nồng độ Te4+ thì chiều cao của pic giảm 49% 2.5.6 ảnh hưởng của ion Zn2+ Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của ion Zn2+ với dung dịch chứa Te4+ nền H2SO4 ở pH=2 một cách tương tự như khi khảo sát các ion khac ở trên ta thu được kết quả trình bày trong bảng sau: Bảng 11: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Zn2+ CM 0.10-8 5.10-8 10-7 5.10-7 10-6 5.10-6 10-5 10-4 h 3,8 3,9 3,8 3,8 3,5 2,5 3,0 1,7 Từ kết quả thu được ta thấy rằng khi có mặt ion Zn2+ với lượng nhỏ thì làm tăng chiều cao của pic nhưng khi nồng độ Zn2+ ³ 10-6 thì chiều cao của pic Te4+ giảm xuống đến khi nồng độ Zn2+ gấp 1000 lần nồng dộ Te4+ thì pic giảm 55%. Hình 10: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Zn2+ 2.5.7. ảnh hưởng của Cu2+ Khảo sát tương tự như các ion khác ta thu được kết quả như trong bảng sau: Bảng 15: ảnh hưởng của ion Cu2+ CM 0.10-8 5.10-8 10-7 2.10-7 5.10-7 7.10-7 8.10-7 10-6 h 3,9 4,1 4,1 3,8 3,5 2,3 1,9 0,9 Hình 11: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Cu2+ Từ bảng kết quả ta thấy khi thêm Cu2+ vào với lượng nhỏ thì làm cho pic của Te4+ tăng lên. Khi [Cu2+] khoảng 10-7 M thì pic bắt đầu giảm xuống đến khi [Cu2+] =10-6 M thì pic của Te4+ chỉ còn 0,9 cm. 2.5.8 ảnh hưởng của ion Se4+ Trong tự nhiên Se4+ và Te4+ thường đi liền với nhau, vì vậy nếu chúng ta khảo sát Te4+ có lẫn Se4+ giống như các ion khác ta có bảng kết quả sau: Bảng 12: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Se4+ CM 0 5.10-8 7.10-8 2.10-7 5.10-7 7.10-7 10-7 2,5.10-6 5.10-6 7.10-6 10-6 2.10-6 h 3,9 5,5 5,4 5,2 4,9 4,4 4,4 4,5 3,6 3 1 mất pic Hình 12: Đường biểu diễn ảnh hưởng của Se4+ Từ kết quả thực nghiệm nhận thấy rằng khi có một lượng nhỏ Se4+ thì pic của Te4+ tăng lên, tuy nhiên khi Se4+ có lẫn trong Te4+ vào khoảng 5.10-6 thì pic của Te4+ giảm nhanh và khi nồng độ Se4+ =2.10-5 M thì pic không xuất hiện. Điều này cho thấy rằng khi khảo sát để xác định Te4+ cần chú ý đến sự có mặt ion Se4+. 2.6 Khảo sát ảnh hưởng của thế điện phân khi có mặt 8-oxine Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của thế điện phân khi có mặt 8-oxine nồng độ 10-4 M và ở các điều kiện tối ưu với các thông số điều kiện thực nghiệm như sau: Thời gian điện phân 120 s, phân cực theo chiều âm tốc độ phân cực là 20mV/s, chu kỳ xung là 200 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm.Kết quả thu được trình bày trong bảng 13: Bảng 13: Sự phụ thuộc chiều cao pic vaò thế điện phân khi có mặt 8-oxine C(mol/l) -0.3 -0,35 -0,4 -0,45 -0,5 -0,55 -0,6 -0,65 -0,7 Hpic1(cm) 4,1 4,7 5,2 5,9 6,6 7,3 8,6 9,1 9,8 Hpic2(cm) 4,1 4,6 5,2 5,8 6,6 7,3 8,6 9,1 9,8 HpicTB 4,1 4,65 5,2 5,85 6,6 7,3 8,6 9,1 9,8 Hình 13: Đường biểu diễn ảnh hưởng của thế điện phân Khi thay đổi thế điện phân làm cho chiều cao của