Bộ giáo dục đào tạo Trờng Đại học nông nghiệp Hà Nội Pgs.ts NGUYN TRNG SN (Ch biờn) Nguyn Th Hng Linh, Bựi Th Vnh Giáo trình HO PHN TCH Nm 2007 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch1 http://hoahocsp.tk Li núi ủu Giỏo trỡnh Hoỏ phõn tớch ny ủc biờn son trờn c s ủ cng mụn hc chớnh thc dựng cho ngnh Nụng- Lõm- Ng nghip ủó ủc Trng i hc Nụng nghip I duyt (Quyt ủnh Q 25/2004/Q-H1 ngy 14 2004) Giỏo trỡnh nhm cung cp cho sinh viờn nhng kin thc c bn v Hoỏ phõn tớch v dnh cho sinh viờn Nụng Lõm Ng nghip tip thu ủc nhng ni dung trỡnh by giỏo trỡnh, yờu cu sinh viờn phi cú kin thc v toỏn hc cao cp, toỏn xỏc sut thng kờ, vt lớ hc, hoỏ hc ủi cng, hoỏ hc vụ c v hoỏ hc hu c Dự ủó rt c gng ủ cho giỏo trỡnh cú nhiu thụng tin, d ủc v d tip thu, song, khụng th trỏnh nhng khim khuyt, chỳng tụi rt mong nhn ủc nhng kin ủúng gúp ca bn ủc v ủng nghip ủ tỏi bn giỏo trỡnh ủc hon thin hn H Ni, 2006 Cỏc tỏc gi Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch2 http://hoahocsp.tk Bng kớ hiu Kớ hiu A C D E E% e e% I Ind K K L l l M M M N p ppb ppm Q q T T% TKHH TKPT TK w Ting Vit ủ hp th quang nng ủ mt ủ quang ủng lng gam th ủin cc, hiu ủin th phn trm chit electron sai s phn trm cng ủ ỏnh sỏng ch th hng s cõn bng hng s cõn bng biu kin, hng s cõn bng thc nghim phi t, ligand chiu di lớt bc súng ỏnh sỏng nng ủ mol/lớt (nng ủ phõn t gam) kim loi M khối lợng mol phân tử (phân tử gam), khối lợng mol ion (iongam), nồng độ đơng lợng gam -lg phần tỉ phần triệu hệ số phân bố tỉ số phân bố tích số tan độ truyền quang tinh khiết hoá học tinh khiết phân tích tinh khiết khối lợng Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch3 http://hoahocsp.tk Mc lc Trang Li núi ủu Bng kớ hiu Chng I: Cỏc khỏi nim c bn ca Hoỏ phõn tớch Hoỏ phõn tớch v vai trũ ca nú Phõn loi phng phỏp phõn tớch 2.1 Phõn loi theo bn cht ca phng phỏp phõn tớch 2.2 Phõn loi theo lng v lng cha ca cht phõn tớch mu 2.3 Chn la phng phỏp phõn tớch Cỏc bc c bn Hoỏ phõn tớch Ly mu v x lớ mu phõn tớch 4.1 Ly mu 4.2 Lp h s mu 4.3 Khoỏng hoỏ mu Hoỏ phõn tớch ủnh tớnh 5.1 Phõn tớch ủnh tớnh cỏc hp cht vụ c bng phng phỏp hoỏ hc 5.2 Phõn tớch ủnh tớnh cỏc hp cht hu c bng phng phỏp hoỏ hc 5.3 Phõn tớch ủnh tớnh cỏc hp cht bng phng phỏp cụng c Hoỏ phõn tớch ủnh lng Dng c, thit b ủo v hoỏ cht 7.1 Dng c thu tinh 7.2 Thit b ủo 7.3 Hoỏ cht sch, nc ct Mt s loi nng ủ dung dch thng dựng Hoỏ phõn tớch Cõu hi ụn tp, bi Chng II: Phõn tớch lng Cỏc khỏi nim c bn phõn tớch lng 1.1 Phng phỏp tỏch 1.2 Phng phỏp chng ct hoc ủt chỏy 1.3 Phng phỏp nhit phõn 1.4 Phng phỏp kt ta (Phng phỏp phõn tớch lng kt ta) Phng phỏp phõn tớch lng kt ta 2.1 Yờu cu ca dng kt ta 2.2 Yờu cu ca dng cõn 2.3 S gõy bn kt ta 2.3 Mt s k thut phng phỏp phõn tớch lng kt ta 2.4 Mt s ng dng c th 2.5 u nhc ủim ca phng phỏp phõn tớch lng kt ta Cõu hi ụn tp, bi Chng III: Phõn tớch th tớch Nhng khỏi nim c bn v phõn tớch th tớch Yờu cu ca phn ng chun ủ Phõn loi phng phỏp chun ủ 3.1 Phõn loi phng phỏp chun ủ theo loi phn ng Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch4 http://hoahocsp.tk 6 6 8 9 10 10 11 11 16 17 18 18 18 19 21 21 23 24 24 24 24 25 26 26 30 31 32 35 37 38 39 39 40 41 41 Trang 3.2 Phõn loi phng phỏp theo cỏch tin hnh chun ủ 43 Cỏch pha dung dch tiờu chun 45 Cỏch tớnh kt qu phõn tớch 47 ng chun ủ 48 6.1 nh ngha 48 6.2 ng chun ủ trung ho 48 6.3 ng chun ủ oxi hoỏ kh 63 6.4 ng chun ủ kt ta 67 6.5 ng chun ủ to phc 70 6.6 Nhn xột chung v ủng chun ủ ng dng ca ủng chun ủ 73 Ch th 74 7.1 Phõn loi ch th 75 7.2 Khong ủi mu ca ch th 75 7.3 Nguyờn tc chn ch th 77 Cỏc phộp chun ủ thng dựng 78 8.1 Chun ủ trung ho 78 8.2 Chun ủ oxi hoỏ kh 79 8.3 Chun ủ kt ta 83 8.4 Chun ủ complexon 85 u nhc ủim ca phng phỏp phõn tớch th tớch 88 Cõu hi ụn tp, bi 89 Chng IV: Phõn tớch cụng c 91 Phõn loi phng phỏp 91 1.1 Nhúm cỏc phng phỏp quang hc 91 1.2 Nhúm cỏc phng phỏp ủin t 92 1.3 Nhúm cỏc phng phỏp tỏch 92 1.4 Nhúm cỏc phng phỏp nhit 92 Phng phỏp quang ph hp th phõn t vựng t ngoi v ỏnh sỏng nhỡn thy 92 2.1 C s lớ thuyt ca phng phỏp so mu 93 2.2 Yờu cu ủi vi phc cht mu 95 2.3 Ph hp th v chn bc súng ủo 97 2.4 o so mu 99 Phng phỏp ủo ủin th 101 3.1 t ủ 101 3.2 in cc 101 3.3 o ủin th 103 3.4 ng dng phng phỏp ủo ủin th phõn tớch 104 Phng phỏp chit 105 4.1 Khỏi nim 105 4.2 Chit cht rn bng cht lng 105 4.3 Chit cht lng bng cht lng 105 Cõu hi ụn tp, bi 106 Chng V: Sai s Hoỏ phõn tớch 108 Sai s 108 1.1 Phõn loi sai s 108 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch5 http://hoahocsp.tk 1.2 Biu din kt qu phõn tớch v sai s Lớ thuyt v sai s ủỳng, ủ chớnh xỏc v ủ tin cy ca kt qu phõn tớch 3.1 ủỳng 3.2 chớnh xỏc 3.3 tin cy Tớnh toỏn sai s h thng 4.1 Sai s h thng s cõn bng ca phn ng hoỏ hc gõy nờn 4.2 Sai s h thng ch th gõy nờn Cõu hi ụn tp, bi Ti liu tham kho Cỏc bng ph lc 103 111 112 112 112 112 113 113 