Họ và tên: Nguyễn Quốc Thọ
MSSV : 0614188
Nhóm : E2 –T7
PHƯƠNG PHÁP DÃY CHUẨN
I. Giới thiệu phương pháp:
 Dựa trên định luật Beer-Lambert về sự hấp thu ánh sáng của vật chất:

I
A  lg o   lC
I
A : mật độ quang
Io :cường độ tia tới
I :cường độ tia ló

 : hệ số hấp thu phân tử
l: chiều dài cuvet
C: nồng độ dung dịch ( mg/ml ; mol/l )
 Các bước tiến hành:
 Quét phổ hấp thu phức chất để tìm max .
 Đo mật độ quang của các dung dịch phức chất có nồng độ biết trước
khác nhau ( khảo sát ở bước sóng max .Từ đó lập đường chuẩn A = f (C).
 Đo mật độ quang của dung dịch cần xác định nồng độ ( tại max ) quy
chiếu lên đồ thị sẽ tính được nồng độ.
II.

ỨNG DỤNG-XÁC ĐỊNH SẮT TRONG NƯỚC BẰNG 1,10-PHENANTROLIN
1. Giới thiệu chung:
 Sắt tồn tại trong nước thiên nhiên ở các dạng như tan hay kết tủa ; ở các
mức oxi hóa +2 hoặc +3 . Điều này phụ thuộc vào vùng mà nguồn nước
chảy qua, pH, và sự có mặt của 1 số chất ơxi hố hoặc khử.
 Thơng thường sắt được xác định bằng phương pháp so màu ( vì sắt có khả

năng tạo phức bền và có màu với 1 số thuốc thử : thiocyanat, acid salicylic,
acid sulfosalicylic , 1,10-phenantrolin…
Fe3+ + 3SCN- �
[Fe(SCN)3]3+
(màu đỏ)
3+
3+
�
Fe + 3Sal
[Fe(Sal)3]
(màu vàng)
 Sắt trong dung dịch rất dễ bị kết tủa.Do đó khi bảo quản mẫu ( pha dung
dịch chứa sắt ) cần phải acid hố dung dịch trước.
2. Cơ sở lí thuyết:
 Trong bài ta xác định lượng Fe3+ và Fe2+ trong nước bằng thuốc thử là 1,10phenantrolin.
 Ion Fe2+ có khả năng tạo phức màu đỏ cam với 3 phân tử 1,10-phenantrolin:
Fe2+ + 3
1,10-phenantrolin � [Fe(1,10-phenantrolin)3]2+


Phức này bền tồn tại dạng cation trong khoảng pH rộng từ 2.0-9.0, có hấp
thu cực đại ở bước sóng max = 508 nm, và hệ số hấp thu phân tử (  ) bằng
1.1*104 Lmol-1cm-1.
 Ion Fe3+ cũng có khả năng tạo phức nhưng khơng màu .Do đó trong bài thực
tập này để xác địng tổng nồng độ sắt ta dung NH2OH khử tồn bộ Fe3+ thành
Fe2+.
3. Tiến trình thực nghiệm:
a) Xác định bước sóng hấp thu cực đại:
Pha các dung dịch chuẩn:
 Từ dung dịch chứa ion sắt có nồng độ 10μg/ml và hố chất trong

phịng ta pha các dung dịch chuẩn theo bảng:
STT
Fe (chuẩn) ,ml
Đệm pH = 5 ,ml
NH2OH ,ml
Phenantrolin ,ml
H2O

STT
Nồng độ Fe

1
0

2
0.50

3
1.00

4
2.00

5
6
4.00
6.00
5.0
1.0
1.0

Thêm đến vạch mức

7
8.00

 Nồng độ các dung dịch thu được tương ứng (μg/ml ):
1
2
3
4
5
6
7
0
0.1
0.2
0.4
0.8
1.2
1.6

