Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp được hoàn thành, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc tới Tiến sĩ Vũ Thị Hương đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình
thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy Trần Công Việt và phòng thí
nghiệm hóa học – khoa Hóa Học trường Đại học sư phạm Hà Nội đã tạo điều
kiện cho em được học tập và sử dụng các thiết bị của trường để hoàn thành tốt
các nhiệm vụ nghiên cứu trong đề tài.
Em xin cảm ơn thầy giáo, Trưởng khoa Hóa Học TS. Nguyễn Văn
Bằng, Phó trưởng khoa Hóa Học TH.S Phí Văn Hải và toàn thể các thầy cô
giáo trong khoa Hóa Học, các thầy cô trong trường Đại học sư phạm Hà Nội 2
đã truyền đạt những kiến thức quí báu cho em trong suốt quá trình học tập tại
trường.
Cuối cùng em xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã đóng góp ý kiến và
giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận một cách thuận lợi nhất.

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2011
Sinh viên

BÙI THỊ HƯỜNG

Bùi Thị Hường

1

Lớp K33B

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan
Khóa luận “ Nghiên cứu đánh giá độ nhạy của phương pháp trắc
quang. Xác định lượng vết Bitmut ” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn trực
tiếp của Thạc sĩ Vũ Thị Hương. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên
cứu của riêng tôi. Các số liệu kết quả nêu trong khóa luận là trung thực,
không trùng với các khóa luận khác đã công bố.

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2011
Sinh viên

BÙI THỊ HƯỜNG

Bùi Thị Hường

2

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

PBC

: Phân bố chuẩn

MĐQ

: Mật độ quang

XDC

: Xilen da cam

LOD

: Giới hạn phát hiện

LOQ

: Giới hạn định lượng

EDTA

: Etylen điamin tetra axetat

PAR

: 4 – (2 – pyridylazo)resoxin

PAN


: 1 – (2 – pyridylazo) naphtol

DBSAPA

: axit 2 – (4 – chloro - phosphobenzenazo) – 7 – (2,6 –
dibrom – 4 - sulfurylaminobenzenano) – 1,8 –
dihydroxynaphthalene – 3,6 - disulfonic

DHNAB

: 4 – (4 - nitrophenylazo)-1,2 – dioxi benzen

DHSAB

: 4 – (4 - sunfophenylazo)-1,2 – dioxi benzen

Bùi Thị Hường

3

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan

Danh mục chữ viết tắt
Mở đầu......................................................................................................... 1
Chương 1.Tổng quan.................................................................................... 4
1.1. Đánh giá độ nhạy của các phương pháp phân tích ................................ 4
1.1.1. Độ nhạy.............................................................................................. 4
1.1.2. Các đại lượng quy ước đặc trưng cho độ nhạy phân tích trắc quang ... 5
1.1.2.1. Độ nhạy Xen đen hay còn gọi là hệ số Xen đen ms* ........................ 5
1.1.2.2. Độ hấp thụ riêng a ........................................................................... 5
1.1.2.3 Giới hạn phát hiện (LOD)................................................................. 5
1.1.2.4. Giới hạn định lượng (LOQ) ............................................................. 7
1.1.3. Những bất định xung quanh vấn đề đánh giá LOD và LOQ................ 7
1.1.3.1. Về sự phân bố chuẩn của kết quả đo thực nghiệm............................ 7
1.1.3.2. Đánh giá giá trị trung bình của tín hiệu phông (

ph

) và độ lệch

chuẩn của tín hiệu phông (sph) ...................................................................... 11
1.1.3.3. Về việc chọn thừa số k..................................................................... 12
1.2 . Độ chính xác của các phép đo trên các thiết bị đo quang ...................... 13
1.3. Hiệu ứng môi trường ion và lực ion...................................................... 16
1.4. Một số phương pháp định lượng Bitmut và độ nhạy của các phương
Bùi Thị Hường

4

Lớp K33B



Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

pháp ............................................................................................................. 17
1.4.1. Một số tính chất lí, hóa học của Bitmut .............................................. 17
1.4.2. Một số phương pháp định lượng Bitmut ............................................. 19
1.4.2.1. Phương pháp phân tích khối lượng .................................................. 19
1.4.2.2. Phương pháp trắc quang và chiết trắc quang.................................... 19
1.4.2.3. Các phương pháp khác..................................................................... 24
Chương 2. Phương pháp nghiên cứu và kĩ thuật thực nghiệm....................... 27
2.1. Nghiên cứu đánh giá độ nhạy trắc quang ............................................... 27
2.1.1. Phương pháp kiểm tra sự PBC của các kết quả đo thực nghiệm.......... 27
2.1.1.1. Kiểm tra sự phân bố kết quả thực nghiệm bằng phương pháp
đồ thị ............................................................................................................ 27
2.1.1.2. Kiểm tra sự phân bố kết quả thực nghiệm bằng phương pháp
giải tích ........................................................................................................ 29
2.1.2. Phương pháp đánh giá độ chính xác của phép đo trắc quang .............. 31
2.1.3. Phương pháp đánh giá độ nhạy........................................................... 32
2.2. Kiểm tra các điều kiện thực nghiệm định lượng Bitmut – phương
pháp định lượng Bi3+ bằng Xilen da cam (XDC) .......................................... 37
2.2.1. Phương pháp tỉ số mol (phương pháp đường cong bão hòa................. 37
2.2.2. Phương pháp đường thẳng Asmus ...................................................... 38
2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường ion và lực ion ........................ 38
2.3. Kĩ thuật thực nghiệm ............................................................................. 39
2.3.1. Thiết bị nghiên cứu và kĩ thuật đo ...................................................... 39
2.3.2. Hóa chất và dụng cụ .......................................................................... 40
2.3.2.1. Dụng cụ ........................................................................................... 40
2.3.2.2. Hóa chất .......................................................................................... 40
Chương 3. Kết quả thực nghiệm và thảo luận............................................... 41


