التقدير الطيفي لايوني الكوبلت (II) والكروم (( III باستخدام مركب الازو الجديد وتطبيقاتھا

رسالة ماجستير

اسم الباحث : عبد الحر راضي عودة

اسم المشرف : أ.م.د. احسان مھدي شھيد

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية العلوم

الاختصاص : علوم الكيمياء

سنة نشر البحث : 2023

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة

تضمنت الدراسة تحضيرو تشخيص لكاشف جديد لاحد مركبات مشتقات الازو، وهو الإيثيل 4-(5-أسيتيل-2،3،4-تريهيدروكسيفينيل) ديازينيل بنزوات (EATDB). تم تحضير الكاشف عن طريق اقتران الآزو بين مشتق الإميدازول مع ملح الديازونيوم لإيثيل 4-أمينو بنزوات (بنزوكائين). وتم تعريض المركب الناتج لتحليل مكثف، باستخدام أساليب متطورة مثل كروماتوغرافيا الغاز- كتلة (جي.سي. ماس)، وتحليل الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، ورنين البروتونات النووي (1HNMR)، و(13CNMR)، وطيفية الأشعة تحت الحمراء FT.IR. ومن الملاحظ أن الظروف المثلى للتفاعل الأيونين مع العامل تم استكشافها بدقة. وشمل ذلك دراسة تأثير الدالة الحامضية، وتسلسل الإضافة، ومدة استقرار المركبات المعقدة، وتركيز الليكاند وتأثير درجة الحرارة، وتأثير القوة الأيونية.
تم إعداد منحنيات المعايرة لأيوني الكوبالت (II) والكروم (III) مع نطاق تركيز من (1-100 µg.ml-1) لكلا الأيونين. البارامترات التحليلية المحصل عليها هي معامل الخطية (R2) 0.9980 و ، 0.9939والامتصاصية المولارية 0x102 0.212 L.mol-1.cm-1 و 00.935×103 L.mol-1.cm-1 ، وحساسية ساندل 0.278 µg.cm-2) . g.cm-2µ و 0.554) لأيوني الكوبالت (II) والكروم (III ) على التوالي. للتحقق من تكافؤ المعقدات، تم استخدام طرق متعددة بما في ذلك طريقة نسبة المول، وطريقة جوب، وطريقة مولارد. تبين أن ثوابت الاستقرار (Ksta) لمعقدات الكوبالت (II) والكروم (III) هي .967× 108 و 1.125. ×14 10 على التوالي.
علاوة على ذلك، أشارت الدوال الثرموداينميكية (∆S,∆H,∆G) للمعقدات لكل من الكوبالت (II) والكروم (III) إلى أن تفاعلات معقدات Co (II) و Cr (III) كانت تفاعلات باعثة للحرارة. ومع ذلك، لوحظ في الدراسة وجود تداخل من عدة أيونات موجبه وسالبه أثناء تقدير أيوني الكوبالت (II) والكروم .(III)
وبناءً على ذلك، تم دراسة عوامل حجب مناسبة، مع مراعاة درجات التفاعل المتباينة اعتمادًا على طبيعة وتركيز الأيونات المتداخلة. ، أشار تحليل المعقدات المذابة إلى أن معقدي الكوبالت (II) والكروم (III) كانا غير مشحونين حسب قياس التوصيلية.
تم تقييم دقة الطريقة التحليلية بعناية فائقة من خلال حساب لثلاث تراكيز مختلفة من الأيونات، ومن ثم حساب الانحراف المعياري النسبي (%RSD) كمقياس للتباين. أظهرت البيانات المحصل عليها دقة ممتازة، حيث تراوحت نسبة %RSD من (0.479. – 0.874.لأيون الكوبالت (II) ومن (.0.742% – .0.896%) لأيون الكروم (III). بالاضافة الى دلك ، تراوحت نسبة الاسترداد النسبي من 98.43.% – 101.764% لأيون الكوبالت (II) ومن 99.41% – 101.47% لأيون الكروم .(III)
كان حد الكشف الكمي L.O.Q مهمًا لتحديد حساسية الطريقة جنبًا إلى جنب مع حد الكشف L.O.D. بالنسبة لأيون الكوبالت (II)، تبين أن الحد الكشف الكمي وحد الكشف L.O.D و L.O.Q هما 0.749 و2.471 مايكوكرام لكل مل-1 على التوالي. و تبين أن الحد الكمي وحد الكشف L.O.D و L.O.Q هما ( 0.864 و 2.851 مايكوكرام لكل مل-1 ( بالنسبة لايون الكروم (III) بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة الكاشف والمعقدين لخصائص الاستقرار والخصائص الفيزيائية، بما في ذلك نقطة الانصهار والتوصيلية المولارية. أثبتت هذه الطريقة التحليلية فعاليتها في تحديد كميات ضئيلة من أيوني الكوبالت (II) والكروم (III) الموجودين في عينة دوائية، مما يسلط الضوء على فائدتها في تحليل الأيونات بدقة وحساسية.