114 116 117 118 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch6 http://hoahocsp.tk CHNG I CC KHI NIM C BN CA HO PHN TCH HO PHN TCH V VAI TRề CA Nể Hoỏ phõn tớch l mụn khoa hc ng dng s dng cỏc kin thc ca Hoỏ vụ c, Hoỏ hu c, Hoỏ lớ, Hoỏ sinh, Vt lớ nhm tr li cõu hi vt cht nghiờn cu ủc cu to t cỏc thnh phn no v hm lng ca tng thnh phn ủú l bao nhiờu Hoỏ phõn tớch ủó ủc s dng t rt lõu Hoỏ hc núi chung Song, phi t th k 17, vi nhng c s bt ủu t cỏc cụng trỡnh ca R Boyl v sau ủú l ca M V Lomonosov, A L Lavoisier v R Fresen, Húa phõn tớch mi tr thnh mt ngnh khoa hc riờng bit Trong nhng th k tip theo, cỏc nh khoa hc ủó khụng ngng phỏt trin ngnh hc ny theo hng phõn tớch nhanh hn, chớnh xỏc hn, t ủng hoỏ hn v giỏ thnh r hn Chớnh vỡ th, ngoi cỏc phng phỏp phõn tớch hoỏ hc thụng thng, cỏc phng phỏp phõn tớch bng cụng c ủó phỏt trin mnh m v tr thnh b phn khụng th thiu ca phõn tớch hin ủi nh cỏc phng phỏp: quang ph, sc kớ, cc ph Trong thc t, Hoỏ phõn tớch thõm nhp vo nhiu lnh vc khoa hc v l cụng c nghiờn cu ca chỳng; ngoi ra, nú cng chim mt v trớ quan trng sn xut Hoỏ phõn tớch thng ủc chia thnh hai phn Hoỏ phõn tớch ủnh tớnh v Hoỏ phõn tớch ủnh lng Nhim v ca Hoỏ phõn tớch ủnh tớnh l xỏc ủnh vt cht nghiờn cu ủc cu to t cỏc thnh phn no, cũn ca Hoỏ phõn tớch ủnh lng l xỏc ủnh hm lng ca cỏc thnh phn cu to nờn vt cht nghiờn cu PHN LOI PHNG PHP PHN TCH Cú nhiu phng phỏp phõn tớch, ủ tin cho s chn la, Hoỏ phõn tớch, thng chia cỏc phng phỏp phõn tớch theo hai cỏch: da trờn bn cht ca phng phỏp phõn tớch v hm lng cht cn phõn tớch cha mu 2.1 Phõn loi theo bn cht ca phng phỏp phõn tớch Khi phõn tớch, thng s dng cỏc tớnh cht hoỏ hc, tớnh cht vt lớ v cỏc cụng c ủo khỏc ủ tin hnh phõn tớch Do ủú, cú cỏc phng phỏp: phõn tớch hoỏ hc, phõn tớch hoỏ lớ, phõn tớch vt lớ, phõn tớch sinh hoỏ Cỏc phng phỏp ny ủc chia thnh nhúm chớnh: - Phng phỏp phõn tớch hoỏ hc - Phng phỏp phõn tớch bng cụng c - Phng phỏp phõn tớch sinh hoỏ Trong ủú cỏc phng phỏp phõn tớch hoỏ hc v phõn tớch bng cụng c l thụng dng nht a Phng phỏp phõn tớch hoỏ hc Thng ủc gi ngn gn l phõn tớch hoỏ hc, ủõy, s dng cỏc phn ng hoỏ hc thớch hp ủ phõn tớch cht cn xỏc ủnh Vớ d, xỏc ủnh Cl- dựng phn ng: Cl- + AgNO3 = AgCl + NO3-, (trong mụi trng axit HNO3) trng Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch7 http://hoahocsp.tk S xut hin kt ta trng cho bit mu cú ion clorua, cũn lng kt ta cho bit hm lng ca ion clorua mu Phn ng trờn ủc gi l phn ng phõn tớch, dung dch AgNO3 ủc gi l dung dch thuc th Phng phỏp phõn tớch hoỏ hc cú u ủim: cú ủ chớnh xỏc cao, dng c phõn tớch ủn gin Tuy nhiờn, phõn tớch dựng mt ủ quan sỏt cỏc hin tng ủó xy ra, nờn phng phỏp cú ủ nhy khụng cao, ch cú th phõn tớch ủc cỏc cht hm lng ca nú mu ln hn 10-2 % (bng B I.1), ngoi khụng th t ủng hoỏ ủc quỏ trỡnh phõn tớch Trong nhúm cỏc phng phỏp hoỏ hc cú cỏc phng phỏp: phng phỏp phõn tớch lng (chng II) v phng phỏp phõn tớch th tớch (chng III) b Phng phỏp phõn tớch bng cụng c Cũn ủc gi ngn gn l phõn tớch cụng c (chng IV) Gm cỏc phng phỏp phõn tớch hoỏ lớ v phõn tớch vt lớ *Phng phỏp hoỏ lớ ủõy, dựng cỏc cụng c ủ ủo cỏc ủi lng vt lớ cú liờn quan ủn phn ng hoỏ hc ủó xy Vớ d: dựng ủin cc bc ủ ủo ủin th dung dch ca phn ng gia ion Cl- v AgNO3 núi trờn, giỳp theo dừi ủc din bin ca phn ng Phng phỏp hoỏ lớ cú ủ nhy khỏ cao, cho phộp xỏc ủnh ủc cỏc mu vi hm lng ca cht phõn tớch nh ti 10-6 % (bng B.1.1) Vớ d: phng phỏp so mu, phng phỏp cc ph * Phng phỏp vt lớ ủõy, s dng cỏc cụng c ủ ủo cỏc ủi lng vt lớ cú liờn quan ủn thnh phn cn phõn tớch Phng phỏp cú ủ nhy rt cao, cho phộp phõn tớch cỏc thnh phn rt nh mu, ch chim khong 10-8 - 10-9% (bng B.1.1) Bng B 1.1: Gii hn xỏc ủnh ca mt s phng phỏp phõn tớch Phng phỏp Hm lng cht cn phõn tớch (%) _ 102 100 10-3 10-6 10-9 10- 12 Khi lng, chun ủ Cc ph Quang ph phỏt x Quang ph ngn la Quang ph hp ph Quang ph hp ph nguyờn t Quang ph hunh quang Quang ph Phõn tớch phúng x Vi phng phỏp vt lớ cú th ủng thi xỏc ủnh ủnh tớnh v ủnh lng nhiu cht (phng phỏp cc ph, phng phỏp quang ph rn ghen, quang ph phỏt x, quang ph hp th nguyờn t, cỏc phng phỏp sc kớ.) v ủụi khụng cn phi phỏ hu mu (phng phỏp quang ph rn ghen, quang ph phỏt x) Phng phỏp phõn tớch cụng c cú u ủim: Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch8 http://hoahocsp.tk - Cú ủ nhy cao nờn cú th dựng ủ phõn tớch mu vi lng nh hoc mu cú cha lng nh thnh phn cn phõn tớch - Cú kh nng t ủng húa cao Song, nhc ủim ca nhúm phng phỏp ny l mỏy ủo rt ủt tin v chi phớ hnh mỏy ủo ln, ủó hn ch phn no s ph cp ca chỳng 2.2 Phõn loi theo lng v lng cha ca cht phõn tớch mu Da vo lng mu ly phõn tớch v lng cha ca cht phõn tớch mu, ủó xõy dng cỏc phng phỏp ghi bng B.2.1 Bng B.2.1: Phõn loi cỏc phng phỏp phõn tớch theo lng mu phõn tớch Tờn phng phỏp Lng mu (g) Mi Gram Xentigram Miligram Microgram C Thng lng Bỏn vi lung