Tốc độ sinh mạch quá trình phân hủy H2O2 được xúc tác bằng phức Fe2+ với dietylentriamin (Deta) trong hệ H2O - Fe2+ - Deta - H2O2 (1)

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

74
lượt xem 4
download

Tốc độ sinh mạch quá trình phân hủy H2O2 được xúc tác bằng phức Fe2+ với dietylentriamin (Deta) trong hệ H2O - Fe2+ - Deta - H2O2 (1)

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này, trình bày kết quả nghiên cứu tốc độ sinh mạch của quá trình phân hủy H2O2 được xúc tác bởi phức [Fe(DETA)]2+. Khi thêm vào hệ chất ức chế (In) có khả năng tương tác tốt với gốc tự do OH như: hydroquynon (Hq), axit ascobic (Ac) [3,4,5] chúng tương tác với gốc OH, làm giảm lượng oxi do gốc OH sinh ra. Khi nồng độ In đủ lớn, sẽ kìm hãm hoàn toàn quá trình thoát khi oxi với sư xuất hiên chu kì cảm ứng (r). Khi nồng độ In không đổi, r phụ thuộc vào sư thay đổi nồng đô các chất trong hệ (1). Dựa vào r sẽ xác định được tốc độ sinh mạch của quá trình phụ thuộc vào nồng độ các chất tham gia phản ứng. Trên cơ sở đó thiết lập mô hình động học của quá trình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tốc độ sinh mạch quá trình phân hủy H2O2 được xúc tác bằng phức Fe2+ với dietylentriamin (Deta) trong hệ H2O - Fe2+ - Deta - H2O2 (1)