Spectrophotometric Determination of Cobalt (II) and Chromium(III) Ions using the new (Azo) Compound and their Applications.

ABSTRACT

This study encompasses the synthesis and characterization of a novel reagent, namely Ethyl4-(5-acetyl-2,3,4-trihydroxyphenyl) diazenylbenzoate (EATDB). The reagent was synthesized through azo coupling of the imidazole derivative with the diazonium salt of ethyl 4-aminobenzoate (benzocaine). The ensuing compound was subject to extensive analysis, employing sophisticated methods such as gas chromatography-mass spectrometry (G.C. mass), UV-Vis analysis, 1HNMR, 13CNMR, and FT.IR spectroscopy.
Notably, the optimal conditions for the reaction between the two ions (Co(II) and Cr (III) ions ) and the reagent were thoroughly explored. This entailed examining the effect of acidity function, addition sequence, stability duration of the complexes, ligand concentration, temperature influence, and ionic strength impact. The calibration curves for Cobalt (ll) and Chromium (lll) ions were constracted with concentration range from (1-100 µg.mL-1) for both of ions. The Analytical parameters obtained are linearity coefficient (R2)0.9980 and 0.9939,molar opsorpitivity 0.212×102 L.mole,cm-1and 0.935×103 L.mole.cm-1 and Sandall’s sensitivity 0.278 g.cm-2 and 0.556 g.cm-2 for Cobalt (ll) and Chromium (III) ions respectively. To ascertain the equivalency of the complexes, various methods including the Mole ratio method, Job’s method, and Mollard method were utilized. The stability constants (Ksta) for the cobalt (II) and chromium (III) complexes were found to be 5.967×108 and 1.125×1014L.mol-1 respectively. Moreover, the thermodynamic functions (ΔH, ΔG, and ΔS) for both complexes indicated that the reactions Co (II) and Cr (III) complexes were exothermic. Nevertheless, the study noted that there is interference from several cations and anions during the estimation of Cobalt (II) and chromium (III) ions. Consequently, the addition of appropriate masking agents was explored, taking into account the varying degrees of interaction depending on the nature and concentration of interfering ions. Impressively, the analysis of the dissolved complexes indicated that both Cobalt (II) and chromium (III) complexes were uncharged due to the measurement at conductivity.
The precision and accuracy of the analytical method were meticulously evaluated by subjecting it to three distinct ion concentrations, and subsequently computing the relative standard deviation (RSD %) as a measure of variability. Obtained data showcased excellent precision, with RSD% ranging from( 0.479% – 0.874%) for Co (II) and from (0.742% – 0.896%) for Cr (III). Moreover, the relative recovery ranged from 98.43% – 101.764% for Co (II) and from 99.41% – 101.470% for Cr (III).The Limit of Quantification L.O.Q was crucial for determining method’s sensitivity alongside with Limit of Detection L.O.D. For Cobalt (II) ion, the L.O.D and L.O.Q were found to be 0.7410µg.mL-, and 2.4120 µg.mL-1 respectively, while for Chromium (lll) ion are 0.8640 and 2.8510 µg.mL-1 respectively. Additionally, the reagent and the two complexes were investigated for their settling properties and physical characteristics, including melting point and molar conductivity. This analytical method proved effectively in quantifying cobalt (II) and chromium (III) ions present in a pharmaceutical sample, highlighting its utility in sensitive and accurate ion analysis.