Vi lng Siờu vi lng 10-1 10-2 - 10-1 10-4 - 10-2 10-4 Lng cha cht phõn tớch (g) Thnh phn thụ lung Chớnh Ph (1-100%) (0,01-1%) 10-3 10-5 -3 -1 10 - 10 10-5 - 10-3 10-6 - 10-2 10-8 - 10-4 10-4 10-6 Thnh phn vi lng 0,01% 10-5 10-5 10-5 10-5 2.3 Chn la phng phỏp phõn tớch Khi phõn tớch, tu theo yờu cu v ủ chớnh xỏc, ủiu kin phũng phõn tớch cng nh hm lng thnh phn cn phõn tớch cú mu vt, lng mu vt cng nh ngng xỏc ủnh ca phng phỏp m chn phng phỏp thớch hp Nguyờn tc chung: lng mu nhiu, hm lng ln dựng phng phỏp kộm nhy v ngc li lng mu ớt, hm lng dựng phng phỏp cú ủ nhy cao Vớ d: phng phỏp quang ph thớch hp cho xỏc ủnh 10-6 - 10-8 gam cht cn phõn tớch, song, phng phỏp chun ủ thớch hp cho vic xỏc ủnh cỏc hm lng c gam, xentigam cht Vi cỏc mu cha cht cn phõn tớch vi lng quỏ nh ủụi phi lm giu mu trc phõn tớch CC BC C BN TRONG HO PHN TCH Quỏ trỡnh phõn tớch bao gm bc: - Ly mu - a phn cn phõn tớch v dng m qua ủú cú th tin hnh phõn tớch ủnh tớnh hoc phõn tớch ủnh lng thụng qua theo dừi mt s tớnh cht vt lớ, hoỏ hc thớch hp - o xỏc ủnh - Tớnh toỏn kt qu Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch9 http://hoahocsp.tk Bc 1: Ly mu l vic lm rt quan trng, lm ly ủc mu ủi din cho vt cn phõn tớch (mc chng I, trang 10), ủ kt qu phõn tớch phn ỏnh ủỳng tớnh cht ca mu Bc 2: Bao gm cỏc cụng ủon nh nh chuyn mu thnh dung dch (mc chng I, trang 12), tỏch cỏc thnh phn gõy nhiu, chuyn thnh phn cn xỏc ủnh sang dng m cú th phõn tớch ủnh tớnh hoc xỏc ủnh ủnh lng nú Vớ d: xỏc ủnh ion Cu2+ di ủng ủt, chit ion Cu2+ t ủt bng axit HNO3 1M ri tỏch ion Cu2+ di dng phc cht tan [Cu(NH3)4]2+, sau ủú chuyn phc cht amo ủng sang dng phc cht Cu dithizon (mu ủ) mụi trng axit ủ ủo xỏc ủnh bng phng phỏp so mu Bc 3: Chớnh l ủo cỏc ủi lng vt lớ nh lng, th tớch, cng ủ mu, ủ dn ủin (cỏc chng II, III, IV) cú liờn quan ủn tớnh cht v hm lng ca thnh phn cn xỏc ủnh Vớ d: o cng ủ mu ủ ca phc mu Cu - dithizon núi trờn Bc 4: T cỏc giỏ tr ủo ủc ca ủi lng vt lớ cn theo dừi suy kt qu v ủnh tớnh cng nh ủnh lng ca thnh phn cn phõn tớch LY MU V X L MU PHN TCH Mt nhim v quan trng tin hnh phõn tớch l ly mu v x lớ mu phõn tớch, nhng cụng vic ny thng gõy sai s, ủụi sai s ny cũn ln hn nhiu so vi sai s phng phỏp phõn tớch gõy nờn Do ủú, vic ly mu v x lớ mu cn tuõn th ủỳng qui trỡnh v ủỳng yờu cu phõn tớch 4.1 Ly mu Trong phõn tớch, rt ớt cú th phõn tớch ton b vt th cn nghiờn cu Vớ d: nghiờn cu tớnh cht nụng hoỏ ca mt tha rung, thnh phn dinh dng ca mt kho thc n gia sỳc khụng th mang phõn tớch ton b ủt ca tha rung hoc c kho thc n ủú Do vy, ủ kt qu phõn tớch cú ngha thc tin cn tin hnh trờn mu ủi din (mu trung bỡnh) Mu ủi din l mu cha thnh phn v t l hm lng ging nh vt th cn phõn tớch Tuy nhiờn, khú cú th ly ủc mu ủi din ủỏp ng yờu cu trờn m ch cú th ly ủc mu cú tớnh cht gn ủỳng vi yờu cu ủú m thụi Mu phõn tớch rt dng v nhiu mt nh v trng thỏi tn ti, v ủ ủng nht, cng nh lng ca mu Vỡ th, ủ ly ủc mu ủi din cn tuõn th mt s nguyờn tc ly mu cho tng loi ủi tng * Vt th phõn tớch cú lng nh: Vi vt th cú lng nh, cú th phõn tớch ton b, thỡ mu ly l ton b vt th Vớ d: Vt mỏu, mu bnh phm nh nc dói ca vt nuụi * Vt th ủng tớnh: L cỏc vt th m mi ủim thnh phn v hm lng ca cht cn phõn tớch l nh Vớ d: vt th cn phõn tớch l hoỏ cht sch, mu vt l dung dch Trong trng hp ny, cú th ly mu bt c ủim no ca vt th Vớ d: phõn tớch hm lng axit HCl dung dch, cú th dựng pipet hỳt dung dch bt c v trớ no bỡnh cha * Vt th khụng ủng tớnh: Khi vt th cn phõn tớch cú lng ln v khụng ủng tớnh, thỡ vic ly mu da trờn nguyờn tc ly mu nhiu ủim ri trn li vi ủ ủc mu ủi din Tuy nhiờn, vic ly nhiu hay ớt ủim ph thuc vo trng thỏi ca vt cn phõn tớch Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch10 http://hoahocsp.tk e% = (dx/x).100 (V- 5) Sai s tng ủi thng dựng ủ biu din ủ chớnh xỏc ca kt qu phõn tớch Trong vớ d nờu trờn, sai s e% ca phõn tớch SiO2 l 0,083%, ca phõn tớch As l 50%, nh vy, vic phõn tớch SiO2 l chớnh xỏc hn phõn tớch As Cũn vi vớ d 3, c hai phộp ủo ủu mc sai s tng ủi 0,25%, nh vy cú ủ chớnh xỏc nh Nh vy, tu theo yờu cu m biu din kt qu phõn tớch vi sai s tuyt ủi hoc sai s tng ủi L THUYT V SAI S Vic tớnh toỏn sai s phõn tớch theo cỏc biu thc V- - V- 5, thng ch dựng cho tớnh toỏn kt qu tng cụng ủon phõn tớch Trong thc t, tin hnh phõn tớch, ngi phõn tớch trin khai rt nhiu thao tỏc liờn tip ủ cú kt qu cui cựng Mi thao tỏc mc mt sai s nht ủnh v sai s ny th hin kt qu cui cựng S th hin ca chỳng ủc xỏc lp bng lớ thuyt sai s Nu mi bc ủi phõn tớch cho kt qu x1, x2,,xn, sai s dx ca chỳng l dx1, dx2,, dxn v sai s % ca chỳng l ex1, ex2,, exn , kt qu cui cựng ca phõn tớch l y ủc biu din nh l hm ca cỏc xi: y = f(x1, x2,, xn), lớ thuyt sai s núi nh sau: y = f(x1, x2,, xn] dy = (y/x1).dx1 + (y/x2).dx2 + + (y/xn).dxn v ey = (lny/x1).dx1 + (lny/x2).dx2 + + (lny/xn).dxn Nh vy, nu quỏ trỡnh phõn tớch l tng ủi s cỏc