Bùi Thị Hường

5

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

3.1. Kiểm tra điều kiện tạo phức của Bi3+ với XDC...................................... 41
3.1.1. Xilen da cam ...................................................................................... 41
3.1.2. Nghiên cứu điều kiện tạo phức của Bi3+ với XDC .............................. 42
3.1.2.1. Phổ hấp thụ của XDC ...................................................................... 42
3.1.2.2. Phổ hấp thụ của phức giữa XDC và Bi3+ ......................................... 42
3.1.2.3. Ảnh hưởng của pH đến sự hình thành phức giữa XDC và Bi3+ ....... 44
3.1.3. Xác định thành phần của phức giữa XDC và Bi3+ .............................. 45
3.1.3.1. Phương pháp tỉ số mol ..................................................................... 45
3.1.3.2. Phương pháp Staric – Bacbanel ....................................................... 46
3.1.3.3. Phương pháp đường thẳng Asmus ................................................... 47
3.1.4. Ảnh hưởng của lượng dư XDC trong dung dịch so sánh .................. 48
3.2 Sự phân bố kết quả đo mật độ quang của các dung dịch phức Bi3+ - XDC
trong các môi trường muối khác nhau .......................................................... 50
3.2.1. Trong môi trường muối Mg(NO3)2 .................................................... 50
3.2.2. Trong môi trường muối KNO3 .......................................................... 56
3.2.3. Trong môi trường muối NaClO4 ....................................................... 59
3.3 Xác định hệ số k trong biểu thức đánh giá độ nhạy bằng phương
pháp chuẩn độ trắc quang với EDTA............................................................ 62

3.4 Độ chính xác của phép đo mật độ quang trên máy 724 – TQ.................. 67
3.5 Ảnh hưởng của môi trường muối trơ đến độ nhạy trắc quang định
lượng Bi3+ bằng XDC................................................................................... 70
3.5.1. Môi trường Mg(NO3)2 ....................................................................... 70
3.5.2. Môi trường KNO3 .............................................................................. 73
3.5.3. Môi trường NaClO4 ........................................................................... 77
Kết luận........................................................................................................ 82
Tài liệu tham khảo........................................................................................ 83

Bùi Thị Hường

6

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

MỞ ĐẦU

Trong phân tích lượng vết và siêu vết các kim loại nặng (một số không
ít là độc chất) có trong các đối tượng khác nhau: hóa chất tinh khiết phân tích,
hóa chất siêu tinh khiết, nước,đất,khí quyển,dược phẩm,thực phẩm,… hiện
nay đã sử dụng rất nhiều phương pháp phân tích hiện đại như: quang phổ hấp
thụ nguyên tử, quang phổ phát xạ plasma, sắc kí cột mao quản, sắc khí lỏng
cao áp,các phương pháp điện hóa đặc biệt là các phương pháp cực phổ xung
vi phân và các phương pháp von-ampe hòa tan, von-ampe hòa tan hấp phụ,…
Với mỗi đối tượng phân tích hoặc với yêu cầu độ nhạy khác nhau chúng ta có

thể lựa chọn những phương pháp thích hợp cho việc phân tích. Đối với các
đối tượng không đòi hỏi quá cao về giới hạn phát hiện có thể dùng các
phương

pháp

thông

thường

như

phương

pháp

trắc

quang

hay

phương pháp cực phổ thường (cho phép xác định cỡ 10-5 - 10-6 mol/L), còn
đối với các đối tượng có đòi hỏi cao hơn chúng ta có thể sử dụng các phương
pháp sắc kí hiệu năng cao, cực phổ xung vi phân hay các phương pháp vonampe hòa tan,… ( cho phép xác định cỡ 10-8 - 10-9 mol/L). Phương pháp trắc
quang là phương pháp phân tích truyền thống có thể xác định trực tiếp hầu hết
các kim loại với độ chọn lọc và độ nhạy cao. Tuy nhiên điều quan trọng là
tiêu chuẩn đánh giá và lựa chọn phương pháp thích hợp cho các đối tượng
phân tích. Một trong các tiêu chuẩn quan trọng để lựa chọn phương pháp phân
tích trắc quang thì độ nhạy được xem xét kĩ lưỡng nhất nhưng vẫn còn nhiều

bất định trong việc đánh giá độ nhạy, mặc dù đã có sự can thiệp của IUPAC
từ sự phối hợp các mô hình khác nhau về cách biểu diễn và đánh giá độ nhạy.
Để đánh giá độ nhạy phương pháp toán thống kê được chấp nhận chung vì có
cơ sở khách quan và chặt chẽ. Khi sử dụng phương pháp thống kê thì các kết
Bùi Thị Hường

7

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

quả thực nghiệm phải tuân theo định luật phân bố chuẩn, từ đó làm cơ sở để
sử dụng các phân bố khác nhau như phân bố Studen, phân bố Fisher, phân bố
χ2 xử lý số liệu. Tuy nhiên, cho tới nay còn ít số liệu tin cậy để có thể kết luận
một cách khách quan tính chất phân bố của các kết quả thực nghiệm đặc biệt
là trong vùng nồng độ rất thấp (vùng mẫu trắng ).
Theo truyền thống độ nhạy thường được biểu diễn thông qua nhiều đại
lượng khác nhau, trong đó nồng độ tối thiểu Cmin ( mol/L) của các cấu tử phân
tích trong dung dịch đo còn có thể ghi nhận tín hiệu phân tích phụ thuộc vào
tín hiệu trung bình của phông, độ lệch chuẩn của đại lượng tín hiệu phông.
Những sự phụ thuộc này chưa được đánh giá một cách chuẩn xác và tin cậy.
Mặt khác, độ nhạy không chỉ phụ thuộc vào bản chất của phản ứng phân tích
mà còn phụ thuộc nhiều vào thiết bị đo. Trong phân tích trắc quang đã có một
số công trình nghiên cứu hệ thống về sai số của phép đo trên các thiết bị đo
khác nhau. Để đánh giá khách quan độ nhạy cần khảo sát ảnh hưởng sai số
của phép đo tới độ nhạy.

Vai trò của muối trơ cũng được đề cập đến trong hàng loạt công trình
nghiên cứu cân bằng và trong phân tích trắc quang, tuy nhiên ảnh hưởng này
tới độ nhạy cũng chưa được xem xét một cách hệ thống, vì điều này có ý
nghĩa lớn khi nghiên cứu các yếu tố cản trở. Đây cũng là một chỉ số bắt buộc
khi công bố về tính chất của một thuốc thử. Như vậy, việc xây dựng các quy
trình phân tích để đánh giá hàm lượng vết của các kim loại nặng trong các đối
tượng khác nhau phải được bắt đầu bằng việc nghiên cứu các phương pháp
đánh giá một cách khách quan khoa học độ nhạy của các phương pháp phân
tích. Điều này được tiến hành theo các bước sau :
1-

Nghiên cứu tính chất phân bố của kết quả đo thực nghiệm.