TOG DO SINH MACH QUA TRINH P H A N HUY H2O2 fll^tfC XUC TAG BANG PHUfC Fe^+ Vdfi DIETYLENTRIAMIN (DETA) TRONG HE H2O - Fe^^ - DETA - H2O2 (1) vu THANH CONG', NGO KIM 0|NH', NGUY£N VAN XUY^N' 'Trudng D^i hpc Hii Phdng; ^Vif Cdng nghi mdi trudng, BO Giao thdng vin tii; frudng D^i hpc Bich khoa Hi NOi SUMMARY This article presents studied results on the initial generating speed ofHiOi decomposition reaction oxidization Fe(II) comfiex dietylentriamine (DETA) in the system ofH20 - Fe^* - DETA - H2O2. This de- pends upon different inffluential factor such as initial concentrations ofsubstans pH,... in the system H2O - Fe^* - DETA - H202- Result shown that the system depends strongly on different fias been studied. The obtained results have allowed to establish a experimental kinetic model of the reaction. LDATVANDE Trong cOng trinh [1] chiing tdi da nghign cifu vd tg dd OH nhu: hydrdquynen (Hq), axit asecbic (Ac) chifng minh phOc Fe^* vdi ligan Id dietylentriamin [3,4,5] chiing tUdng tdc vdi gd'c OH, Idm gidm lupng oxi (DETA) vdi thdnh phin [Fe(DETA)]^* cd khd ndng xuc do gde OH sinh ra. Khi ndng dd In du Idn, se kim ham tdc tdt chd cdc qud trinh phdn huy HA- Kit qud ehd ^odn tdn qud trinh thodt khi oxi vdi sg xuit hign ehu thdy qua trinh phdn huy H2O2 phg thude vdo nhilu ylu ^ ^ i „ ,.,„„, > ^u, „ * „ „ .. ,„ ^u.„„ Z^-, „h,: fh.A^ td khdc nhau nhi^ pH eua dung djch, ndng dd d c chit kl ^dm ung (-c). Khi ndng dO In khOng dd, T phg thuge ban ddu trong hg... Bai bdo ndy, trinh bay kit q d v^° ^^ ^^^^ ^^' "^"9 ^d cdc chit trong hg (1). Dga vdo nghign cifU tde dO sinh mgch cua qud trinh phdn hiiy '^ se xdc djnh dupe tde dO sinh mgch ciia qgd trinh phg H2O2 dgpc xiie tdc bdi phifc [Fe(DETA)]2*. Khi thgm vdo thudc vdo ndng dO cdc chit tham gia phdn ifng. Trgn hg chit ifc chi (In) cd khd ndng tuong tdc tdt vdi gde co sd dd thilt ldp md hinh ddng hpc cua q d trinh. IL THI/C NGHIEM VA PHUdNG P H A P TINH TOAN Khi cho thgm chd't ifc chi Hq vdo hg (1) ta thu dupc - [ln]o Id ndng dd ban ddu ciia chit ifc chi Hq. 1 ^^^^f'l' K.'. J^^'^ ;?%\^^?^- ^^-- '^K5.'^^.^' - ^i la thdi gian iic chi hdn t d n q d trinh (s). ndng dO tung chdt trong hg 2 , theo del sg biln ddi J.^u* L nhdn thif hai khi pH > 3 trdng dung djch tgo dilu kign thudn Ipi chd qud trinh oxi hda Fe^* thdnh Fe^*, Idm Khi dd tgo digu kign thugn Ipi cho qud trinh tgo phifc gidm ndng dd Fe^*, do dd gidm ndng dO phufc xdc tdc Fe2^ + L ^ [FeL]'* (1) vd phufc peroxo, ngn W ° ^ gidm. Bde rigng phin phdn Do vdy khi pH tdng Idm tdng ndng dO eua phifc xiic ifng thee H*: n = 0,2206 + -0,795. tac [FeL]^* vd phifc chit trung gian hogt ddng tUdng 2. Srf phy thuOc cua W,°2 v^o [DETA]„ ifng. Kg't qud W°ffj tdng din vd dgt cgc dgi d pH = 3,0. trong h^ (2) '' ^^ Ta thd'y pH = 3 thi w".^ Idn nhlt. Do dd chpn pH = 3 Nlu tilp tgc tdng pH, \N°^^ gidm din khi pH tdng > 3,0. Dilu ndy dupc gidi thfch de hai nguygn nhdn: d l tiln hdnh thf nghigm tilp theo. Dilu kign khdc nhg nguygn nhdn thif nhd't Id trong mdi trudng kilm (pH trong thf nghigm phdn 1, thay ddi [DETA]o bdng cdc cad), Fe^* cd khd ndng hinh thdnh phifc cd nhdm gid trj: (0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25; 1,5; 2; 3; 4; 5).10-' hydrcxyl, phifc ndy khOng hcgt ddng xuc tdc vd edn trd mol.l"^ Kg't qud thu dupc trong bing 2 vd trin hinh 3, sg hinh thdnh phifc hcgt ddng [FeLH202]^*. Nguygn hinh 4. Bing 2: Stf phg thuQc chu kl bdn huy vd tic dO sinh mgch vdo nifng dO DETA [DETA]„.10' 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 ,5 2 3 4 5 ^i(S) 137 72 45 21 50 60 81 123 165 213 w,%.io^ 0 1,096 2,084 3,35 7,143 3 2,483 1,854 1,216 0,912 0,704 -lg[DETA]o 4,602 4,301 4,125 4 3,903 3,824 3,699 3,523 3,398 3,301 -|gWi% 5,96 5,681 5,525 5,417 5,522 5,605 5.732 5,915 6,04 6,152 -HKi. (n»l . 7 • y = -1.0412x +9.5841 t- e • 9 5M 4 ' 3 2 1 0 5.2 5 |DETA|,.10' 4.5 -IglDETAI. Hinh 4: Anh htfoTng cua [DETA]„ tdi W. ^^ Hinh 5: S\f phy thuOc -IgLDETA]„ vao -ig W.