cụng ủon thỡ: y = x1 x2 dy = dx1 + dx2 v ey = dy/y (V6) Nu quỏ trỡnh phõn tớch l giỏ tr thu ủc nhõn vi hng s thỡ: y = kx dy = kdx v ey = ex (V- 7) Nu quỏ trỡnh phõn tớch l tớch hoc thng ca cỏc cụng ủon thỡ: y = x1.x2 hoc y = x1/x2 dy = ey.y v ey = ex1 + ex2 (V- 8) Nu quỏ trỡnh phõn tớch l hm m, hm cn ca cỏc cụng ủon thỡ: y = xn dy = n.xn-1.dx v ey = nex (V- 9) Vic ỏp dng cụng thc no hoc t hp cỏc nhúm cụng thc ph thuc vo vic xỏc ủnh cỏc mi tng quan tin hnh phõn tớch Vớ d: cõn mu, trc tiờn phi cõn bỡ (x1) ri cõn bỡ + mu (x2), lng cõn ca mu y = x2 x1 Nu sai s ca cõn l dx, ỏp dng biu thc V- s cú: dy = dx + dx= 2dx, suy ey = [2dx/(x2 x1)]100 ng dng lớ thuyt sai s cú th tớnh ủc sai s phõn tớch bit sai s ca tng cụng ủon v xỏc ủnh ủc cụng ủon no gõy sai s ln nht ủ cú bin phỏp lm gim sai s phõn tớch Vớ d: pha1 lớt dung dch tiờu chun CuSO4.5H20 10-4M Chn la cỏch pha hai cỏch sau: - pha trc tip t lng cõn, 2- pha loóng t dung dch m cú nng ủ 10-3M, vi vic s dng cõn phõn tớch cú ủ chớnh xỏc 0,1mg v cỏc dng c thu tinh tiờu chun, sai s cho phộp 0,1% Cỏch 1: Khi lng mol phõn t ca CuSO4.5H20 l 249,685g, vy lng cõn ủ pha1 lớt dung dch tiờu chun cú nng ủ 10-4M l: 249,685 10-4g tc 24,9685mg 25,0mg, Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch118 http://hoahocsp.tk nh vy sai s cõn l: 2.0,1.100/25 = 0,8% (theo biu thc V- 6), quỏ ln so vi sai s cho phộp 0,1% Cỏch 2: Lng cõn ủ pha1lớt dung dch tiờu chun cú nng ủ 10-3M l: 249,685 1.103 g tc 249,685mg 249,7mg, nh vy, sai s cõn l: 2.0,1.100/249,7 = 0,08% (theo biu thc V- 6), nh hn sai s cho phộp (0,1%) Nu coi vic ly 100ml dung dch 10-3M ny ri pha loóng thnh 1000ml s mc sai s rt nh so vi sai s cho phộp, thỡ theo cỏc biu thc V- v V- cú sai s ca cỏch pha th l 0,08% chớnh l sai s cõn, nh hn sai s cho phộp Nh vy: pha dung dch cú nng ủ quỏ nh nờn dựng phng phỏp pha loóng t dung dch m cú nng ủ cao hn ủ khụng mc sai s cõn quỏ ln NG, CHNH XC V TIN CY CA KT QU PHN TCH õy l ch tiờu ủỏnh giỏ kt qu phõn tớch 3.1 ủỳng Phõn tớch l ủỳng kt qu thu ủc trựng vi giỏ tr thc S sai lch gia kt qu thu ủc v giỏ tr thc th hin ủ ủỳng ca phộp phõn tớch, giỏ tr ny cng nh thỡ ủ ủỳng cng cao Trong Hoỏ phõn tớch thng ủ sai lch ny cho phộp nh hn hay bng 0,1%, nhng trng hp c th cú th cho phộp cao hn 3.2 chớnh xỏc Mt cỏch gi khỏc ủú l ủ lp li hay ủ hi t Khi tin hnh phõn tớch nhiu ln lp li (i ln) mt mu vi mt phng phỏp, cỏc kt qu phõn tớch thu ủc thng cng khỏc v khỏc vi giỏ tr thc mt tr s dxi Khong giỏ tr m cỏc kt qu xi phõn b ủc gi l ủ hi t ca phộp phõn tớch Nu khong ủú cng nh, thỡ phộp phõn tớch cú ủ hi t cng cao; cũn khong ủú cng ln, thỡ ủ hi t cng nh hay ủ phõn tỏn cao (phộp phõn tớch cú th mc sai s thụ) 3.3 tin cy tin cy l tiờu phi hp bi ủ ủỳng v ủ hi t Phộp phõn tớch ủc coi l tin cy cao, va cho kt qu cú ủ ủỳng cao v va cú ủ hi t cao ca cỏc giỏ tr xi Trong phõn tớch mu thc t, ủi b phn cỏc mu khụng cú trc giỏ tr thc cho nờn thng chn cỏc phng phỏp cú ủ hi t cao mc dự cú th mc sai s h thng Cũn phng phỏp cho kt qu ủỳng, nhng, ủ phõn tỏn ln khụng ủc chp nhn, vỡ khú cú c s ủ ủm bo rng ln phõn tớch lp li tip theo s cho ủ ủỳng nh c (vỡ thng ch cú th lp li mt s ln rt hn ch) ủỳng, ủ hi t v ủ tin cy ủc ng dng vic xỏc ủnh s ln phõn tớch nhc li ti thiu cn thc hin Nu phng phỏp phõn tớch cú ủ hi t cao thỡ s ln nhc li cú th ớt cũn nu cú ủ phõn tỏn cao thỡ s ln nhc li phi nhiu Thụng thng, xõy dng phng phỏp phõn tớch mi cn nhc li ớt nht ln, cũn phõn tớch vi phng phỏp ủó ủc xỏc ủnh (khi phõn tớch hng lot mu) cú th gim s ln nhc li xung hoc 2, vỡ ch nhng trng hp nờu trờn mi cú th dựng toỏn thng kờ ủ xỏc ủnh sai s thụ, sai s h thng Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch119 http://hoahocsp.tk Hỡnh H.1 Minh ủ ủỳng, ủ hi t: a- cú ủ ủỳng v ủ hi t cao, bkhụng cú ủ ủỳng nhng cú ủ hi t cao, c- cú ủ ủỳng nhng khụng cú ủ hi t TNH TON SAI S H THNG DO PHNG PHP Nh trờn ủó núi: sai s h thng phng phỏp cú th tớnh ủc v cú th s dng kt qu sai s tớnh ủc ủ kim tra phng phỏp phõn tớch hoc ủ chnh lớ kt qu phõn tớch, nờn vic tớnh toỏn sai s h thng l cn thit Trong phng phỏp phõn tớch hoỏ hc hoc húa lớ thng s dng cỏc phn ng hoỏ hc thớch hp ủ tỏch hoc chuyn húa cht cn phõn tớch, song, cỏc phn ng ny khụng bao gi hon ton nờn cú nh hng ủn ủ chớnh xỏc ca phộp phõn tớch Hai nguyờn nhõn chớnh gõy sai s h thng phng phỏp thng gp Húa phõn tớch l: - Do s cõn bng ca phn ng hoỏ hc - Do kt thỳc phn ng khụng ủỳng ủim tng ủng, vớ d: ch th phn ng khụng ủỳng ủim tng ủng 4.1 Sai s h thng s cõn bng ca phn ng hoỏ hc gõy nờn Tt c cỏc phn ng hoỏ hc xy ra, vớ d gia hai cht A (cht cn phõn tớch) v cht B (thuc th) theo phng trỡnh (V- a), ủu cú s cõn bng lm cho phn ng khụng hon ton A + nB ABn a) S cõn bng ny ủc ủc trng bi hng s cõn bng K: K = [ABn]/ [A] [B]n (V(V- 10) (trong phn ng to kt ta BAn thỡ K ủc thay bng T v cú K = 1/T) Do vy, sau phn ng luụn cú mt lng cht A d v ủõy chớnh l ngun sai s v ủc gi l sai s phng phỏp Sai s ny cú th tớnh lớ thuyt ủc t biu thc V- 10 T biu thc V- 10 cú: [A] = [ABn]/K[B]n (V- 11) Nu gi nng ủ phõn tớch ca cht A l CA, s cú: CA = [A] + [ABn] thay biu thc ny vo biu thc V- 11 ủc: [A] = (CA [A])/K.