pic thay đổi và nhất là khi có mặt 8-oxine thì chiều cao của pic tăng lên đáng kể tuy nhiên cũng như khi không có mặt của 8-oxine thì khi thế càng âm thì chiều cao của pic tăng lên nhưng ở thế -0,6 V thì cũng cho ta pic cân đối và đẹp nhất. 2.7 ảnh hưởng của ion kim loại khi có mặt 8-oxine ở điều kiện tối ưu. 2.7.1 Khảo sát ảnh hưởng của ion Au3+ Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của ion Au3+ với dung dịch Te4+ 10-7 nền axit H2SO4 ở pH=2, và [8-oxine] =10-4 M. Khảo sát tương tự như trên thu được kết quả ghi trong bảng 14: Bảng 14: Sự phụ thuộc chiều cao pic vaò nồng độ ion Au3+ thêm vào dung dịch C(mol/l) 10-9 5.10-9 10-8 5.10-8 10-7 5.10-7 10-6 5.10-6 8.10-6 Hpic1(cm) 8,9 8,6 8,3 8,0 7,7 7,4 7,0 6,3 5,7 Hpic2(cm) 8,9 8,6 8,4 8,0 7,7 7,3 7,0 6,3 5,6 HpicTB 8,9 8,6 8,35 8,0 7,7 7,35 7,0 6,3 5,65 Hình 14: Đường biểu diễn ảnh hưởng của Au3+ khi có mặt 8-oxine Khi có mặt của ion Au3+ với nồng độ nhỏ trong dung dịch thì ban đầu làm tăng chiều cao của pic so với khi chỉ có Te4+ 10-7 và 8-oxine tuy nhiên khi nồng độ ion Au3+ ³10-8 thì chiều cao của pic giảm dầnvà dượcbiểu diễn như hình 14. 2.7.2 ảnh hưởng của ion Pb2+ Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của ion Pb2+ với dung dịch có Te4+ 10-7 M và 8-oxine và ta thay đổi nồng độ ion từ 10-8 đến 8.10-6 tương tự như khi khảo sát ảnh hưởng của các ion không có mặt 8-oxine, kết quả thu được như trong bảng sau: Bảng 15: Sự phụ thuộc chiều cao pic vaò nồng độ ion Pb2+ thêm vào C(mol/l) 10-8 5.10-8 10-7 5.10-7 8.10-7 10-6 2.10-6 5.10-6 8.10-6 Hpic1(cm) 11 10,4 9,6 8,5 7,7 6,8 5,0 3,1 1,9 Hpic2(cm) 11 10,4 9,6 8,6 7,6 6,8 5,0 3,1 1,9 HpicTB 11 10,4 9,6 8,55 7,65 6,8 5,0 3,1 1,9 Hình 15: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Pb2+ Từ kết quả cho thấy khi ta thêm lượng ion Pb2+ vào với lượng rất nhỏ thì chiều cao của pic tăng lên nhưng khi [Pb2+]=5.10-7 thì chiều cao của pic băt đầu giảm xuống nhanh chóng. 2.7.3 ảnh hưởng của ion Cu2+ Khảo sát ảnh hưởng của ion Cu2+ tương tự như các trường hợp trên thu được kết quả ghi trong bảng 16: Bảng 16: Sự phụ thuộc chiều cao pic vaò nồng độ ion Cu2+ thêm vào C(mol/l) 10-8 3.10-8 7.10-8 10-7 3.10-7 7.10-6 10-6 3.10-6 6.10-6 Hpic1(cm) 9,5 9,3 8,8 8,1 7,4 6,8 6,0 5,2 4,3 Hpic2(cm) 9,6 9,3 8,8 8,0 7,5 6,8 6,0 5,2 4,3 HpicTB 9,55 9,3 8,8 8,05 7,15 6,8 6,0 5,2 4,3 Hình 16: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Cu2+ Khi có mặt ion Cu2+ trong dung dịch khỏa sát làm thay đổi chiều cao của pic ban đầu khi lượng ion Cu2+ nhỏ thi làm cho chiều cao pic tăng nhưng khi [Cu2+]=10-7 M thì chiều cao của pic giảm xuống khá nhanh. 