2-

Xác định mô hình đánh giá độ nhạy một cách khách quan

3-

Đánh giá sai số của thiết bị đo và những ảnh hưởng đến độ nhạy.

Bùi Thị Hường

8

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2


4-

Khoa Hóa Học

Đánh giá vai trò của lực ion và môi trường ion đến độ nhạy.

Để chọn đối tượng nghiên cứu chúng tôi tập trung vào phản ứng định
lượng trắc quang Bi3+ với thuốc thử hữu cơ là xilen da cam. Việc lựa chọn
Bitmut làm đối tượng nghiên cứu cũng xuất phát từ ý nghĩa thực tế, vì Bitmut
có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như chế tạo điện cực,
chất bán dẫn, chất siêu dẫn, vật liệu composit, phân bón,…. Đặc biệt Bitmut
và một số hợp chất có tính độc, nên cón nhiều ứng dụng trong y học như mạ
các dụng cụ chống nhiễm trùng. Trong các dược phẩm chữa trị bệnh viêm loét
tiêu hóa, ung thư dạ dày, thực quản. Nhất là trong những năm gần đây các
hợp chất của Bitmut như nitrat, xitrat được dùng kết hợp với các chất kháng
sinh để điều trị các bệnh viêm loét hệ tiêu hóa, nhiễm khuẩn,….Đã có nhiều
công trình nghiên cứu xác định Bitmut bằng nhiều phương pháp khác nhau
trong các đối tượng phân tích như trong thực phẩm, dược phẩm, nước và các
đối tượng phân tích khác. Tuy nhiên những nghiên cứu nghiêm túc về độ
nhạy của các phương pháp còn ít, cũng chưa có sự thống nhất về phương pháp
đánh giá. Do đó để đóng góp một phần nào đó về tư liệu thực nghiệm cho vấn
đề này tôi lựa chọn nhiệm vụ trong đề tài này là:
Nghiên cứu phương pháp đánh giá độ nhạy trắc quang định lượng trắc
quang Bi3+ với thuốc thử xilen da cam bao gồm các nội dung :
a. Nghiên cứu quy luật phân bố thực nghiệm của kết quả đo mật độ
quang ( MĐQ) của các dung dịch phức màu Bi trong các điều kiện thực
nghiệm khác nhau ( môi trường muối và lực ion khác nhau).
b. Đánh giá độ chính xác của các máy đo trên đối tượng cụ thể.
c. Đánh giá độ nhạy trắc quang của việc định lượng Bi3+ bằng xilen
da cam trong các điều kiện thực nghiệm khác nhau, trong đó yếu tố đáng quan

tâm là môi trường muối trơ và hiệu ứng lực ion.
d. Bước đầu vận dụng kết quả nghiên cứu cơ bản vào việc định lượng
Bi3+ bằng chuẩn độ trắc quang trong đối tượng thực tế.
Bùi Thị Hường

9

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1.ĐÁNH GIÁ ĐỘ NHẠY CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN
TÍCH
Độ nhạy phân tích đóng vai trò quan trọng ở vai trò quyết định việc lựa
chọn phương pháp phân tích, đã được đề cập nhiều trong các tài liệu nghiên
cứu, các sách chuyên khảo về hóa học phân tích.
1.1.1.Độ nhạy
Độ nhạy được hiểu là sự biến đổi nhỏ về nồng độ chất hoặc lượng chất
phân tích gây ra sự thay đổi lớn về tín hiệu đo. Một phương pháp phân tích
hoặc một phản ứng phân tích khi đạo hàm bậc nhất của phương trình đường
chuẩn tại hàm lượng xác định có giá trị lớn. Trong phân tích trắc quang độ
nhạy S được xác định bằng biểu thức :
S= (

∂y

)
∂C Ci

(1.1)

Nếu ở bước sóng đã chọn chỉ có hợp chất phân tích hấp thụ và đường
chuẩn là một đường thẳng thì từ công thức (1.1) và từ biểu thức định luật ta
Buge-Lambe-Bia ta sẽ có:
S=l

(1.2)

Hay nói cách khác độ nhạy chính là độ dốc của đường chuẩn. Trong
một số tài liệu còn phân biệt độ nhạy theo đường chuẩn (calibration
sensitivity ) với độ nhạy phân tích .
Độ nhạy theo đường chuẩn chính là độ dốc m của đường chuẩn, độ
nhạy phân tích  =

Bùi Thị Hường

m
, ở đây Sy là độ lệch chuẩn của tín hiệu đo. Độ nhạy
Sy

10

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2


Khoa Hóa Học

đường chuẩn không tính đến độ chính xác của phép đo, còn độ nhạy phân tích
lại phụ thuộc nồng độ vì Sy biến đổi theo nồng độ.
1.1.2. Các đại lượng đặc trưng cho độ nhạy phân tích trắc quang:
Về mặt truyền thống người ta quen sử dụng một số đại lượng để đánh
giá nhanh chóng độ nhạy của các phản ứng dùng trong phân tích trắc quang.
1.1.2.1. Độ nhạy Xen đen hay còn gọi là hệ số Xen đen ms*
Độ nhạy Xen đen là số micro gam của nguyên tố cần định lượng được
chuyển thành hợp chất màu có mặt trong dung dịch có tiết diện 1 cm2 tương
ứng với mật độ quang 0,001.
ms*= B/ 

(1.3)

Ở đây,  là số nguyên tử của chất cần xác định có trong phân tử của
chất cho tín hiệu phân tích, B là khối lượng mol nguyên tử của chất cần phân
tích,  là hệ số hấp thụ mol phân tử của hợp chất cho tín hiệu phân tích ( hợp
chất màu trong phép đo quang ). Trong nhiều công trình công bố người ta vẫn
quen sử dụng độ nhạy Xen đen mặc dù đại lượng này chỉ mang tính chất so
sánh quy ước vì giá trị mật độ quang 0,001 không phù hợp với giá trị đo được
trong thực tế.
1.1.2.2.Độ hấp thụ riêng a
Độ hấp thụ riêng a là hệ số quy ước tương ứng với mật độ quang của
dung dịch có nồng độ cấu tử xác định 1 micro gam với bề dày dung dịch
l=1cm
a=  / 103  B