[B]n CA/K.[B]n (V12) nu coi [A] CA Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch120 http://hoahocsp.tk Nh vy, sai s tng ủi ca phng phỏp phn ng xy khụng hon ton s l: e% (V- 13) = 100[A]/CA= 100/ K[B]n (trong phn ng to kt ta BAn, e% = T 100/[B]n) Nu gi nng ủ cht A cha phõn tớch l COA, th tớch dung dch ban ủu l VO v th tớch dung dch lỳc ủt cõn bng l Vcb thỡ sai s tng ủi cũn ủc biu din nh sau: e% = 100[A] Vcb/ COA VO (V- 14) T hai biu thc V- 13 v V- 14 cho thy mun phn ng xy hon ton hay sai s nh nht cho phộp thỡ cn cú K ln, [B] ln (hay phi dựng thuc th d) v khụng nờn lm loóng quỏ ủi dung dch phõn tớch Nhn xột ny ủc ng dng nhiu phng phỏp tỏch bng s to kt ta, bng s to phc, bng s chit nhm thit lp ủiu kin cn ủ cho s cõn bng xy Vớ d 1: phn ng V- a xy hon ton vi sai s e 0,1% thỡ KAB phi l bao nhiờu, nu khụng dựng d thuc th B, COA = 0,1M, VO = 100ml, Vcb = 200ml Gii: Theo bi cú phng trỡnh: A + B = AB Do khụng dựng d thuc th nờn ti ủim cõn bng: [A] = [B], t biu thc V- 14 cú: 0,1 100([A] 200)/(0,1 100) [A] 10-5 (M) tc [B] 10-5M thay [B] 10-5M vo biu thc V- 13 cú K 107 Vớ d 2: Khi lm kt ta 96 mg ion SO42- bng BaCl2 ti pH = 4, thỡ sai s phõn tớch phn ng khụng hon ton l bao nhiờu? Nu [Ba2+]d = 10-5 M, V = 200ml, TBaSO4 = 1,1.10-10 Gii: BaCl2 + SO42- = BaSO4 + 2Cl2+ TBaSO4 = [Ba ] [SO42-] T ủú cú: [SO42-] = TBaSO4/[Ba2+] = 1,1.10-10/ 10-5 10-5 Do ủú sai s e% l: e% = 100{[SO42-].V.MSO42-}/wSO42- = 100.10-5 0,2 96/ 96 10-3 = -0,2% 4.2 Sai s h thng ch th gõy nờn Trong quỏ trỡnh phõn tớch, nht l chun ủ thng dựng ch th ủ xỏc ủnh ủim tng ủng (hoc ủim kt thỳc chun ủ) ca phn ng V- a Nu ch th phn ng ủỳng ủim tng ủng s cú sai s bng khụng, song, thng ch th phn ng trc hoc sau ủim tng ủng gõy nờn sai s ch th v sai s ny mang tớnh cht sai s h thng Sai s ch th cú th tớnh ủc v kt qu ca phộp tớnh ny cho cỏch chn ch th thớch hp v cỏch thao tỏc thớch hp Trong chun ủ, cú th tớnh sai s tng ủi e% theo biu thc III- Vic tớnh toỏn sai s ủc tin hnh theo cỏc bc sau: Bc 1: T ch th ủó dựng tớnh tr s chun ủ ti ủim kt thỳc (pTkt: pHkt, Ekt pXkt ) theo cỏc biu thc III- 72, III- 74, III- 76 v II- Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch121 http://hoahocsp.tk Bc 2: T phn ng chun ủ tớnh ch s chun ủ ti ủim tng ủng (pT: pHtủ, Etủ, pXtủ) Bc 3: So sỏnh pTkt v pT ủ chn biu thc tớnh pTkt (theo mc chng III) Bc 4: T biu thc toỏn ủó chn tớnh th tớch dung dch tiờu chun ủó dựng v cui cựng tớnh sai s (theo III- 2) Lu ớ: D dung dch tiờu chun mc sai s h thng dng (+), d cht cn xỏc ủnh mc sai s h thng õm ( -) Vớ d 1: Khi chun ủ 20ml NH4OH 0,1N bng HCl 0,1N ủó dựng metyl ủ (pKa = 5) lm ch th Hóy tớnh sai s chun ủ Cho pKbNH4OH = 4,74 Gii: Bc 1: Tớnh pHkt: Dng chun ủ ch th ủi mu (vng ủ) hay ủt mu ủ bn, tc giỏ tr pH = pKa 1: pH = v pH = Bc 2: Tớnh pHtủ theo biu thc III- 43: pHtủ = - (1/2) pKb - (1/2)lgCm = = - 4, 74/2 - (1/2)lg{(VNH4OH NNH4OH)/[VNH4OH/(VNH4OH NNH4OH/ NHCl)]} = 5,28 Bc 3: So sỏnh pHkt v pHtủ: pHkt = > pHtủ d NH4OH, kt thỳc trc ủim tng ủng, vy mc sai s h thng - cú: pHkt = < pHtủ d HCl, kt thỳc sau ủim tng ủng, vy sai s h thng + Bc 4: Tớnh ủ ln ca sai s: a) Ti pHkt = 6: S dng biu thc III- 42: pH = pKa lg{[NH4Cl]/[NH4OH]} = 14 4,74 lg[VHCl NHCl/(VNH4OH NNH4OH VHCl NHCl)] = 9,26 + lg{[(VNH4OH NNH4OH)/VHCl NHCl] ]} Thay s vo tớnh, cú: VHCl = 20/(1 + 5,5 10-4) e% = 100{[ 20/(1 + 5,5 10-4)] 20}/20 = 0,06 % b) Ti pHkt = 4: S dng biu thc III- 38 : pHkt = = lg[(VHCl NHCl VNH4OH NNH4OH)/(VHCl + VNH4OH)], thay s vo s VHCl = 20,04 ml e% = [(20,04 20)/20].100 = +0,2% Vớ d 2: Chun ủ 20ml ion Fe2+ 0,1N bng dung dch ion Ce4+ 0,1N mụi trng axit vi ch th [Fe(II)(O-phenanthrolin)2)]2+ (ox + 1e = kh) Hóy tớnh sai s chun ủ Cho EoFe3+/Fe2+ = 0,77V, EoCe4+/Ce3+`= 1,44V, EoIndox/Indkh = 1,11V Gii: Bc 1: Tớnh Ekt: ng dng biu thc III-74 Khi dng chun ủ dung dch chuyn t mu ủ sang mu xanh hoc mu xanh bn, tc giỏ tr Ekt1 = 1,11 0,059 1,05 v Ekt2 = 1,11 + 0,059 1,17 Bc 2: Tớnh Etủ: ng dng biu thc III- 53, thay s s cú: Etủ = (EoFe3+/Fe2+ + EoCe4+/Ce3+)/2 = (0,77 + 1,34)/2 = 1,10 Bc 3: So sỏnh Ekt vi Etủ thy Ekt1 < Etủ, , nh vy, d ion Fe2+ (mc sai s -); Ekt2 > Etủ, nh vy, d ion Ce4+ (mc sai s +) Bc 4: Tớnh sai s: + Ti Ekt1 = 1,05V: S dng biu thc III- 52, thay s cú: Ekt1 = EoFe3+/Fe2+ + 0,059lg[VCe4+ NCe4+/( VFe2+ NFe2+ - VCe4+ NCe4+)] 1,05 = 0,77 + 0,059lg[VCe4+/ ( 20 - VCe4+)] VCe4+ 20ml Nh vy, e% 0% Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch122 http://hoahocsp.tk + Ti Ekt2 = 1,17V: S dng biu thc III- 54, thay s cú: Ekt2 = EoCe4+/Ce3+ + 0,059lg[(VCe4+ NCe4+ - VFe2+ NFe2+)/ (VFe2+ NFe2+)] 1,17 = 1,44 + 0,059lg[(VCe4+ - 20)/20] VCe4+ 20ml Nh vy e% 0% Vớ d 3: Ly 50 ml dung dch cha Cl-, cho vo ủõy 0,55 ml K2CrO4 0,1M v chun ủ xỏc ủnh Cl- bng ml AgNO3 0,01N Hóy tớnh sai s chun ủ ny! Cho TAgCl = 1,78.10-10, TAg2CrO4 = 1,1.10-12 Gii: Bc 1: Tớnh pClkt: [CrO42-] =(0,55 10-1)/( 50 + 0,55 + 5) 10-3 M, suy ra: [Ag+] cn ủ kt ta Ag2CrO4 l: [Ag+] = {TAg2CrO4/[CrO42-]}1/2 10-4,5 M pAg = 4,5 pClkt 5,5 Bc 2: Tớnh pCltủ: [Cl-]tủ = (TAgCl)1/2 = 1,33.10-5 pCl = 4,88 = pAg Bc3: So sỏnh pClkt v pCltủ cho thy pClkt > pCltủ, tc ủim kt thỳc xy sau ủim tng ủng Bc 4: Tớnh sai s: pAg = - lg[(VAg+ NAg+ - VCl- NCl-)/(VAg+ + VCl-)] Thay s cú: pAg = 4,5 = - lg[(5 0,01 - 50 NCl-)/55] NCl- = 9,65 10-4 N Sai s e% l: e% = 100.(VAg+ NAg+ - VCl- NCl-)/(VCl- NCl-) = 100.(5 0,01 - 50 9,65 10-4)/(50 9,65 10-4) = 3,62% Cõu hi ụn Sai s phõn tớch l gỡ? S phõn loi sai s v cỏc cỏch biu din sai s? Lớ thuyt v sai s? ng dng lớ thuyt ny? ủỳng, ủ chớnh xỏc, ủ tin cy ca kt qu phõn tớch? ng dng cỏc tiờu chun ny vic xỏc ủnh cỏch tin hnh phõn tớch? Cỏch tớnh sai s h thng? Bi Sau lm kt ta 80mg ion Ca2+ bng (NH4)2C2O4 ti pH = 10, kt ta ủc ln mi ln 10ml nc Hóy tớnh sai s phõn tớch ion Ca2+ s ho tan ca kt ta ra! Cho TCaC2O4 = 2,3.10-9 (ỏp s: -0,12%) Tớnh sai s chun ủ 20 ml dung dch CH3COOH 0,1N bng dung dch NaOH 0,1N vi vic s dng phenolphtalein (pKa = 9) lm ch th ủim kt thỳc chun ủ Cho pKa ca CH3COOH = 4,76 (ỏp s: ti pH 8: -4%, ti pH 10: +0,2%) Tớnh sai s chun ủ 20 ml dung dch HCl 0,1N bng dung dch NaOH 0,1N kt thỳc chun ủ : a) pH = 4; b) pH = 10 (ỏp s: -0,2%, +0,2%) Chun ủ 20 ml dung dch Fe2+ 0,1N bng dung dch tiờu chun Ce4+ 0,1N vi ch th benzidin (ox + e = kh) s mc sai s l bao nhiờu? Bit: EoFe3+/Fe2+ = 0,77V, EoCe4+/Ce3+`= 1,44V, EoIndox/Indkh = 0,92 (ỏp s: 0,3%, 0%) Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch123 http://hoahocsp.tk Chun ủ 20 ml dung dch NaCl 0,1N bng dung dch tiờu chun AgNO3 0,1N vi ch th K2CrO4 cú nng ủ dung dch trc chun ủ l 0,1 M thỡ s mc sai s l bao nhiờu? Bit: TAgCl = 1,78 10-10 ; T Ag2CrO4 = 1,1.10-12 (ỏp s: 0,02%) Nu chit 100mmol cht X t 200 ml dung dch nc bng 50ml dung mụi hu c thỡ sai s thu hi cht X l bao nhiờu? Bit hng s phõn b thc nghim K = 10 (ỏp s: 28,6%) kim tra phng phỏp Kejdal xỏc ủnh N ủó cõn mu mi mu l 0,1320g (NH4)2SO4 tinh khit v ủem phõn tớch Kt qu thu ủc nh sau: 0,0275g, 0,0279g, 0,0281g, 0,0277g, 0,0275g Hóy tớnh sai s tuyt ủi, sai s tng ủi ca phng phỏp! (ỏp s: d = 0,0026g, sai s% 0,93%) Ti liu tham kho Alecxep V N (1971): Phõn tớch ủnh lng, I, II, III NXB Giỏo dc, H Ni Nguyn Thc Cỏt, T Vng Nghi, o Hu Vinh (1980): C s lý thuyt Hoỏ hc phõn tớch NXB i hc v trung hc chuyờn nghip, H Ni Eckschlager K (1971): Chyby chemických rozboru (ting Tip) (Sai s phõn tớch hoỏ hc) NXB Ti liu k thut, Praha Trn T Hiu (1973): Giỏo trỡnh Hoỏ phõn tớch, I, II Trng i hc Tng hp H Ni Holzbecher Z v cỏc tỏc gi (1968): Analytickỏ chemie (ting Tip ) (Hoỏ phõn tớch) NXB Ti liu k thut, Praha Lialikov Iu X (1974): Nhng phng phỏp phõn tớch hoỏ lý (ting Nga) NXB Hoỏ hc, Maxcva Lurie Ju (1975): Handbook of Analytical Chemistry Mir Publishers, Moscow Murasova V I., Tananaeva A N., Khobiakova R Ph (1976): Phõn tớch ủnh tớnh riờng (ting Nga) NXB Hoỏ hc, Maxcva H Vit Quớ (2001): Phõn tớch lớ hoỏ NXB Giỏo dc, H Ni 10 Nguyn Trng Sn, Hong Xuõn Lc (1991): Giỏo trỡnh Hoỏ vụ c - phõn tớch NXB i hc v giỏo dc chuyờn nghip, H Ni 11 Nguyn Vn Tu, V Vn Soan (1990): Giỏo trỡnh C s lý thuyt Hoỏ hc NXB i hc v giỏo dc chuyờn nghip, H Ni 12 Phm Ngc Thu, Phm Hng Anh (1996): Giỏo trỡnh Hoỏ phõn tớch Trng i hc Nụng nghip I Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch124 http://hoahocsp.tk Cỏc bng ph lc Ph lc 1: Tớch s tan ca mt s kt ta Tờn hp cht AgBr Ag2CO3 Ag2C2O4 AgCl Ag2CrO4 AgI Ag3PO4 Ag2SO4 Al(OH)3 AlPO4 BaCO3 BaC2O4 BaCrO4 BaF2 Ba3(PO4)2 Tớch s tan (T) 5,3.10-13 8,2.10-12 3,5.10-11 1,78.10-10 1,1.10-12 8,3.10-17 1,3.10-20 1,6.10-5 1,0.10-32 5,8.10-19 5,1.10-9 1,1.10-7 1,2.10-10 1,1.10-6 6,0.10-39 -lgT 12,28 11,09 10,46 9,75 11,95 16,08 19,89 4,80 32,00 18,24 8,29 6,96 9,93 5,98 38,22 Tờn hp cht CuCO3 CuC2O4 Cu(OH)2 CuS FeCO3 FeC2O4 FeS Fe(OH)3 FePO4 Hg2Cl2 HgO HgS (ủen) HgS (ủ) MgCO3 MgC2O4 Tớch s tan (T) 2,5.10-10 3,0.10-8 2,2.10-20 6,3.10-36 3,47.10-11 2,0.10-7 5,0.10-18 3,2.10-38 1,3.10-22 1,3.10-18 3,0.10-26 1,6.10-52 4,0.10-53 2,1.10-5 8,6.10-5 -lgT 9,60 7,50 19,66 35,20 10,46 6,70 17,3 37,50 21,89 17,88 25,52 51,80 52,40 4,67 4,10 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch125 http://hoahocsp.tk BaSO4 CaCO3 CaC2O4 CaCrO4 CaF2 Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 CaSO4 CdCO3 CdC2O4 Cd(OH)2 CdS CoCO3 CoC2O4 Co(OH)2 CoS CoS Cr(OH)3 CrPO4 (tớm) CrPO4 (lc) 1,1.10-10 4,8.10-9 2,3.10-9 7,1.10-4 4,0.10-11 5,5.10-6 2,0.10-29 9,1.10-6 5,2.10-12 