2.7.4 ảnh hưởng của ion Se4+ Khảo sát ảnh hưởng của ion Se4+ với nồng độ biến đổi từ 10-9 đến 10-6 M với dung dịch chứa Te4+ 10-7 M với các điều kiện như trên. Kết quả thu được ghi trong bảng 17: C(mol/l) 10-9 5.10-9 10-8 5.10-8 7.10-8 10-7 2.10-7 5.10-7 8.10-7 10-6 Hpic1(cm) 10,5 9,9 9,4 8,8 8,3 8,0 7,6 7,3 7,0 6,7 Hpic2(cm) 10,5 9,9 9,4 8,8 8,4 8,0 7,5 7,3 7,0 6,7 HpicTB 10,5 9,9 9,4 8,8 8,35 8,0 7,55 7,3 7,0 6,7 Hình 17: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Se4+ Từ bảng kết quả thực nghiêm nhận thấy chiều cao của pic thu được giảm xuống khi nồng độ của ion Se4+ tăng lên trong dung dịch khảo sát mặc dù khi có mặt Se4+ với lượng nhỏ đã làm cho chiều cao của pic tăng lên. 2.7.5 ảnh hưởng của ion As4+ Dung dịch khảo sát chứa chứa Te 4+ 10-7 M và nồng độ As4+ biến đổi từ 10-9 đến 10-6 M và chúng tôi tiến hành khảo sát hai lần ở các điều kiện tối ưu và thông số điều kiện thực nghiệm là: Thế ban đầu -0,6 V; thời gian điện phân là 120 giây, phân cực theo chiều âm tốc độ phân cực là 20mV/s, chu kỳ xung là 200 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm.Kết quả thu được trình bày trong bảng 21. Bảng 18: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion As4+ C(mol/l) 10-9 5.10-9 10-8 5.10-8 7.10-8 10-7 2.10-7 5.10-7 8.10-7 10-6 Hpic1(cm) 11,0 10,6 10,0 9,2 8,7 8,0 7,6 7,3 6,9 6,5 Hpic2(cm) 11,0 10,6 10,0 9,2 8,8 8,0 7,5 7,3 6,9 6,6 HpicTB 11,0 10,6 10,0 9,2 8,75 8,0 7,55 7,3 6,9 6,55 Hình 18 : Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion As4+ Khi As4+ có mặt trong dung dịch khảo sát với nồng độ nhỏ đã làm cho chiều cao của pic Te4+ tăng lên nhưng khi nồng độ As4+ =10-8 thì chiều cao của pic thu được giảm xuống. Như vậy khi khảo sát để xác định Te4+ thì sự có mặt của As4+ làm cho pic xấu đi chân pic bị lệch. 2.7.6 ảnh hưởng của ion Ag+ Khảo sát ảnh hưởng của ion Ag+ với dung dịch chứa Te 4+ 10-7 M nền H2SO4 có pH=2,[8-oxine]= 10-4 M và nồng độ Ag+ biến đổi từ 10-9 đến 10-6 M. Tiến hành khảo sát hai lần với các thông số đã chọn. Kết quả thu được ghi trong bảng 19: Bảng 19 : Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Ag+ C(mol/l) 10-9 5.10-9 10-8 8.10-8 10-7 3.10-7 7.10-7 10-6 3.10-6 Hpic1(cm) 9,0 8,8 8,3 7,8 7,3 7,0 6,5 6,2 5,8 Hpic2(cm) 9,0 8,8 8,4 7,9 7,3 7,0 6,6 6,2 5,8 HpicTB 9,0 8,8 8,35 7,85 7,3 7,0 6,55 6,2 5,8 Khi có mặt của ion Ag+ trong dung dịch đang khảo sát thì chiều cao của pic thu được thay đổi và khi nồng độ ion Ag+ =10-8 M chiều cao của pic thu được là giảm xuống. Hình 19: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Ag+ 2.7.7 ảnh hưởng của ion Zn2+ Tiến hành khảo sát dung dịch chứa Te 4+ 10-7 M trong nến axit Sunfuric có pH=2 nồng độ 8-oxine là 10-4 M khi có mặt ion Zn2+ với nồng độ Zn2+ biến đổi từ 10-8 đến 2.10-6 M và tiến hành khảo sát hai lần với các thông số điều kiện đo đã chọn trước.Kết quả thu được như trong bảng 20: Bảng 20: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Zn2+ C(mol/l) 10-8 3.10-8 7.10-8 10-7 2.10-7 5.10-7 8.10-7 10-6 2.10-6 Hpic1(cm) 8,8 8,6 8,2 7,8 7,3 6,9 6,5 6,8 5,7 Hpic2(cm) 8,8 8,6 8,1 7,8 7,4 6,9 6,5 6,0 5,6 HpicTB 8,8 8,6 8,15 7,8 7,35 6,9 6,5 6,0 5,65 Hình 20: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Zn2+ Khi có mặt ion Zn2+ trong dung dịch khảo sát ban đầu chiều cao của pic co tăng lên nhưng khi nồng độ Zn2+ cỡ 10-8 thì chiều cao của pic có xu hướng giảm dần. Như vậy chứng tỏ với lượng nhỏ hơn 10-8 thì ion Zn2+ gây ảnh hưởng tích cực. 2.7.8 ảnh hưởng của ion Fe3+ Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của ion Fe3+ với dung dịch Te4+ nền axit Sunfuric có pH=2, với sự có mặt của 8-oxine với các thông số điều kiện đo như sau: Thế ban đầu -0,6 V; thời gian điện phân là 120 giây, phân cực theo chiều âm tốc độ phân cực là 20mV/s, chu kỳ xung là 200 ms, độ nhạy của máy ghi là 10mA/20cm. Kết quả thu được trình bày trong bảng 21: Bảng 21: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Fe3+ C(mol/l) 5.10-9 10-8 3.10-8 7.10-8 10-7 4.10-7 7.10-7 10-6 3.10-6 Hpic1(cm) 9,0 8,7 8,4 8,1 7,7 6,2 6,9 6,5 6,0 Hpic2(cm) 9,0 8,6 8,4 8,1 7,8 7,2 6,9 6,4 6,0 HpicTB 9,0 8,65 8,4 8,1 7,75 7,2 6,9 6,45 6,0 Hình 21: Đường biểu diễn ảnh hưởng của ion Fe3+ Từ kết quả thực nghiệm cho thấy rằng chiều cao pic Te4+ tăng lên khi nồng độ Fe3+ trong dung dịch cỡ 10-9 và khi nồng độ ion trong dung dịch tăng lên 10 lần thì khi đó chiều cao của pic Te4+ có chiều hướng giảm xuống. Từ kết quả thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các cation đến chiều cao pic khi có mặt và không có mặt của 8-oxine của dung dịch khảo sát chứa Te4+ 10-7 được tổng kết trong bảng dưới đây: Cation Không có 8-oxine và [cation]/[Te4+] (lần) Cation Khi có 8-oxine và [cation]/[Te4+] (lần) Pb2+ 0,5 lần làm giảm chiều cao pic 50 lần chiều cao pic giảm 79,5% Au3+ 0,5 lần bắt đầu gây ảnh hưởng 80 lần pic giảm 35,2% Cd2+ 5 lần gây ảnh hưởng đến chiều cao 4000 lần pic giảm 79,5% Pb2+ 5 lần chiều cao pic bắt đầu giảm 80 lần pic giảm 74,8% Au3+ 0,5 gây ảnh hưởng 7 lần chiều cao pic giảm 33,3% Cu2+ 1 lần chiều cao pic bắt đầu giảm 60 lần pic giảm 51,1% Ag+ 0,5 lần chiều cao pic giảm 100 lần pic giảm 12,8% Se4+ 0,7 lần chiều cao pic giảm 10 lần pic giảm 23,8% Pd2+ 0,5 lần chiều cao pic giảm 100 lần pic giảm 66,7% As4+ 0,7 lần gây ảnh hưởng 10 lần pic giảm 26,1% Zn2+ 0,5 lần gây ảnh hưởng 1000 lần pic giảm 56,4% Ag+ 0,1 lần chiều cao pic giảm 30 lần pic giảm 34,1% Cu2+ 0,5 lần bắt đầu gây ảnh hưởng 100 lần pic giảm 76,9% Zn2+ 0,3 lần chiều cao pic bắt đầu giảm 20 lần pic giảm 36,4% Se4+ 0,5 lần gây ảnh hưởng 200 lần làm mất pic Fe3+ 0,3 lần chiều cao pic giảm 30 lần pic giảm 31,8% 2.8 Khảo sát độ lặp lại của phép đo Chúng tôi tiến hành khảo sát độ lặp lại của phép đo