(1.4)


1.1.2.3.Giới hạn phát hiện ( limit of detection LOD)
Giới hạn phát hiện là nồng độ mol tối thiểu hoặc lượng tối thiểu của
chất phân tích còn có thể phát hiện với một độ tin cậy nhất định. Giới hạn này
phụ thuộc vào quan hệ giữa đại lượng tín hiệu phân tích với mức độ thăng
Bùi Thị Hường

11

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

giáng thống kê về tín hiệu phông. Có nghĩa là, nếu tín hiệu phân tích không
vượt quá k lần độ thăng giáng về tín hiệu phông do các yếu tố ngẫu nhiên thì
không thể nào phát hiện được sự có mặt của chất phân tích. Càng tới gần giá
trị LOD thì tín hiệu phân tích càng gần với giá trị trung bình của phông. Cần
nói rằng trong các tài liệu người ta sử dụng các kí hiệu khác nhau để biểu diễn
độ nhạy:
Kaizơ dùng x để chỉ tín hiệu, và dùng CD chỉ LOD, nhưng trong một tài
liệu lại dùng S chỉ tín hiệu, Cm chỉ LOD, còn trong tài liệu khác dùng x chỉ tín
hiệu đo còn Cl chỉ LOD; trong một tài liệu khác dùng y chỉ tín hiệu đo và
Cmin chỉ LOD. Ở đây, em dùng kí hiệu như trong tài liệu trên bởi vì x thường
được kí hiệu là biến trong phương trình phụ thuộc y = ax + b khi muốn chỉ
đường chuẩn.
Như vậy tín hiệu tối thiểu còn có thể phát hiện sẽ là :
ymin = yph + k.sph


(1.5)

Ở đây, yph là giá trị trung bình của tín hiệu đo của mẫu trắng ( hay
phông: mẫu có đầy đủ các thành phần của dung dịch trừ chất phân tích ) được
đề nghị với số lần thực nghiệm tối thiểu nph ≥ 20, sph là độ lệch chuẩn của tín
hiệu phông do các yếu tố ngẫu nhiên làm sai lệch gây ra.
i=n

(yphi- yph )2

i=1
Sph =

nph-1

(1.6)

Đại lượng Cmin được xác định từ phương trình đường chuẩn:
yi = f( Ci )

(1.7)

k là hệ số tỷ lệ được lựa chọn với quy ước k = 3

Bùi Thị Hường

12

Lớp K33B



Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

1.1.2.4.Giới hạn định lượng ( limit of quantitation LOQ)
Giới hạn định lượng là nồng độ nhỏ nhất còn có thể định lượng theo
phương pháp đã cho với độ tin cậy nhất định. Đại lượng này cũng được đánh
giá từ phương trình (1.5) và (1.7) với chấp nhận k = 10 và tại thời điểm này
độ chênh lệch chuẩn tương đối không vượt quá 10%
Ngoài ra, trong định lượng người ta còn xác định giá trị cận trên khi
đường chuẩn bắt đầu không còn tuyến tính nữa. Đại lượng này được kí hiệu là
LOL (limit of linearity). Trong thực tế, LOD là đại lượng quan trọng trong
phân tích định tính khi cần phát hiện sự có mặt của chất, còn LOQ cần để đảm
bảo chắc chắn khả năng định lượng chất theo phương pháp đã cho. Trong
phân tích trắc quang chúng ta quan tâm nhiều đến đại lượng LOQ, tuy nhiên
việc đánh giá các đại lượng này cũng đều cũng xuất phát từ phương trình
(1.5) nên mọi biện luận về tính bất định của hai đại lượng này là như nhau.
1.1.3.Những bất định xung quanh vấn đề đánh giá LOD và LOQ
1.1.3.1.Về sự phân bố chuẩn của kết quả đo thực nghiệm
Như đã nói ở trên,việc đánh giá độ nhạy xuất phát từ quan điểm thống
kê. Trong phương trình (1.5),đại lượng độ lệch chuẩn s được tính từ việc coi
sự phân bố các kết quả đo mang tính ngẫu nhiên,nghĩa là sự phân bố các kết
quả đo phải tuân theo định luận phân bố chuẩn. Đã có rất nhiều nghiên cứu
chứng tỏ rằng không phải mọi kết quả đo đạc thực nghiệm một đại lượng nào
đó đều tuân theo PBC. Chẳng hạn, Clancey tiến hành nghiên cứu 250 phân bố
đối với các phương pháp phân tích khác nhau gồm 50.000 phép đo độc lập,
tác giả chứng minh trong đó chỉ có 10 - 15% trường hợp có PBC , có những
trường hợp phân bố kết quả thực nghiệm sai khác tơi mức không thể sử dụng

các phân bố khác có liên quan đến PBC (t, F, χ2 ). Trong khi đó hàng loạt
công trình khác lại khẳng định tất cả các sai số độ lặp và sai số phương pháp
đều tuân theo PBC. Tác giả tiến hành nghiên cứu sự phân bố của giá trị mật
Bùi Thị Hường

13

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

độ quang của hàng loạt dung dịch phức màu giữa Bi3+ và KI trong môi trường
muối KNO3 ở những lực ion khác nhau ( từ 1,83 đến 3,5) trên máy 724 - TQ
cho thấy các giá trị thực nghiệm này đều tuân theo PBC kể cả ở vùng giá trị
mật độ quang rất thấp ( từ 0,01 đến 2,05). Kết quả kiểm tra sự phân bố các giá
trị mật độ quang ( từ 0,015 đến 2,830) của dung dịch PAR trên phổ quang kế
Biochrom 4060 cũng cho kết luận tương tự. Tác giả đã phân tích tỉ mỉ các
trường hợp trong đó có sự không tuân theo PBC, chẳng hạn :
- Phương pháp phân tích chứa những đại lượng ngẫu nhiên đóng vai trò
quyết định lại không tuân theo PBC, ví dụ khi phân tích các mẫu phức tạp do
có sự thay đổi thành phần của cấu tử mà tín hiệu xác định cấu tử chính bị dịch
chuyển…
- Thực nghiệm chỉ ra rằng PBC có được khi tập hợp các phép phân tích
trong đó nồng độ của cấu tử chính dao động không quá 3 - 4 lần. Nếu các mẫu
có hàm lượng cấu tử chính dao động trong giới hạn thông thường thì tập hợp
các kết quả phân tích sẽ cho phân bố bất đối xứng. Trong trường hợp này sai
số bình phương của đại lượng đo có mối liên hệ tuyến tính:

Sx ≈ b

+a

( 1.8)

với hàm lượng cấu tử cần xác định trở thành yếu tố làm sai lệch PBC.
Thông thường có thể chuyển từ phân bố bất đối xứng sang PBC bằng cách tổ
hợp logarit các biến ngẫu nhiên và chấp nhận đại lượng ngẫu nhiên tuân theo
PBC nếu logarit của nó có phân bố logarit chuẩn. Nếu từ toàn tập toàn thể có
m mẫu lựa chọn ngẫu nhiên với các tham số (
giả sử có liên hệ:

,

), (

,

,

(1.9)

Thay thế đại lượng ngẫu nhiên x bằng hàm tổ hợp y =
=

Bùi Thị Hường

,…,(


, khi đó:

(1.10)

14

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

Hàm tổ hợp g(x) được chọn sao cho

là giá trị hằng định đối

với cả tập toàn thể. Kết hợp với (1.9) ta có:
f(x). g’(x)
Khi đó hàm tổ hợp là :
Nếu giữa

g(x)= c

(1.12)

và μ có liên hệ tuyến tính thì hàm tổ hợp g(x)=

lg(bx+a),trong trường hợp đơn giản
hệ thức:


(1.11)

thì phép tổ hợp có được dựa vào

g(x) = lg(x)

(1.13)

Khi đó thay vì có PBC chúng ta có phân bố logarit chuẩn.
- Trong phân tích cũng như trong một số lĩnh vực khác đôi khi gặp
phải những phân bố hỗn hợp, dạng đường cong phân bố trong trường hợp này
có thể có hai cực đại hay cực đại thoải mái hơn so với PBC. Phân bố hỗn hợp
thường gặp khi các kết quả phân tích thu được từ hai phương pháp khác nhau,
hay khi phân tích mẫu trong thời gian dài mà ở đó có một yếu tố nào đó biến
đổi chậm làm thay đổi trọng tâm phân tán là nguyên nhân gây ra phân bố
không đồng nhất.
- PBC là phân bố của các giá trị liên tục, nhưng trong thực tế thì các
kết quả đo gián đoạn. Sự gián đoạn có thể do kết quả đo chỉ có thể là bội số
của các vạch chia nhỏ nhất của thiết bị đo, hoặc có thể do sự làm tròn trong
quá trình tính toán. Trong phép phân tích định lượng với hàm lượng cấu tử
cần xác định cao thì sự gián đoạn nhỏ so với sự thăng giáng của tín hiệu đo,
nên có thể bỏ qua yếu tố này. Tuy nhiên khi phân tích các hàm lượng thấp,
bán định lượng hay định tính thì các tín hiệu thực nghiệm đo được làm tròn sẽ
gây ảnh hưởng đáng kể đến sự phân bố kết quả phân tích.
Từ những nguyên nhân trên cho thấy cần phải kiểm tra sự phân bố kết
quả thực nghiệm, đặc biệt là khi nghiên cứu độ nhạy của các phương pháp

Bùi Thị Hường


15

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

định lượng vì những nghiên cứu gắn liền với phân tích ở vùng nồng độ rất
thấp của cấu tử, khi đó tín hiệu phân tích gần với tín hiệu phông thì quy luật
phân bố các đại lượng thực nghiệm chưa rõ ràng. Như các nhà khoa học đã
nghiên cứu sự phân bố kết quả của phương pháp test phát hiện nhiều nguyên
tố với các thuốc thử khác nhau trong các đối tượng khác nhau đã phát hiện ra
nhiều kết quả không tuân theo PBC.
Bảng 1.1 :Kết quả đánh giá định luật phân bố xác suất đối với các
phép thử (test).

Chất

Vùng bất
định ( mg/L)

Tổng số
phép thử

dẻo

51– 71


1600

PBC

dẻo

3- 9

2000

PBC

dẻo

1- 6

2000

PBlogC

dẻo

2 - 21

1400

PBlogC

dẻo


4 - 59

Thuốc thử,áp dụng

Li

K2C5O5 , Trong chất
chứa Flo
Na K2C5O5 , Trong chất
chứa Flo
K
Na2C5O5 , Trong chất
chứa Flo
Rb Na2C5O5 , Trong chất
chứa Flo
Cs Na2C5O5 , Trong chất
chứa Flo
Na K2C5O5 , Trong sứ
DDT AgNO3 , Trong Silufol

18 - 26
0,001 - 0,01

3500
2768
768

Loại phân
bố


Vây bun
Hàm mũ
PBlogC

Trong bảng 1.1 có ghi ở cột 1 là nguyên tố cần phát hiện, cột 2 là thuốc
thử và đối tượng phân tích, cột 3 là vùng nồng độ bất định ( có phản ứng + và
- ), cột 4 là tổng số phép quan sát và cột 5 là loại phân bố. Ta thấy chỉ có 2
trong 7 trường hợp là tuân theo phép PBC.
Như vậy rõ ràng việc chấp nhận các kết quả đo mặc nhiên tuân theo
PBC là không có cơ sở. Trong phân tích Kaizơ cho rằng sự phân bố ở gần
Bùi Thị Hường

16

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

giới hạn phát hiện là không tuân theo PBC nhiều trường hợp là bất đối. Tất
nhiên không nên khẳng định hoàn toàn đúng như vậy, mà nên kiểm tra thực
nghiệm.
1.1.3.2.Đánh giá giá trị trung bình của tín hiệu phông ( yph ) và độ
lệch chuẩn của tín hiệu phông ( sph )
Người ta đề nghị nên thực hiện cỡ 20 phép đo tín hiệu mẫu trắng để lấy
giá trị yph và tính sph theo (1.6). Tuy vậy điều này không phải lúc nào cũng
thực hiện được, bởi vì trong nhiều trường hợp tín hiệu mẫu trắng rơi vào khu
vực “ 0 thống kê” vì sự hấp thụ của các phân tử trong mẫu trắng là vô cùng

bé. Phương pháp đánh giá Yph dựa vào sự ngoại suy phương trình đường
chuẩn.
y = aC + b

