Tài liệu Tìm hiểu về nguyên tố hóa học telu

  • Số trang: 51 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 230 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Tìm hiểu về nguyên tố hóa học Telu
Tìm hiểu về nguyên tố hóa học Telu MỞ ĐẦU Telu là một nguyên tố hiếm trong vỏ trái đất, nó thường có trong hợp phần của phún thạch khí núi lửa và chỉ tồn tại với lượng nhỏ 10 -7% trọng lượng vỏ trái đất (khoảng 0,0001ppm ). Telu (Te) được Muller phát hiện ra năm 1782 và 16 năm sau đó được Klaproth đặt tên là Telu tức là đất. Trong tự nhiên, Telu tồn tại trong nhiều dạng khoáng vật hiếm và thường đi cùng với các kim loại nặng khác nh Cu, Pb, Hg, và Au... Khoáng vật điển hình của Telu là Telurua và nó tương tự như Sunfua. Ví dụ: PbTe(Chì Telurua); Ag2Te(Bạc Telurua); Bi2Te3(Bismut Telurua). Telu có một tính chất đặc biệt rất đặc trưng cho nó là khả năng kết hợp với vàng tạo thành khoáng vật bền vững, khó bị phá vỡ, điều này rất có lợi trong việc loại bỏ Telu tuy nhiên trong quá trình khai thác và tinh luyện vàng điều này lại gây cản trở bởi sự tạo nên khoáng vật bền đó. Trong công nghiệp, Telu thường được dùng làm tác nhân lưu hoá thứ cấp với cao su tự nhiên và GR-S, dùng để điều chỉnh độ xốp của thép, cải tiến độ bền cơ học của đồng, cải tiến tính chất vật lý của chì và thiếc, làm tăng khả năng chống ăn mòn của Magiê, sản xuất vật liệu bán dẫn và pin quang điện. Nguồn khai thác Telu chủ yếu trong công nghiệp là bụi khói của lò đốt pirit trong sản xuất axit sunphuric và bùn anôt trong quá trình tinh chế đồng bằng phương pháp điện phân. Dùng MnO 2 (manganđioxit) để ô xi hoá Telu ở 1 trong các chất thải đó thành điôxit rồi tách lấy điôxit đó và cho tác dụng với khí SO2 theo phản ứng: TeO2 + 2SO2 = Te + 2SO3 Telu thường đi kèm với selen trong một số đối tượng mầu, Có thể sử dụng một số phương pháp để xác định telu: Trong bản khoá luận này, chúng tôi nghiên cứu xác định telu ở dạng Te 4+ bằng phương pháp von-ampe hoà tan catot trên điện cực giọt Hg treo. Ngoài ra còn có thể xác định Telu bằng một số phương pháp khác nh phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, phổ phát xạ nguyên tử, phương pháp sắc ký và phương pháp so màu với xylen dacam... 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.Tính chất 1.1. Tính chất vật lý của Telu [1,2] Telu là nguyên tố hoá học có số thứ tự nguyên tử là 52 trong bảng hệ thống tuần hoàn của Mendeleep, với khối lượng nguyên tử là 127,61. Telu có 12 đồng vị trong đó có 8 đồng vị bền là 120 Te, 122Te, 123Te , 124Te , 125Te , 126Te , 128Te , 130Te, 4 đồng vị nhân tạo không bền có Ých là 127Te, 129Te, 131 Te, 132Te. Dạng thù hình bền của Telu là dạng lục giác có mầu trắng bạc gồm những mạch chữ chi Ten của các nguyên tử Telu, nó không tan trong nước cũng như trong bất kì loại dung môi nào khác. Tuy nhiên nó giòn, dễ nghiền thành bột. Dạng màu nâu được tạo ra khi Telu kết tủa trong nước, ngoài ra Telu còn có một số dạng thù hình khác nhưng không hoàn thiện. Telu vô định hình là chất bột màu hung, ở 25 0C chuyển sang dạng tinh thể. Ở nhiệt độ cao, hơi của Telu gồm những phân tử thuận từ Te 2, độ bền nhiệt của những phân tử này nhỏ nhất so với các phân tử cùng nhóm 6 nh O2, S2, Se2. Độ bền nhiệt của Te2 là 226 kJ/ mol. Telu có nhiệt độ nóng chảy tương đối cao 450 0C và nhiệt độ sôi của Telu tinh thể lên tới 9940C. So với thang chuẩn Mohs, Telu có độ cứng là 2,3. 3 Telu một nguyên tố đa hoá trị, với các hoá trị có thể có là -2, 2, 4, 6. 