với dung dịch Te4+ ở các nồng độ khác nhau 3.10-8M ; 6.10-8 M; 10-7 M khi không có mặt của 8-oxine và khi có mặt của 8-oxine, ở pH=2 nền axit Sunfuric, và nồng độ 8-oxine tối ưu là 10-4 M với các thông số điều kiện đo như trên. kết quả thu được trình bày trong bảng sau: Bảng 22: Độ lặp lại của phép đo Không có mặt 8-oxine Có mặt 8-oxine CM 3.10-8 6.10-8 10-7 3.10-8 6.10-8 10-7 Lần đo1 1,4 2,4 3,9 Lần đo1 2,2 4,0 7,8 2 1,3 2,4 3,7 2 2,2 3,9 7,9 3 1,4 2,4 3,8 3 2,3 3,8 7,8 4 1,3 2,3 3,8 4 2,3 3,9 7,9 5 1,3 2,4 3,7 5 2,4 3,9 8,0 6 1,4 2,3 3,8 6 2,3 4,1 7,8 7 1,3 2,4 3,6 7 2,3 3,9 7,7 8 1,3 2,5 3,8 8 2,3 3,9 7,8 9 1,4 2,3 3,7 9 2,3 4,0 8,0 10 1,3 2,3 3,7 10 2,2 3,9 7,8 Trong bản khóa luận này chúng tôi đánh giá độ lặp lại của phép đo thông qua độ lệch chuẩn S, biểu thứ toán học của độ lệch chuẩn: S2 =S(xi – xTB)2 / (n-1) Trong đó xi : giá trị đo lần thứ i xTB: Giá tri trung bình n : Số lần đo Khi không có mặt 8-oxiquinolin: Với Nồng độ 3.10-8 M thì độ lệch chuẩn là: S2 =0,0023 Nồng độ 6.10-8 M độ lệch chuẩn S2 = 0,0046 Nồng độ 10-7 M độ lệch chuẩn S2 = 0,0072 Khi có mặt của 8-oxiquinolin trong dung dịch Với Nồng độ 3.10-8 M thì độ lệch chuẩn là: S2 = 0,004 Nồng độ 6.10-8 M độ lệch chuẩn S2 = 0,0068 Nồng độ 10-7 M độ lệch chuẩn S2 = 0,0095 Độ lặp lại được tính theo biểu thức : V = S*100% / xTB Thay các giá trị S và xTB vào biểu thức trên có độ lặp lại khi: Không có mặt 8-oxiquinolin Với Nồng độ 3.10-8 M thì độ lặp lại : V = 0,172 Nồng độ 6.10-8 M độ lặp lại : V = 0,192 Nồng độ 10-7 M độ lặp lại : V = 0,19 Khi có mặt của 8-oxiquinolin Với Nồng độ 3.10-8 M thì độ lặp lại : V = 0,175 Nồng độ 6.10-8 M độ lặp lại : V = 0,173 Nồng độ 10-7 M độ lặp lại : V = 0,121 3. Xây dựng đường chuẩn 3.1 Đường chuẩn khi không có mặt 8-oxine Chúng tôi tiến hành xây dựng đường chuẩn của dung dịch chứa Te 4+ nồng độ từ 10-8 đến 10-7 và tiến hành đo ba lần. C(mol/l) 10-8 2.10-8 4.10-8 6.10-8 8.10-8 10-7 Hpic1(cm) 0,4 0,9 1,8 2,4 3,3 4,1 Hpic2(cm) 0,4 0,8 1,7 2,4 3,2 4,1 Hpic3(cm) 0,5 0,9 1,8 2,4 3,2 4,0 HpicTB 0,43 0,86 1,76 2,23 3,23 4,06 3.2 Đường chuẩn khi có mặt 8-oxine Dung dịch chứa Te 4+ nồng độ từ 10-8 đến 10-7 và tiến hành đo ba lần. C(mol/l) 10-8 2.10-8 4.10-8 6.10-8 8.10-8 10-7 Hpic1(cm) 0,8 1,6 3,1 4,4 5,9 7,8 Hpic2(cm) 0,7 1,6 3,2 4,3 5,9 7,8 Hpic3(cm) 0,8 1,6 3,2 4,4 5,9 7,8 HpicTB 0,73 1,53 3,16 4,36 5,9 7,8 Từ kết quả thực nghiệm thu được chúng tôi xây dựng được đường chuẩn trong 2 trường hợp trên như trang sau. CTe4+ * 10-8 (M) Đường chuẩn của Te khi không có mặt 8- oxine Đường chuẩn của Te khi có mặt 8- oxine CTe4+ * 10-8 (M) Kết luận Sau một thời gian làm thực nghiệm để hoàn thành khóa luận này chúng tôi đã thu được một số kết quả sau: 1. Đã tìm ra được điều kiện xác định Telu bằng phương pháp von-ampe hòa tan catot khi có mặt và không có mặt 8- oxiquinoli(8-oxine). Điều kiện cụ thể là: Khi không có mặt của 8-oxine : Nồng độ [SO4] = 2.10-1M, thế điện phân –0,6V, pH= 1,5-2,0. Khi có mặt của 8-oxine: pH=2, nồng độ 8-oxine là 10-4 M 2. Đã khảo sát ảnh hưởng của các cation kim loại đến phép xác định này khi có mặt và không có mặt của 8-oxine. 