( 1.14 )

Tuy vậy, trong nhiều trường hợp như đã nói ở trên, đại lượng b là giá
trị “ 0 thống kê” nên mang tính bất định.
Việc tính Sph dựa vào sai số của phương trình đường chuẩn vì thế cũng
mang tính chất bất định.
Hợp lý hơn cả là phải ngoại suy phương trình phụ thuộc Sy = f(y), khi
y  0 lúc đó (lim Sy) y0 = Sb . Mặt khác trong phương trình ( 1.5 ) nên chọn
Sph hay S yph

hay còn có thể kể đến ảnh hưởng sai số của hệ số góc của

phương trình đường chuẩn. Trong nghiên cứu đã tổng kết các nghiên cứu
xung quanh vấn đề này và đi tới kết luận có thể tính LOD theo phương trình
( 1.5), cũng có thể tính khi có kể đến ảnh hưởng sai số khác ( Sph, Sa , Sb (các
hệ số phương trình chuẩn (1.14))), mặc dầu việc tính LOD theo hai cách này
khác nhau đến 1,5 - 2 bậc.

Bùi Thị Hường

17

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2


Khoa Hóa Học

1.1.3.3.Về việc chọn thừa số k
Trong nghiên cứu đã đề nghị chọn k = 3 đối với phép xác định trên cơ
sở coi:
y = ymin - yph = 3Sph là giá trị bé nhất có thể phát hiện được.
Ở đây đã áp dụng quy tắc 3 tương ứng với độ tin cậy  = 99,86% để
ymin 

yph

+ 3Sph. Điều này đã được thực hiện nếu các phép đo tuân theo

PBC. Trong trường hợp khi sự phân bố kết quả đo không phải là PBC thì xác
suất chỉ còn xấp xỉ 89%, khi đó không được sử dụng k = 3 để tính LOD.
Tuy vậy, vấn đề lựa chọn giá trị k vẫn là vấn đề đã từng gây ra nhiều
tranh luận. Trong nhiều công trình người ta chấp nhận k= 2 với  = 97,7%
khi các giá trị thí nghiệm tuân theo PBC và 75% khi không có PBC. Đã đề
nghị thuật ngữ “giới hạn tiêu chuẩn phát hiện” ( limit of detection criterion)
với sự chấp nhận k = 1. Cũng có đề nghị chọn k = 6 để đảm bảo chắc chắn
rằng cấu tử phân tích không có mặt trong đối tượng nghiên cứu nếu tín hiệu
phát hiện y < yph + 6Sph và được gọi là “ giới hạn đảm bảo độ thuần khiết”
(limit of guarantee for purity).
Giới hạn định lượng LOQ được đề nghị từ năm 1980 với chấp nhận k =
10 tức y >10 Sph còn 3 Sph  y 

10 Sph là vùng phát hiện. Do tính phức

tạp của vấn đề nên IUPAC đã đề nghị ghi giá trị k bên cạnh giới hạn phát

hiện cũng như giới hạn định lượng, nhưng trong các tài liệu điều này ít được
đề cập tới. Như đã trích dẫn LOQ đối với Bi là 0,07 /L với Amin = 0,025, 1=
1cm. V = 1 ml, LOD của phép định lượng Bi bằng metylthymol xanh là CL =
0,150 mg/L, cho LOD của phương pháp quang xúc tác định lượng Bi là 6,0.
10-11 g/ml… nhưng đều không ghi k bằng bao nhiêu.

Bùi Thị Hường

18

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

Các tác giả cho rằng không nên chọn k độc đoán mà nên nghiên cứu
trong khuôn khổ một vấn đề riêng: Phải coi xác suất phát hiện chất như là
hàm của nồng độ trong mẫu là vấn đề quan trọng nhất khi xây dựng qui trình
phân tích, kiểm tra (test). Nếu biết được định luật phân bố xác suất và các
tham biến của nó thì sẽ tính được xác suất phát hiện và nồng độ tương ứng
của chất và ngược lại.
Kết luận: Cho đến nay vấn đề độ nhạy của các phản ứng trắc quang
nói riêng và các phản ứng phân tích nói chung chỉ được giải quyết ở mức độ
cho phép so sánh tương đối giữa các phương pháp phân tích, nhưng vẫn chưa
hoàn toàn thống nhất, mặc dù có sự điều phối của IUPAC. Việc sử dụng các
dữ kiện về độ nhạy cho việc phân tích thực tế còn chưa được giải quyết thỏa
đáng.
1.2 ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC PHÉP ĐO TRÊN THIẾT BỊ ĐO

QUANG
Độ nhạy phân tích phụ thuộc vào độ lệch chuẩn của phép đo. Ở các giá
trị mật độ quang xác định đại lượng phụ thuộc vào các nguyên nhân ngẫu
nhiên, trong đó cần phải kể đến các nguồn gốc sai số khi ghi tín hiệu. Nói
cách khác, giới hạn dưới của phép đo trắc quang Amin không thể nào bé hơn
giá trị mật độ quang còn có thể đo trên máy. Vì vậy việc đánh giá độ nhạy
phân tích trắc quang phải liên quan chặt chẽ với độ chính xác của phép đo
trên các thiết bị đo quang. Phương pháp đo quang dựa trên khả năng tương tác
chọn lọc giữa chất phân tích với năng lượng bức xạ ánh sáng tại các bước
sóng khác nhau. Năng lượng của bức xạ được tính theo biểu thức E = h  =
hc/  trong đó h là hằng số Plăng, c là tốc độ ánh sáng, (nm/s) và  là bước
sóng ánh sáng (nm/s).
Mặt khác số các bức xạ có thể bị hấp thụ tỉ lệ với số các phân tử hợp
chất màu nên ta thấy có sự phụ thuộc của số các bức xạ bị hấp thụ vào nồng
Bùi Thị Hường