^,2^ i,TN [Fe(DETA)]^*, phifc ndy chua bao hda phdi trf, tgo digu Khi [DETA], thi W^^ tdng vd dgt eye dgi khi [DETA]„ = kign cho H2O2 di vdo nOi d u hinh thdnh phifc trung gian [Fe^lo- Oi8~u ndy dupc gidi thfch id do khi tdng ndng dO hogt dOng. ligan L cdn bdng (1) chuyin djch sang phdi Idm tdng Khi [DETA]„ > [Fe2*]„ thi [DETAJo tdng, ^^ Igi gidm. ndng dd [FeL]^* vd phufc ehd't trung gian hogt ddng Digu dd chifng td cd sg hinh thdnh phifc da lygan tuong U'ng. Kit qud cho thd'y W°.^ dgt cgc dai khi [H\-2f\ [FeLj]^* vd phifc ndy khdng ed hogt tfnh xuc tdc. [DETAJo = [Fe^^lo ehe phdp khdng djnh thgm mOt lin Bgc rigng phin phdn ifng theo DETA: ^ nQa phifc xuc tdc Id phifc dOn nhdn cd cdng thifc 0 = 0,9034^-1,0412. ' Hoa hpc & Ung dung O)) 5i«'19 (i03)/20og 5).10"''mol.l"\ cdc dilu kign thf nghigm khde vd tfnh f 3. Stf phy thuOc cua W.°.2^ vao [Fe^*] „ trong j , ^ (2) todn nhu mge 2. Kit qud thu dupe chu kl bdn huy Thay ddi [Fe^^L = (0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2; 3; 4; ^'(^^ '^ ^°^ ^^°"9 ^^"^ ^ '^ *^^" "'"" ^' " ' " " ^ ' ' " ' Bing 3: Sg phg thuQc ciJa chu kl edm i3fng, tlTc dO sinh mgch vdo n6ng dO Fe'* ban diu [Fe'lo.lO^ 0 0,25 0,5 0,75 1 1,5 2 3 4 5 ^i(s) 35 26 23 21 18 15 14 13 12 W|%.10^ 0 4.286 5,769 6,522 7,143 8,333 10 10,71 11,5 12,5 -IgfFe'lo 4,602 4,301 4,125 4 3,824 3,69 3,522 3,398 3,3 •l9Wi% 5,079 5,06 5 4,98 4,964 5,368 5,239 5,186 5,146 W,°l. .10 -igw,^ y = 0.3727X + 3.646 v-;i. 5.1 y = 0.081x +4.5535 5 IF." I..10' 4.5 -lg|Fe'*l, .0 Hinh 6: Anh htfofng cua [Fe^*]o tdi W, .2^^ Hinh 7: Stf phy thuOc -lg[Fe^*]„ vao -lg W.o. .^j^ Trong khodng ndng dd ( 0 ^ 2).10-^ khi tdng [Fe2*]„thl vdo sg tdng [Fe^*],,. W°fN tdng tuyln tfnh theo ndng dO [Fe^*], vl khi [Fe^*], Kg't qud tfnh todn bde rigng phdn eua phdn ifng theo tdng, cdn bdng (1) chiwln djch theo chilu thugn, klo Fe2*: 0 = 0.3727 + 0.081. theo cdn bdng (2) chuyen djch theo chigu tdng ndng dd phifc trung gian hogt ddng 4. S}f phy thuOc cua W.°2 vao [ H A l o [FeL]'* + H2O2 ^ [FeLH202]'* (2) trong h$ (2) '' Chpn [Fe^i^ = [DETAJo = LIO-^moLI"^ d l nghign cifu Do dd W°/N tdng. Khi [fe^*l du Idn (> 2.10-") ddn tilp, thay ddi [H202]o = (1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8).W mol.|-\ tdi ndng dd phifc xuc [FeL]^* dii ldn d l chuyin gdn nhu cdc digu kign thf nghigm vd phUdng phdp tfnh todn nhu hodn todn H2O2 vdo phifc trung gian hogt ddng trong mge 1. Kit qud thu dupe trong bing 4 vd trgn hinh 8, cdn bdng (2), khi dd w"^^ gin nhu khdng phg thuOc hinh 9 sau: H6a hpc & Lfng dung Si 19 (i03)/20og ceo Bing 4: S^ phg thuOc cija chu kl edm O'ng, tic dO sinh mgch vdo ning dO H2O2 ban diu [HzO^lo.lO^ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 T|(S) 80 43 32 23 19 16 14 12 Wi%.10^ 0 1,871 3,467 4,853 6,339 7,834 9,036 10,471 12,023 -IgfHzOzJo 2 1,7 1,52 1,4 1,3 1,22 1,15 1,09 -igWi% 5,728 5,46 5,314 5,198 5,106 5,044 4,98 4,92 -igw,:; 'IMXtL.ZXItj, 5.2 4.S 8 |H,O,|..l0' 1.8 2 -ltlH,0,|, Hinh 8: Anh htfofng cua [H^Oj]„ tdi W. 2^ Hinh 9: Sif phy thuOc -IgCH^Oz]„ vao -lg W^^j^ ViX tdng tuyln tfnh vdo [H202]o, dilu dd dupe gidi ^^^ ^^^ ^^'^ ^'^^^ ^^^ ""'^"Q Pli^" cua phdn ifng tfnh theo H2O2: n = 0.8836. thfch la de khi tdng [H202]„ Idm ndng dd c d phifc trung j i f cdc kit q d nghign cifu trgn, thilt ldp dupe bilu gian hogt dOng tdng theo de sg chuyin djch cdn bdng thifc dOng hpe tO'e dd sinh mgch qud trinh phdn hiiy (2) ngn phdt sinh gO'c tg do HO tdng. H2O2 phg thuOe vao cdc y l u td trong hg: W°^,=X.[H^]g'22''^*-'''^35 [DETA]°'^°34.1,0412 jpg2.jO,3727.0,081^H202]°'««3« Trong dd x Id hdng sd td'c dd higu dgng. Tif phgong trinh ddng hpc td'c dd sinh mgch qud trinh phdn hiiy H2O2 trgn chd thd'y ro sg dnh hgdng c d tifng chdt trong hg phdn ifng ddn td'c dO sinh mgch cua qud trinh, ddc bigt Id ylu td pH. IV.KETLUAN ; : 1. Bdng phUdng phdp sif dgng chit ifc c h i Hq, da vd DETA. xdc djnh dupc td'c dO sinh mgch c d qud trinh oxi hda 2. Da thig't Igp dupc bilu thifc ddng hpc c d W|% phdn huy H2O2 dudi tdc dgng c d phQc chd't tgc bdi Fe^* phg thupe vdo d c ylu td dnh hudng trong hg. (Xem tii'p trang 38) m Hoa hpc & Lfng dung Si 19 (w3)/20og