1.2. Tính chất hoá học của Telu[1,2] Telu có thể tác dụng với nhiều kim loại tạo thành các Telurua giống sunphua.2 Ag + Te = Ag 2 Ag + Te = Ag2Te Telu không tác dụng với hidro, tác dụng với Flo và Clo ngay ở nhiệt độ thường: Te + Cl2 = TeCl2 Và với ôxi chỉ khi đung nóng: Te + O2 = TeO2 Telu tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ 100 - 1500C Te + 2H2O = TeO2 + 2H2 Telu không phản ứng với các axit không có tính ô xi hoá, với những axit có tính ôxi hoá mạnh nh axit sunphuaric đặc và axit nitric đặc, Te phản ứng giống nh lưu huỳnh. Te + 2 H2SO4 = TeO2 + 2 SO2 + 2H2O Trong dung dịch kiềm, Telu phản ứng giống nh lưu huỳnh 3 Te + 6 KOH = K2TeO3 + K2Te + 3H2O Trong nước cường thuỷ Telu phản ứng tạo ra axit Telurơ Te + 2 HNO3+ H2SO4 = H2TeO3 + 2 NO2 + SO2 + H2O Trong dung dịch có pH < 7, những nguyên tố đứng trước Telu trong dãy điện hóa nh Sn, Pb, Cu, Ag... có thể thế Telu trong hợp chất của nã. 1.3 Hợp chất của Telu 1.3.1 Telu đioxit Khác với lưu huỳnh trạng thái lai hoá sp2 không đặc trưng cho Te nên Telu đioxit là hợp chất polime và nó là chất dạng tinh thể không màu, có mạng lưới ion kiểu Rutin và nóng chảy ở 7330C. Telu dioxit hầu nh không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch kiềm tạo thành muối Telurit. Phương trình phản ứng: 4 TeO2 + 2 KOH = K2TeO3 Telu dioxit còn có thể tan trong dung dịch axit: TeO2 + 4 HCl = TeCl4 + 2H2O Nh vậy Telu dioxit là hợp chất có tính lưỡng tính. ngoài ra Telu dioxit còn là một chất oxihoá mạnh dễ bị khử đến Telu nguyên tè. Phương trình minh họa: TeO2 + 2 SO2 = Te + 2 SO3 Telu dioxit được điều chế bằng cách đun nóng để làm mất axit của 2TeO2.HNO3 (2TeO2.HNO3 là sản phẩm thu được khi cho Telu tác dụng với axit Nitric nóng). 1.3.2 Telu trioxit Telu trioxit là chất rắn, tồn tại dưới một vài dạng điển hình là dạng vàng và dạng xám. TeO3 là hợp chất kém bền nhiệt, phân hủy giải phóng oxi ở trên 4000C. Telu trioxit tan chậm trong nước nóng tạo thành dung dịch axit Teluric theo phương trình: TeO3 + H2O = H2TeO4 Tan tốt trong dung dịch kiềm tạo thành muối Telurat: TeO3 + 2 KOH = K2TeO4 + H2O Telu trioxit có tính oxihoá mạnh và được điều chế khi ta đun nóng axit Teluric ở nhiệt độ 300 - 5000C. H6TeO6 = TeO3 + 3 H2O 1.3.3 Oxiaxit của Telu 1.3.3.1 Axit Telurơ Axit Telurơ được sinh ra khi cho Telu dioxit tác dụng với nước : TeO2 + H2O = H2TeO3 Axit Telurơ không tách ra được ở trạng thái tự do vì ngay khi tách ra từ dung dịch nó đã mất một phần nước tạo thành Hidrat xTeO 2.yH2O( x>y ) và 5 nó cũng là một hợp chất kém bền nhiệt, khi đun nóng nhẹ chúng dễ mất nước tạo thành anhidrit TeO2. Axit Telurơ là một axit có tính lưỡng tính: Tan trong kiềm cho muối Telurit, còn tan trong axit cho ta muối của Te4+ . Phương trình phản ứng: H2TeO3 + KOH = K2TeO3 + H2O H2TeO3 + 4 HCl = TeCl4 + H2O 1.3.3.2 Axit Teluric Axit Teluric được điều chế bằng tương tác của Telu hay Telu dioxit với những chất oxihoá mạnh nh H2O2... phương trình phản ứng: TeO2 + H2O2 = H2TeO4 Axit Teluric tồn tại ở dạng tinh thể không màu, Ýt tan trong nước lạnh và tan được trong nước nóng. Khi kết tinh từ dung dịch ở nhiệt độ dưới 10 0C nó tách ra dưới dạng hidrat H 6TeO6.4H2O và ở nhiệt độ thường dưới dạng H6TeO6. Axit Teluric là một axit yếu và không thể chuẩn độ được bằng NaOH. Những nguyên tử H trong axit Teluric có thể thay thế một phần hoặc hoàn toàn bằng những nguyên tử kim loại, với những cation có bán kính lớn thì muối của axit Teluric là muối axit nh KH5TeO6. Khi đun nóng trong bình kín ở nhiệt độ 140 0C, H6TeO6 chuyển sang một dạng thù hình khác ứng với công thức kinh nghiệm là H 2TeO4. Đây là một chất lỏng nhít có thể trộn lẫn hoàn toànvới nước và khi để lâu trong dung dịch nước nó chuyển dần sang dạng H6TeO6(Axit orthoteluric). 2. Tính chất cực phổ của Telu Lingane và Niedrach [3,4] đã nghiên cứu tính chất cực phổ của Telu trong các môi trường đệm có khoảng pH rộng và đã đưa ra các kết quả có tính chất hệ thống. 2.1 Telu hóa trị 6. Theo các tác giả này Telu hóa trị 6(Te 6+) không có khả năng bị khử trên điện cực giọt Thuỷ ngân, tuy nhiên Issa và các đồng sù [3,4] lại cho rằng Te 6+ 6 bị khử trên giọt thuỷ ngân tạo thành Te 2- ở thế rất âm trong môi trường bazơ yếu. 2.2 Telu hóa trị 4 Sóng cực phổ điển hình của Te4+ đã được Lingane và Niedrach ghi được ở khoảng pH từ 0,4÷ 6,9 trong đệm citrat. Có hai sóng chính đó là : Sóng khuyếch tán và sóng có cực đại. Khi tăng pH, sóng khuyếch tán và sóng đỉnh dịch chuyển về phía âm hơn. Khi tăng nồng độ Telu, sóng thứ hai sinh ra và sóng thứ nhất vẫn giữ nguyên. Dòng khuyếch tán toàn phần tỷ lệ với nồng độ Telu từ 3.10-4 đến 3.10-3 M. Độ cao của sóng thứ nhất không thay đỏi theo nồng độ bởi có