19

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

độ chất hấp thụ : A = k.C = -lg

Khoa Hóa Học

I
(Trong đó A là : độ hấp thụ ánh sáng, k là
I


hệ số hấp thụ, C là nồng độ chất hấp thụ, I là cường độ bức xạ sau khi đi qua
lớp chứa chất hấp thụ, I0 là cường độ bức xạ ban đầu). Như vậy trong phép
phân tích trắc quang có 2 nhóm yếu tố ảnh hưởng tới kết quả phân tích :Nhóm
thứ nhất gồm những sai số do việc tiến hành phản ứng hóa học tạo thành hợp
chất có khả năng cho tín hiệu phân tích, ví dụ trong phương pháp trắc quang
là phản ứng tạo các hợp chất có khả năng hấp thụ ánh sáng... Nhóm thứ 2 do
quá trình đo “tín hiệu” , phụ thuộc vào mức độ đơn sắc của bức xạ, độ hoàn
chỉnh của thiết bị chuyển cường độ bức xạ thành tín hiệu có thể thu nhận ...
Tóm lại là phụ thuộc vào mức độ hoàn chỉnh của thiết bị đo. Đối với nhóm
thứ nhất sai số phụ thuộc vào phương pháp phân tích và kĩ năng của người
phân tích nên những sai lệch này có thể tìm thấy và khắc phục được. Còn
nhóm thứ 2 sai số ít phụ thuộc vào người phân tích nếu là người phân tích có
kinh nghiệm và thành thạo. Do đó em đặt vấn đề nghiên cứu kiểm tra ảnh
hưởng của nhóm thứ 2 tới kết quả phân tích .
Từ phương trình cơ bản định luật Beer
A =  lC = lg

I
A
 C=
I
l

Từ phương trình (1.15) 

(1.15)

S
0, 4343

SA
= c=
.ST
A
C
A.10 A

(1.16)

T = I I 0 độ truyền quang của dung dịch (T = 10-A).
ST: độ lệch chuẩn của đại lượng độ truyền quang.
Trên hình 1.1 đường cong 1:

% =

SC
.100% (gọi là đường cong
C

Schmidt) tính theo công thức (1.16), sai số nhỏ nhất là 0,88% (ST = 0,3%) ở
Bùi Thị Hường

20

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học


giá trị mật độ quang là 0,434. Nếu chấp nhận sai số tối đa không quá hai lần
sai số tối thiểu thì vùng mật độ quang tốt nhất có thể đo được là từ 0,12 – 1,2.
Kamar – Xamôilov đã chứng minh được về mặt lý thuyết và thực nghiệm
rằng các liên hệ thông thường

SC
S
và A là không hoàn toàn đúng do khi đánh
C
A

giá SA người ta không để ý đến sai số khi chỉnh quang phổ kế và máy đo màu
về điểm có độ quang 0 và 100% cũng như sai số khi đọc độ truyền quang của
dung dịch.

Hình 1.1 : Sự phụ thuộc sai số tương đối với mật độ quang
Kết quả nghiên cứu của Kamar – Xamôlov cho thấy có khả năng đo với
độ chính xác  % = 0,88% ( sai số tối thiểu theo Schmidt) trong khoảng A =
0,14 – 1.9 (trên máy đo C  4 và   K-M ) và sẽ mở rộng tới 2,5 – 2,6 nếu
chấp nhận  = 2  min = 1,76%. Kết quả tương tự cũng thu được khi chúng tôi
kiểm tra trên máy F  K56 ;Spekol (Đức) và 724-TQ .
Vì vậy, vấn đề đặt ra phải kiểm tra độ chính xác của máy đo và khả
năng của máy đo trong vùng mật độ quang rất thấp là điều kiện cần thiết phải
làm khi xác định độ nhạy trắc quang. Trong khóa luận này sẽ làm việc chủ
yếu trên máy 724- TQ nên cần đánh giá độ chính xác của máy này.

Bùi Thị Hường

21


Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

1.3 HIỆU ỨNG MÔI TRƯỜNG ION VÀ LỰC ION
Cân bằng hóa học xảy ra trong dung dịch nước
MmAn ↔ mM + nA
Đạt tới cân bằng trạng thái cân bằng khi:

An = m M + n  A trong đó

 G 
0
 ni ,T , P = i + RTlnαi là hóa thế hay năng lượng mol riêng

n
 i

i = 

phần của cấu tử i khi nhiệt độ , áp suất và số mol các cấu tử khác hằng định.
αi là hoạt độ của cấu tử i có liên quan tới nồng độ qua hệ số hoạt độ fi =

ai
(fi
CI


 1 khi Ci  0 ) từ đó ta có biểu thức định luật tác dụng khối lượng áp dụng

cho cân bằng là :
Ka =

=

=

f(T)

(1.17)

Ka là hằng số cân bằng nhiệt động là hàm của nhiệt độ.
m

Ka =

n

 M  . A
=
 M n An 

n
n
f Mn . f An
= KC. f M f A
f M m An

f M M An

(1.18)

KC là hằng số cân bằng nồng độ, fi là hệ số hoạt độ của cấu tử i phụ
thuộc vào lực ion (I) và bản chất của nó. Đã có khá nhiều công trình xác nhận
vai trò của muối trơ đến việc nghiên cứu cân bằng ion (cân bằng tạo phức, cân
bằng axit – bazơ, ...). Việc giải thích ảnh hưởng của muối trơ thường theo
chiều hướng cho rằng do sự biến đổi lực ion, môi trường ion đến hệ số hoạt
độ. Ở các lực ion thấp có thể hiệu chỉnh ảnh hưởng này theo các phương trình
gần đúng đánh giá hệ số hoạt độ thuộc loại phương trình Debye – Hucke hoặc
phương trình Davies và phương pháp thực nghiệm. Tuy nhiên còn nhiều khó
khăn chưa giải quyết được khi nghiên cứu các trường hợp phức tạp, vì vậy
cho đến nay phương pháp nghiên cứu “Môi trường ion không đổi” được coi là