1,5.10-8 5,9.10-15 7,9.10-27 1,4.10-13 6,3.10-8 2,0.10-15 4,0.10-21 2,0.10-25 6,3.10-31 1,0.10-17 2,4.10-23 9,97 8,32 8,64 3,15 10,40 5,26 28,70 5,04 11,30 7,80 14,23 26,10 12,84 7,20 14,80 20,4 24,70 30,20 17,00 22,62 MgF2 MgNH4PO4 Mg(OH)2 Mg3(PO4)2 MnCO3 MnC2O4 MnNH4PO4 Mn(OH)2 MnS NiCO3 NiC2O4 Ni(OH)2 NiS NiS PbCO3 PbC2O4 PbCl2 PbCrO4 Pb(OH)2 PbS 6,5.10-9 2,5.10-13 6,0.10-10 1,0.10-13 1,8.10-11 5,0.10-6 1,0.10-12 1,9.10-13 2,5.10-10 1,3.10-7 4,0.10-10 2,0.10-15 3,2.10-19 1,1.10-24 7,4.10-14 4,8.10-10 1,6.10-5 1,8.10-14 1,1.10-20 2,5.10-27 8,19 12,60 9,22 13,00 10,74 5,30 12,00 12,72 9,60 6,87 9,40 14,70 18,50 24,00 13,13 9,32 4,79 13,75 19,96 26,60 Ph lc 1: Tớch s tan ca mt s kt ta (tip) Tờn hp cht PbSO4 PbClF ZnCO3 ZnC2O4 Tớch s tan (T) 1,6.10-8 2,8.10-9 1,4.10-11 1,5.10-9 -lgT 7,80 8,55 10,84 8,80 Tờn hp cht Zn(OH)2 Zn3(PO4)2 ZnS ZnS Tớch s tan (T) 7,1.10-18 9,1.10-33 2,5.10-22 1,6.10-24 -lgT 17,15 32,04 21,60 23,80 Ph lc 2: Hng s axit, hng s baz ca mt s axit, baz Tờn axit Axetic CH3COOH Benzoic C6H5COOH Boric H3BO3 Cacbonic H2CO3 Cloaxetic Cl CH2COOH Etylendiamintetraaxetic (HOOCCH2)2 N-CH2-CH2N(CH2COOH)2 Ka 1,74.10-5 6,2.10-5 Ka1 5,8.10-10 Ka1 4,5.10-7 Ka2 4,8.10-11 1,4.10-3 Ka1 1,0.10-2 Ka2 2,1.10-3 Ka3 5,4.10-7 pKa 4,76 4,21 9,24 6,35 10,32 2,86 1,99 2,67 6,27 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch126 http://hoahocsp.tk Ka4 1,1.10-11 1,8.10-4 Ka1 5,6.10-2 Ka2 5,4.10-5 1,0.10-15 Ka1 7,6.10-3 Ka2 6,2.10-8 Ka3 4,2.10-13 10,95 3,75 1,25 4,27 15,0 2,12 7,21 12,38 o- Phtalic C6H4(COOH)2 Ka1 1,1.10-3 Ka2 4,0.10-6 2,95 5,40 Salixylic C6H4(OH)COOH Sunphuric H2SO4 Tartric HOOCCH(OH)CH(OH)COOH 1,1.10-3 Ka2 1,2.10-2 Ka1 9,1.10-4 Ka2 4,3.10-5 2,95 1,94 3,04 4,37 Xitric HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH Ka1 7,4.10-4 Ka2 1,8.10-5 Ka3 4,0.10-7 3,13 4,76 6,40 Focmic H COOH Oxalic H2C2O4 Phenol C6H5OH Photphoric H3PO4 Ph lc 2: Hng s axit, hng s baz ca mt s axit, baz (tip) Tên bazơ Amoni hidroxit NH4OH Anilin C6H5NH2 Dimetylamin (C2H5)2NH Hidrazin N2H4 Hidroxylamin NH2OH 8-Hidroxychinolin C9H7ON Piridin C5H5N Kb 1,76.10-5 4,2.10-10 1,1.10-3 9,8.10-7 9,6.10-6 1,1.10-9 1,5.10-9 pKb 4,76 9,38 2,97 6,01 8,02 8,99 8,82 Ph lc 3: Th oxi hoỏ tiờu chun ca mt s cht 25oC Nguyờn t Ag Al + Dng oxi hoỏ Ag AgBr Ag(CN)2AgCl AgI Al3+ +ne +e +e +e +e +e +3e Dng kh Ag Ag + BrAg + 2CNAg + ClAg + IAl Eo, V +0,7994 +0,071 -0,29 +0,224 -0,152 -1,66 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch127 http://hoahocsp.tk AlF63Ba2+ Br2 Ca2+ Cd2+ Cd (CN)42Cd(NH3)42+ Ce(SO4)32Cl2 Co2+ Co(NH3)62+ Cr3+ Cr2O72- + 14H+ Cu2+ Cu2+ Cu+ Cu (CN)42Cu(NH3)42+ F2 Ba Br Ca Cd Ce Cl Co Cr Cu F +3e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +1e +2e +2e +2e +3e +6e +2e +e +e +2e +2e +2e Al + 6FBa 2BrCa Cd Cd + 4CNCd + 4NH3 Ce3+ + 3SO422ClCo Co + 6NH3 Cr 2Cr3+ + 7H2O Cu Cu+ Cu Cu + 4CNCu + 4NH3 2F- -2,07 -2,90 +1,087 -2,87 -0,402 1,09 -0,61 +1,44 +1,359 -0,28 -0,42 -0,41 +1,33 +0,337 +0,153 +0,521 -0,43 -0,07 +0,287 Ph lc 3: Th oxi hoỏ tiờu chun ca mt s cht 25oC (tip) Nguyên tố Fe H Hg I K Mg Mn N Na Ni Dạng oxi hoá Fe3+ Fe3+ Fe2+ [Fe(CN)6 ]32H+ 2Hg2+ Hg2+ Hg22+ Hg2Cl2 Hg(CN)42I2 I3K+ Mg2+ Mn2+ MnO4- + 8H+ NO3 - + 2H+ NO3 - + 4H+ NO3 - + 10H+ Na+ Ni2+ Ni(NH3)62+ +ne +e +3e +2e +e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +e +2e +2e +5e +e +3e +8e +e +2e +2e Dạng khử Fe2+ Fe Fe [Fe(CN)6 ]4H2 Hg22+ Hg 2Hg 2Hg + 2ClHg + 4CN2I3IK Mg Mn Mn2+ + 4H2O NO2 + H2O NO + 2H2O NH4+ + 3H2O Na Ni Ni + 6NH3 Eo, V +0,771 -0,036 -0,440 +0,356 0,0000 +0,907 +0,850 +0,792 +0,2680 -0,37 +0,536 +0,545 -2,925 -2,37 -1,19 +1,51 +0,80 +0,96 +0,87 -2,713 -0,23 -0,49 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch128 http://hoahocsp.tk O2 + 4H+ O2 +2H+ O2 + 2H2O H2O2 + 2H+ O3 + H2O Pb2+ PbBr2 PbCl2 PbI2 S S + 2H+ S4O62SO42- + 8H+ SO42- + 4H2O SO42- + 10H+ Sn2+ Sn4+ O Pb S Sn +4e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +2e +6e +6e +8e +2e +e 2H2O H2O2 4OH2H2O O2 + 2OHPb Pb + 2BrPb + 2ClPb + 2IS2H2S 2S2O32S + 4H2O S + 8OHH2S + 4H2O Sn Sn2+ +1,229 +0,682 +0,401 +1,77 +1,24 -0,126 -0,274 -0,266 -0,0,346 -0,48 +0,14 +0,09 +0,36 -0,75 +0,31 -0,14 +0,15 Ph lc 3: Th oxi hoỏ tiờu chun ca mt s cht 25oC (tip) Nguyên tố Dạng oxi hoá 2+ Zn Zn Zn (CN)42Zn(NH3)42+ +ne +2e +2e +2e Eo, V -0,763 1,26 -1,04 Dạng khử Zn Zn + 4CNZn + 4NH3 Ph lc 4: Bc súng ỏnh sỏng v mu ca chỳng Bc súng ỏnh sỏng (nm) 400 450 450 480 480 490 490 500 500 560 560 575 575 - 590 590 - 625 625 - 750 Mu sc ỏnh sỏng b hp th Tớm Xanh Xanh lc Lc xanh Lc Vng lc Vng Da cam ỏnh sỏng b sung Vng lc Vng Da cam gch Tớm Xanh Xanh lc Lc xanh Chỳ thớch: ỏnh sỏng b hp th + ỏnh sỏng b sung = ỏnh sỏng trng Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch129 http://hoahocsp.tk B GIO DC V O TO TRNG I HC NễNG NGHIP I H NI NGUYN TRNG SN (Ch biờn) NGUYN TH HNG LINH, BI TH VNH GIO TRèNH HO PHN TCH Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch130 http://hoahocsp.tk NH XUT BN NễNG NGHIP B GIO DC V O TO TRNG I HC NễNG NGHIP I H NI NGUYN TRNG SN (Ch biờn) NGUYN TH HNG LINH, BI TH VNH GIO TRèNH HO PHN TCH Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch131 http://hoahocsp.tk NH XUT BN NễNG NGHIP H NI - 2007 Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Phõn tớch132 http://hoahocsp.tk [...]