sự tạo nên một líp sản phẩm mỏng(telu nguyên tố trên điện cực). Bằng phương pháp Culong đã chứng minh được dòng khuyếch tán toàn phần đứng trước sóng cực đại ứng với sự khử 4 electron H2TeO3 + + 4e ↔ Te 4H+ + H2O Trong môi trường ammoniac chỉ sinh ra một sóng khuyếch tán duy nhất trước sóng cực đại. Nét nổi bật của cực phổ đồ Te 4+ là sóng cực đại lớn xuất hiện sau sóng khuyếch tán ở vùng thế âm hơn, phản ứng điện cực của nó là: Te0 + 2e ↔ Te2Sóng cực đại này khác hẳn với sóng cực phổ trong cực phổ cổ điển, thế của nó phụ thuộc vào pH của dung dịch nền. Nhiều tác giả khác [3,4] đã nghiên cứu và ứng dụng xác định Telu bắngóng khuyếch tán trong môi trường đệm ammoniac (NH 4Cl + NH4OH; NH4Cl + NH4NO3; NH4NO3 + NH4OH). Tuỳ theo thành phần cuả nền và pH mà thế bán sóng dịch chuyển từ - 0,6 V đến - 1,0 V. Ngoài nền đệm Bazơ, các tác giả [3,4] đã nghiên cứu việc xác định Telu bằng sóng khuyếch tán trong môi trường axit mạnh hoặc là trong hỗn hợp các axit mạnh nh HCl +H2SO4 . Ở các nền axit đó Telu cho hai sóng đó là sóng khuyếch tán có E1/2 = - 0,1 V, sóng thứ hai là sóng có cực đại với E p = - 7 0,8 V, cường độ của sóng thứ hai thường lớn hơn cường độ của sóng thứ nhất cỡ 5 lần. Bằng phương pháp cực phổ dao động, Telu đã được xác định đến 5.10 -7 trong nền axit Nitric 0,01 M(HNO3 0,01 M). Lialikop và cộng sù [3,4] đã nghiên cứu cực phổ xung của Telu trong nền HCl 1M, trong nền này có thể xác định được đến 1.10-6 M. 2.3 Telu hóa trị -2 Còng Lingane và Niedrach đã nghiên cứu sóng cực phổ của ion Te 2- và khẳng định đó là sóng anot thuận nghịch trong mọi giá trị pH từ 0 đến 14. Cớ chế của sóng anot này có thể là do sự oxihóa Te 2- -2e ↔ Te, hơn là sự khử điện cực của Thủy ngân để tạo thành Telu Thủy ngân [Hg(Te)]. Tóm lại: Telu hóa trị 4(Te4+) cho hai sóng cực phổ đồ gồm sóng khuyếch tán và sóng có dạng cực đại trong các môi trường khác nhau, nhưng độ nhạy phép đo xác định Telu đạt được cao hơn cả là sóng có cực đại trong môi trường axit. Telu hóa tri 4 có đặc trưng phân tích cực phổ thuận lợi, vì thế nên chuyển các dạng Telu hóa trị khác nhau về Telu hóa trị 4 bằng những phản ứng hóa học thích hợp. Nhiều ứng dụng của Telu đang là mối quan tâm hiện nay bởi vậy việc tìm ra phương pháp tách và xác định Telu là rất cần thiết. 3. Các phương pháp xác định Telu 3.1 Các phương pháp xác định lượng lớn[2] 3.1.1 Phép phân tích trọng lượng Nguyên tắc là dùa trên sự tạo thành các hợp chất Ýt tan sau đó đem nung để nguội rồi cân trọng lượng. Phương pháp kết tủa TeO2 [2] 8 Kết tủa Te4+ với SO2 hoặc H2S trong axit HNO3 2:1, sau đó đun nóng kết tủa tới khô với vài giọt H 2SO4 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 Mo 6+; 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 Te 4+ 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 - Sù 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 → 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 bét. 3.2 Phương pháp xác định lượng vết 9 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 nhá 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 dùa 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 VớiI Id : Cường độ dòng khuyếch tán cực đại (µA) 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) 10 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 ÷ 10-5 . Nh 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 T 1 = 17 ms trước khi nạp xung, tại thời điểm này có thể xem dòng Faraday và dòng tụ điện nh phương pháp cực phổ cổ điển và lần 2 tại thời điểm T 2 = 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 11 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 Te 4+ 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 dõng : 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: VonAmpe(Cực phổ); điện thế-thời gian; dòng-thời gian...Trên đường hoà tan sẽ 12 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 dùa trên khả năng oxi hóa điện hóa của Te 0 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 VonAmpe 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 HClO 4 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 dùa trên phản ứng hấp phụ của phức Te - 8 oxiquinolin trong môi trường axit H2SO4 0,1M trên điện cực giọt Hg treo. 13 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 phót). 