Bùi Thị Hường

22

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

phổ biến, nghĩa là nghiên cứu ở một nồng độ muối trơ không đổi và cũng là ở
lực ion cao, coi như đây là “điều kiện chuẩn”, tại đó có thể coi hệ số hoạt độ
của các cấu tử bằng 1. Theo hướng đó người ta đã công bố nhiều hằng số hóa
lý. Trong nghiên cứu trắc quang đã có một số công trình xem xét ảnh hưởng

của muối trơ tới tính chất hấp thụ của các chất. Người ta đã nghiên cứu ảnh
hưởng của các muối trơ tới tính chất hấp thụ của Metyl da cam và đánh giá hệ
số hoạt độ các dạng của Metyl da cam trong môi trường muối, và đã đánh giá
độ nhạy của chỉ số chuẩn độ của Metyl da cam bằng phương pháp trắc quang
trong các môi trường muối. Trong mọi trường hợp nghiên cứu đều thấy rõ ảnh
hưởng của môi trường ion và lực ion tới tính chất hóa, lý của các hệ đo. Một
số tác giả đã giải thích sự biến đổi này là do sự biến đổi “hệ số quang học” vì
phương trình định luật Beer đến nay vẫn được chấp nhận là sự phụ thuộc mật
độ quang theo nồng độ, nhưng có thể là sự phụ thuộc theo hoạt độ. Tiếc rằng
cho đến nay các nghiên cứu theo hướng này còn rất ít. Mặc dù vậy, vai trò của
muối trơ khi xây dựng quy trình phân tích vẫn phải được xem xét trước khi
nghiên cứu các yếu tố cản trở hóa học, và trong danh mục các đặc tính phản
ứng của thuốc thử dùng trong phân tích trắc quang có hẳn mục “lực ion” của
dung dịch. Trong công trình này em muốn xem xét khía cạnh độ nhạy phụ
thuộc vào muối trơ, hi vọng đóng góp được ít nhiều vào việc tìm hiểu vấn đề
theo khía cạnh này.
1.4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG BITMUT VÀ ĐỘ NHẠY
CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP.
1.4.1 Một số tính chất lí, hóa học của Bitmut.
Bitmut là nguyên tố ở ô thứ 83 trong bảng hệ thống tuần hoàn, có khối
lượng nguyên tử là 208,98, có cấu hình electron  X n  5d106s26p3 có một số
thông số vật lý như :

Bùi Thị Hường

23

Lớp K33B



Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

Nhiệt độ sôi (0C) : 1627
Thế điệncực chuẩn E0 Bi3

Độ âm điện : 1,9
Bi

= 0,23 V

Mức oxi hóa cao nhất :+5.
Năng lượng ion hóa:
Mức năng lượng ion hóa

I1

I2

I3

I4

I5

I6

Năng lượng ion hóa (eV)


7,29

19,3

25,6

45,3

56

94,4

Năng lượng ion hóa thứ 4 và thứ 5 tương đối lớn do đó Bi thường bị
oxi hóa thành Bi3+ khi tác dụng với axit có tính oxi hóa như HNO3 hay H2SO4
đặc nóng.
Ion Bi3+ không màu chỉ tồn tại trong các dung dịch có môi trường rất
axit (pH  0), khi pH tăng thì ion Bi3+ bị thủy phân rất mạnh và ngưng tụ tạo
thành các dạng khác nhau:
Bi3+ + H2O ↔ BiOH2+ + H+
Bi3+ + 2H2O ↔ Bi(OH)+2 +2H+
Bi3+ + 3H2O ↔ Bi(OH)3 +3H+
Bi3+ + 4H2O ↔ Bi(OH) 4 + 4H+
2Bi3+ + 6 H2O ↔ Bi2O 66 + 12H+.
Hoặc có thể tạo thành kết tủa dưới dạng muối bazơ:
Bi3+ + H2O + X  ↔ BiOX  + H+ .
Ion Bi3+ có khả năng tạo phức rất tốt với một số thuốc thử vô cơ như
các halogenua, SCN  , C2O42- ...đặc biệt là các phức của Bi3+ với iodua có
màu vàng da cam có thể ứng dụng xác định hàm lượng Bi bằng phương pháp
trắc quang. Bi3+ cũng tạo phức chọn lọc đối với các thuốc thử hữu cơ như
dithizon, dietylthiocacbamat, oxim...nhất là Bi3+ có khả năng tạo phức trong


Bùi Thị Hường

24

Lớp K33B


Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khoa Hóa Học

môi trường rất axit nên có khả năng phân tích Bi3+ trong môi trường axit mà ít
bị các ion khác gây cản trở.
1.4.2 Một số phương pháp định lượng Bitmut
1.4.2.1. Phương pháp phân tích khối lượng.
Bitmut có nhiều hợp chất ít tan có thể ứng dụng trong phương pháp
phân tích khối lượng để xác định nó. Chẳng hạn có thể kết tủa BiOCl sau khi
lọc rửa sấy khô ở 1000C có thể chuyển thành dạng cân trong phân tích khối
lượng. Shideler M. đã xác định Bi3+ bằng kết tủa Bi3+ trong dung dịch bằng
(NH4)2HPO4 ở pH = 0,6, lọc rửa nung sản phẩm ở 6500C thu được BiPO4
khan. Bằng phương pháp khối lượng có thể xác định hàm lượng Bitmut khi có
mặt rất nhiều ion trong dung dịch như : Al3+, As3+, Cd3+, Cr3+, Co3+, Pb2+,
Mn2+, Hg2+, Ni2+, Ag+.... khi dùng cufferron để kết tủa Bi3+ trong dung dịch
chứa HCl hay HNO3. Cũng có thể xác định Bi3+ trong môi trường kiềm bằng
dimetylglioxim ở pH = 11 đến 11,5 khi có mặt EDTA hay KCN. Có thể sử
dụng 8 – oxiquinolin tạo kết tủa với Bi3+ trong dung dịch đệm amoni tacrat
(pH = 4.8 đến 10,5).
1.4.2.2 Phương pháp trắc quang và chiết trắc quang.
Phương pháp trắc quang và chiết trắc quang là những phương pháp sử

dụng rất phổ biến để xác định Bitmut. Trong những năm gần đây các nhà
phân tích rất quan tâm đến việc xác định hàm lượng Bitmut trong các mẫu
nghiên cứu bằng phương pháp trắc quang và chiết quang với việc sử dụng
phản ứng màu với iodua. Một số tác giả đã sử dụng phức liên hợp giữa Bi3+ I  với các phẩm nhuộm chứa nito hay Bi3+ - I  - Rodaminne -6G khi có mặt
các chất hoạt động bề mặt như gôm arabic hay rượu polivinylic, có thể đưa hệ
số hấp thụ mol phân tử lên tới 1,07.10 5 l.mol 1 cm 1 khi có mặt gôm arabic ở
bước sóng 560nm. Trong khi đó Niu Shuyan thì lại sử dụng chất liên hợp là
Rodamine-B cũng cho hệ số hấp thụ mol phân tử của phức với BitmutioduaBùi Thị Hường

25

Lớp K33B