... truờng Do ñó, khi khoáng hoá thường chọn các hoá chất theo tuần tự: H2O (nguội, nóng), axit loãng, bazơ loãng, axit ñặc hoặc kiềm ñặc, hỗn hợp axit ñặc với chất oxi hoá, hỗn hợp kiềm ñặc với chất oxi hoá Khi khoáng hoá cần lưu í ñến chỉ tiêu phân tích ñể sử dụng hoá chất khoáng hoá và cách khoáng hoá thích hợp nhằm khoáng hoá một phần hay hoàn toàn chất cần phân tích Trong phân tích các ñối tượng... nghiên cứu Hoá phân tích ñịnh tính còn ñược gọi là phân tích ñịnh tính Phân tích có thể ñược tiến hành bằng sử dụng phương pháp hoá học hoặc bằng phương pháp công cụ 5.1 Phân tích ñịnh tính các hợp chất vô cơ bằng phương pháp hoá học Trong phân tích ñịnh tính các hợp chất vô cơ bằng phương pháp hoá học, ñến nay, tồn tại rất nhiều phương pháp, ñó là phân tích theo hệ thống và phân tích riêng Phân tích theo... thể do ñó cần phân tích ñịnh tính các nguyên tố, các nhóm chức cấu tạo nên hợp chất hữu cơ hoặc phân tích xác ñịnh cả công thức cấu tạo phân tử của hợp chất hữu cơ Có 3 phương pháp trong phân tích ñịnh tính các hợp chất hữu cơ: phân tích nguyên tố, phân tích cấu tạo và phân tích phân tử a Phân tích ñịnh tính các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ * Phân tích C và H Nung hỗn hợp chất phân tích với CuO trong... mẫu, thuốc thử dùng có thể tuỳ í chọn Cách phân tích như vậy gọi là phân tích ñịnh tính riêng (gọi ngắn gọn: phân tích riêng), vì việc phân tích từng ion là ñộc lập với nhau Phương pháp phân tích riêng cho tốc ñộ phân tích cao và kết quả chính xác, nhất là khi phân tích các dung dịch loãng Dưới ñây trình bày phương pháp phân tích riêng thường dùng trong phân tích một số ion thường gặp khi nghiên cứu... các giáo trình hoặc sách viết riêng về lĩnh vực này 6 HOÁ PHÂN TÍCH ðỊNH LƯỢNG Nhiệm vụ của Hoá phân tích ñịnh lượng là xác ñịnh hàm lượng của các thành phần tạo nên mẫu phân tích ðây là phần chính của giáo trình này và ñược trình bày trong các chương II, III và IV Việc phân chia Hoá phân tích thành hai phần Hoá phân tích ñịnh tính và Hoá phân tích ñịnh lượng chỉ mang tính chất kinh ñiển và tính sư... 4.3 Khoáng hoá mẫu Khi phân tích, nhất là với các mẫu rắn, thường chuyển mẫu phân tích thành dung dịch Công việc này ñược gọi là khoáng hoá mẫu hay còn gọi là công phá mẫu Trong khoáng hoá mẫu thường dùng các hoá chất có tính chất hoá học ñối kháng với tính chất hoá học của mẫu cần khoáng hoá Mẫu chứa thành phần chủ yếu là các chất có tính bazơ thì dùng các axit mạnh ñể công phá, ví dụ, khoáng hoá mẫu... hoá ñể chuyển toàn bộ mẫu phân tích vào dung dịch Cũng như việc lấy mẫu, việc khoáng hoá mẫu có vai trò quyết ñịnh ñến chất lượng phân tích sau này, nên khi khoáng hoá cần phải tiến hành ñúng qui trình dùng cho từng ñối tượng, từng chỉ tiêu phân tích cụ thể 5 HOÁ PHÂN TÍCH ðỊNH TÍNH Nhiệm vụ của Hoá phân tích ñịnh tính là xác ñịnh các thành phần chất có trong mẫu phân tích như: nguyên tố, ion, nhóm... hai phương pháp khoáng hoá: khoáng hoá ướt và khoáng hoá khô Khoáng hoá ướt là cho dung dịch hoá chất tác ñộng lên mẫu ở nhiệt ñộ thường hoặc ñun nóng Phương pháp này có ưu ñiểm: chỉ dùng các dụng cụ ñơn giản, tốc ñộ phản ứng nhanh Tuy vậy, trong một số trường hợp, khoáng hoá ướt không thành công, ví dụ, khoáng hoá mẫu thực vật chứa nhiều xenlulo Khoáng hoá khô là nung mẫu với hoá chất ở nhiệt ñộ xác... khoáng hoá phụ thuộc vào chỉ tiêu cần phân tích như phân tích thành phần dễ tiêu hay tổng số…Ví dụ: ñể xác ñịnh muối tan trong ñất, dùng nước cất ñể chiết muối hoà tan; ñể phân tích kali dễ tiêu trong ñất dùng dung dịch amoni axetat 1M làm dung môi chiết, nhưng, ñể phân tích kali tổng số phải khoáng hoá mẫu ñất bằng cách ñun nó với hỗn hợp 3 axit ñặc H2SO4, HClO4 và HF Thường dùng hai phương pháp khoáng... không dùng chúng ñể lấy thể tích chính xác dung dịch, chỉ dùng ñể lấy thể tích gần ñúng 7.2 Thiết bị ño a Cân Trong Hoá phân tích, sử dụng các loại cân có ñộ chính xác khác nhau, ví dụ: cân kĩ thuật với sai số cân ± 0,01g, ± 0,001g, cân phân tích với sai số cân ± 0,0001g (dùng cho phân tích thông thường), ± 0,00001g (dùng cho phân tích bán vi lượng), ± 0,000001g (dùng cho phân tích vi lượng) và với các ... mol phân tử (phân tử gam), khối lợng mol ion (iongam), nồng độ đơng lợng gam -lg phần tỉ phần triệu hệ số phân bố tỉ số phân bố tích số tan độ truyền quang tinh khiết hoá học tinh khiết phân tích