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 dô : 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 (NaBH 4). 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 dông các điều kiện tốt nhất người ta đã tìm ra đường cong chuẩn từ 5-100µg/mL Te; 1,1µg/mL Te(IV) hoặc 3,1µg/mL Te(VI) có thể được xác định với sai số 14 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 nh 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 Ýt 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 15 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 nh 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 dùa vào tính chất hấp thụ mạnh của nó trong vùng tử ngoại. Dùa 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 µm, trong 50 mL dung dịch thì có thể xác định được khoảng 10 mg TeO42-. Ở 280 µg, có thể xác định được khoảng 445 mg TeO 42-. Trong phép chuẩn độ này có thể dùng 1 lượng nhá HCl, HNO 3, 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 Ýt tan trong nước, nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ nh 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 µm. 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 dùa trên ảnh hưởng xúc tác cảu nó tron phản ứng khử của Bromat với Hydrazin diclorua.[16] Phương pháp xác định nhanh Te dùa trên khả năng xúc tác của nó trong phản ứng oxihoá khử Bromat với Hydrazin clorua là một phương pháp đơn 16 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 sè 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 Te 4+ 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 5-45µg 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 : H 2TeO2; 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 Te 4+ 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), mét 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 nh mét tác nhân nhạy với việc xác định Te bằng phương pháp so màu. Trong điều kiện axit hóa và ở nhiệt độ phòng , 17 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/cm 2 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 NH 4OH đặc). Sau khi giải hấp, lượng Te4+ được xác định bằng dung dịch KMnO4. 4.1.2 Phương pháp chiết cupferon (NH4ONONC6H5) Dùa 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 CHCl 3 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 Cr 3+; Mn2+; Al3+; V5+ ; Ti4+; Bi2+; Mo6+ ra khái 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 18 qú trình trao đổi electron được thực hiện nhờ dòng điện. Kết quả thu được là nhờ vào việc tính toán dùa 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 nh sau: “Hoà tan mẫu Đồng để chuyển hết Cu → 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 . Dùa trên nguyên tắc của phản ứng tạo nên hợp chất Ýt tan của ion S2trong 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 . Nh 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 Mo 6+; 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 khái 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 SO 2 vào. Để tách được Telu dung dịch cần phải làm lạnh từ từ đến nhiệt độ phòng 19 và sau đó lọc kết tủa rồi đem rửa bằng nước nóng có chứa 1 lit SO 2. Chóng 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 Ýt 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 Dùa vào khả năng khử mạnh của Sn 2+ chóng 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 H 2SO4 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 100µg 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 dông FeSO4 với sự có mặt của Complexon III ở pH = 10 (đệm amoni) để khử ion Telurit Sử dông Hydrazin để kết tủa lượng nhỏ Telu Dùng Na2HPO4.H2O để kết tủa lượng Telu và Selen sau đó thêm SeO 2 vào để loại bó Selen khi đó ta thu được Telu. Sử dông 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 khái Selen là một vấn đề quan trọng trong việc xác định lượng vết Telu. 20
- Xem thêm -