8
10.00

8
2.0

b)Đo mật độ quang:
 Chọn bình dung dịch chuẩn ( STT 5 ) và dung dịch so sánh ( STT 1)
để khảo sát phổ hấp thu.Kết quả cho bởi bảng:

Độ hấp thu A (%)
Độ hấp thu A (%)
Bước sóng  (nm)
Bước sóng  (nm)
400
4
510
26
410
6
520
27
420
9
525
26.5
430
12
530
25.5
440
15
540
19
450
17
550
13
460
18.5

560
8
470
20
570
4
480
23
580
2
490
25
590
1
500
25.5
 Biểu đồ quét sóng:


STT
A (%)

Kết luận: Bước sóng hấp thu cực đại là 520nm.Các thí nghiệm sau ta
sẽ khảo sát tại bước sóng cực đại.
Nhận xét: Thực nghiệm max .=520nm, cách xa so với lí thuyết ( max
=508nm)
2) Dựng đường chuẩn: A= a + bC

Tiến hành đo mật độ quang của các dung dịch pha ở trên ( STT
2→8) tại bước sóng max .=520nm.Kết quả cho bởi bảng:

1
2
3
4
5
6
7
8
0
3
6.5
14
27
46
61
77


Dựng đuờng A= f (C) và xác định các hệ số a,b:


*Nhận xét: Trên lí thuyết đường chuẩn phải đi qua gốc toạ độ,nhưng trên
thực nghiệm thì khơng như vậy.
3) Xác định nồng độ Fe2+ và Fe3+:
 Từ dung dịch mẫu của phịng thí nghiệm tiến hành pha các dung dịch theo
bảng:
STT
1
2
3

4
5
6
Fe (chuẩn) ,ml
1
1
2
2
3
3
Đệm pH = 5 ,ml
5
NH2OH ,ml
1
0
1
0
1
0
Phenantrolin ,ml
1
H2O
Thêm đến vạch mức

STT
A(%)

 Đo độ hấp thu ta được bảng:
1
2

3
7
8
15

4
17

5
24

6
27

III. Tính tốn và xử lí kết quả:
 Xác định các hằng số a,b của phương trình hồi quy bằng phương pháp bình
phương tối thiểu:
 Bảng tổng hợp:


C
A
�Ci

0
0

0.1
0.03


0.2
0.065

0.4
0.14

0.8
0.27

1.2
0.46

1.6
0.61

2.0
0.77

6.3

�Ai

2.345

�Ci Ai

3.356

�Ci2


8,85

�Ai2

1.2742


b

Tính:

n �Ci Ai  �Ci �Ai 8*3.356  6.3* 2.345

 0.3881
n �Ci2  (�Ci ) 2
8*8.85  6.32

n �Ci2 �Ai  �Ci �Ci Ai 8.85*2.345  6.3*3.356
a

 0.0125
n �Ci2  (�Ci )2
8*8.85  6.32


Tính phương sai dư:

Ai2  aAi  bAC
1.274225  0.0125* 2.345  0.3881*3.356
i i


 1.790*10 4
n2
6
� S re  0.0134
 Tính độ lệch chuẩn cho các hệ số hồi quy a,b:
Sre2 

Sb  Sre *

n
8
 0.0134*
 0.0068
2
nC  (Ci )
8*8.85  6.32
2
i

Ci2
8.85
Sa  Sre *
 0.0134*
 0.0072
2
2
nCi  (Ci )
8*8.85  6.32



Tính khoảng tin cậy:
0.0072
 a  2.57 *
 0.0065
8
0.0068
 b  2.57 *
 0.0062
8



Phương trình hồi quy:
A  (0.0125 �0.0065)  (0.3881 �0.0062)C



Nhận xét: Phương trình này trùng với kết quả phương trình đường chuẩn
A=f(C) .