3. Đánh giá độ lặp lại của phép đo khi có mặt và không có mặt của 8-oxine tài liệu tham khảo 1. Hoàng Nhâm . Hóa vô cơ , tập II. NXB Giáo Dục 1994. 2. A.Systematic analytical Chemistry of Element –Tellurium. 3. Lingane. J.J Niedrach.L.W.J.Am. Chem.Soc.Vol 70 p 4116-4120 Polarography of Selenium and Tellurium. The 2 State 4. Lingane. J.J Niedrach.L.W.J.Am. Chem.Soc.Vol 71 Polarography of Selenium and Tellurium. The 4 State 5. Trần Chương Huyến, Từ Vọng Nghi, Phạm Luận. Một số phương pháp phân tích điện hóa hiện đại. ĐHTH 1990 6. Trần Chương Huyến . Giáo trình phân tích điện hóa hiện đại 7. I.M. Kolthoff, Philip J, Elving, Ernest B, Sandell. Treatise on Analytical Chemistry. Part II. Vol 7. p 137-201. Interscience Puplishers NewYork- London 8. Barendrecht. Electrode Stripping Voltammetry- Electroanalytical Chemitry Vol 2, 53(1967). 9. Talanta 1979. Vol 26 . p 143-147 10. Analytical letter . 1995. Vol 28. No1 p121-146 11. Analytical Sciences 1990. 12. Joseph Wang and Jianmin Lu. Electroanalytical, 6(1994) 405-408. Adsorptive Stripping Voltametric Determination of Trace Tellurium in Presence of Oxine 13. Phạm Luận . Các phương pháp phân tích phổ quang học-1998 14. Analytical letter.1996. Vol 29. No12 p 2177-2189 15. Chromatoraphy.1997. Vol 46. No1-2 p 49-56 mục lục A. Phần mở đầu 1 b. nội dung 2 Chương 1: Tổng Quan 3 1. Tính chất 3 1.1 Tính chất vật lý của Telu 3 1.2 Tính chất hoá học của Telu 3 1.3 Hợp chất của Telu 4 2. Tính chất cực phổ của Telu 6 2.1 Telu hoá trị 6 6 2.2. Telu hoá trị 4 6 2.3 Telu hoá trị 2 7 3. Các phương pháp xác định Telu 8 3.1 Các phương pháp xác định lượng lớn 8 3.2 Phương pháp xác định lượng vết 9 3.3 Các phương pháp quang phổ 13 4. Các phương pháp tách và tinh chế 17 4.1 Tách chọn lọc Telu 17 4.2 Tách chọn lọc Telu từ Selen 19 chương II. Phần thực nghiệm 21 1. Hoá chất và thiết bị 21 1.1 Hoá chất 21 1.2 Thiết bị 21 2. Kết quả và thảo luận 21 2.1 Sự xuất hiện sóng cực phổ của Te4+ 21 2.2 Tối ưu các điều kiện phân tích 23 2.3 ảnh hưởng của 8- oxiquinolin 27 2.4 ảnh hưởng của kích cỡ giọt 28 2.5 ảnh hưởng của ion kim loại 28 2.6 Khảo sát ảnh hưởng của thế điện phân khi có mặt 8- oxine 34 2.7 ảnh hưởng của ion kim loại khi có mặt 8- oxine ở điều kiện tối ưu 35 2.8 Khảo sát độ lặp lại của phép đo 43 3 Xây dựng đường chuẩn 44 3.1 Đường chuẩn khi không có mặt 8-oxine 44 3.2 Đường chuẩn khi có mặt 8 – oxine 45 C. Kết luận 47 D. Tài liệu tham khảo 48