 Nồng độ chưa biết Cx được tính bởi:

Cx 

Ax  a
b

 Xác định Fe ( II ):




C1 

A1  a 0.07  0.0125

 0.2126( ppm)
b
0.3881

→ Nồng độ mẫu gốc:

Cgoc  C1 *

50
50
 0.2126*  10.63( ppm)
1
1

( Vì rút 1ml pha thành 50mL )

A3  a 0.15  0.0125
C3 

 0.4187( ppm)
b
0.3881




→ Nồng độ mẫu gốc:

C goc  C3 *

50
50
 0.4187 *
 10.47( ppm)
2
2

( Vì rút 2mL pha thành 50mL)


C5 

A5  a 0.24  0.0125

 0.6506( ppm)
b
0.3881

→ Nồng độ gốc:

C goc  C5 *

50
50

 0.6506*
 10.84( ppm)
3
3

( Vì rút 3mL pha thành 50mL )
 Nồng độ Fe tính trung bình:

Ctb 


C g1  Cg 3  C g 5
3
Xác định tổng sắt:



10.63  10.47  10.84
 10.65( ppm)
3


C2 

A2  a 0.080  0.0125

 0.2383( ppm)
b
0.3881



→ Nồng độ trong mẫu gốc:

C g 2  C2 *

50
50
 0.2383*  11.915( ppm)
1
1



C4 

A4  a 0.17  0.0125

 0.4702( ppm)
b
0.3881

*Nồng độ mẫu gốc:

C g 4  C4 *


C6 

50
50

 0.4702*  11.755( ppm)
2
2

A6  a 0.27  0.0125

 0.7279( ppm)
b
0.3881

* Nồng độ mẫu gốc:

Cg 6  C6 *

50
50
 0.7279  12.1317
3
3

*Nồng độ tổng Fe tính trung bình:

Ctb 


Cg 2  Cg 4  C g 6
3




13.85  11.755  12.1317
�12.56( ppm)
3

Xác định nồng độ Fe ( III ) thông qua hiệu số:

Cg1 Fe ( III )  Cg 2  Cg1  11.915  10.63  1.285( ppm)
Cg 2 Fe ( III )  Cg 4  Cg 3  11.755  10.47  1.285( ppm)


Cg 3 Fe ( III )  Cg 6  Cg 5  12.1317  10.84  1.2917( ppm)

Ctb  Fe ( III ) 

IV.

Cg1 Fe ( III )  C g 2 Fe ( III )  Cg 3 Fe ( III )
3

1.285  1.285  1.2917
 1.2872( ppm)
3

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP DÃY CHUẨN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
NITRIT
1.
Nguyên tắc:
 Xác định hàm lượng nitrit trong nước thiên nhiên, nước thải công nghiệp bằng
phương pháp dãy chuẩn, dựa trên sự tổng hợp phẩm màu azo.
 Quá trình tổng hợp này gồm 2 bước:


Bước 1:Sự tạo thành muối Diazonium từ phản
ứng giữa HNO2 và muối của amin thơm bậc nhất :

SO3H



NH2

+

NaNO2

HCl

N+

SO3H

N

Bước 2: Sự ghép cặp của muối diazonium ( tác nhân thân điện tử ) với
hợp chất thơm ( có tính thân hạch tương đối cao ) như amin, phenol…
tạo hợp chất azo có màu:
NH2

SO3H

N+


N

+

NH2

N=N

 Hợp chất azo tạo thành có λmax = 520 nm.Hàm lượng nitrit tỉ lệ với cường độ màu
của hợp chất azo → từ cường độ màu ta suy ra lượng NO2- có trong mẫu.
 Khi thay đổi các tác nhân ghép cặp khác ta có thể thu được các hợp chất có màu
sắc và bước sóng hấp thụ cực đại khác nhau.
2.
Thực hành:
a.Dựng đường chuẩn:

SO3H


Chuẩn bị các dung dịch theo bảng:



STT
1
2
3
4
5

6
7
8
NO2 chuẩn(mL)
0
0.50
1.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
Acid sulfanilic
1.0
1% (mL)
α-naphtylamin
1.0
0.6% (mL)
H2O
Thêm đến vạch mức

Lưu ý thứ tự pha phải đúng:
 Lấy vào các bình thể tích xác định dung dịch NO2- chuẩn.
 Thêm tiếp 1 mL dung dịch acid sulfanilic 1%.
 Để yên 3-4 phút rồi nới thêm 1 ml dd α-naphtylamin 0.6% .
 Thêm nước đến vạch mức, trộn đều dung dịch.
( Lưu ý pH của dung dịch phải nằm trong hkoảng 2-2.5 vì phản ứng tạo
phẩm màu diazo xảy ra tốt trong môi trường acid.Khi cần chỉnh pH có thể
dùng dung dịch CH3COONa hoặc CH3COOH).


Chờ khoảng 10 phút, tiến hành đo mật độ quang của các dung dịch ở
bước sóng λ = 520 nm.Bảng kết quả thu được ( kèm nồng độ):
STT
1
C(μg/μL) 0
A
0

2
0.01
0.008

3
0.02
0.018

 Dựng đường chuẩn:

4
0.04
0.036
A = f(C)

5
0.08
0.067

6
0.12
0.099


7
0.16
0.135

8
0.2
0.155


 Tính các hệ số hồi quy của pt đường chuẩn: A= a+ bC:

Ci2Ai  Ci Ci Ai 0.0885 * 0.518  0.63 * 0.07172
a

0.00212
nCi2  (Ci ) 2
8 * 0.0885  0.632

b

nC i Ai  C i Ai 8 * 0.07172  0.63 * 0.518

0.07953
nC i2  (C i ) 2
8 * 0.0885  0.63 2

 Tính phương sai dư:
Ai2  aAi  bAi Ci 0.0582  0.0021 * 0.518  0.07593 * 0.07172


1.0487 *10  5
n 2
6
S re 3.2384 *10  3
S re2 

 Độ lệch chuẩn cho các hệ số a,b:
S b S re *

n
8
3.2384 *10  3 *
0.01642
2
nC  (Ci )
8 * 0.0885  0.63 2
2
i

Ci2
0.0885
S a S re *
3.2384 *10 3 *
1.7272 *10 3
2
2
2
nCi  (Ci )
8 * 0.0885  0.63
 Khoảng tin cậy:

1.7272 *10  3
 a t 0.95;6 *
2.57 *
1.6 *10  3
8
8
Sa

 b t 0.95;6 *

Sb
0.01642
2.57 *
0.015
8
8

 Phương tình hồi quy:
A (0.0021 0.0016)  (0.795 0.015)C
b.Xác định nồng độ mẫu chưa biết:
 Tiến hành pha chế các dung dịch như bảng sau (cách pha như trên):
STT

1

2

3



NO2Acid sulfanilic 1%
(mL)
α-naphtylamin
H2O

8

10
1.0

20

1.0
Thêm đến vạch mức

 Tiến hành đo mật độ quang của các dung dịch trên,bảng kết quả:
STT
A

1
0.026

2
0.031

3
0.066

 Tính nồng độ Cx chưa biết:
A  a 0.026  0.0021

C1  1

0.03( g / L)
b
0.795

50
50
 C g1 C1 * 0.03 * 0.1875( g / L)
8
8
A2  a 0.031  0.0021
C2 

0.0364( g / L)
b
0.795

50
50
 C g 2 C 2 * 0.0364 * 0.1818( g / L)
10
10
A3  a 0.066  0.0021
C3 

0.0804( g / L)
b
0.795


50
50
 C g 3 C3 * 0.0804 * 0.201( g / L)
20
20
Vậy nồng độ mẫu chất ban đầu:
C g1  C g 2  C g 3 0.1875  0.1818  0.201
Cg 

0.19( g / L)
3
3