Nghiên cứu sự tạo thành và phân huỷ gốc tự do HO*, dưới tác dụng của xúc tác phức [Co(Acac)]+

Phức xúc tác được nghiên cứu dựa trên cơ sở mô

phỏng thành phần, cấu trúc và cơ chế hoạt động của

xúc tác enzym. Trong đó trung tâm tạo phức là các

ion kim loại chuyển tiếp, còn protein được thay thế

bằng các ligan hữu cơ có chứa các nhóm chức hoạt

động, có khả năng phối trí với các ion kim loại, tạo

thành phức chất có khả năng xúc tác tương tự như

enzym. Xúc tác phức ngày càng được sử dụng rộng

rãi trong nhiều lĩnh vực như: công nghiệp, phân tích

vi lượng, chế tạo vật liệu, hóa dầu, dược phẩm, chế

biến thực phẩm, công nghệ sinh học, xử lý nước thải

bảo vệ môi trường Dưới tác dụng của xúc tác

phức, thì các phản ứng xảy ra ở điều kiện mềm hơn,

do đó, tiết kiệm được năng lượng cho các quá trình

phản ứng [1, 3, 5].

Phức chất xúc tác có những ưu điểm như: Thành

phần và cấu tạo phân tử đơn giản hơn enzym, cơ chế

xúc tác, độ chọn lọc, hoạt tính xúc tác rất gần với

xúc tác enzym, nhưng độ bền nhiệt động của phức

xúc tác cao hơn nhiều so với enzym, nên các quá

trình phản ứng khi có mặt của xúc tác phức được

thực hiện ở ngay điều kiện nhiệt độ và áp suất

thường. Chính vì vậy, xúc tác phức được xem như là

mô hình hóa của xúc tác enzym. Điều này đã tạo

nên một hướng nghiên cứu mới.

pdf 6 trang dienloan 18100
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu sự tạo thành và phân huỷ gốc tự do HO*, dưới tác dụng của xúc tác phức [Co(Acac)]+", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu sự tạo thành và phân huỷ gốc tự do HO*, dưới tác dụng của xúc tác phức [Co(Acac)]+

Nghiên cứu sự tạo thành và phân huỷ gốc tự do HO*, dưới tác dụng của xúc tác phức [Co(Acac)]+
 Tạp chí Hóa học, 54(5): 608-613, 2016 
DOI: 10.15625/0866-7144.2016-00373 
608 
Nghiên cứu sự tạo thành và phân huỷ gốc tự do HO*, dưới tác dụng 
của xúc tác phức [Co(Acac)]+ 
Lê Văn Huỳnh*, Trương Thị Thủy, Trần Thị Hà 
Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp 
Đến Toà soạn 10-5-2016; Chấp nhận đăng 25-10-2016 
Abstract 
Homogeneous catalysts complex is increasingly widely used in many fields. Under the catalytic effect of the 
complex, the reaction occurs in softer conditions, so the energy savings for the response process. Using the method, the 
inhibitor - competition, special effects with free radicals HO
*
, have demonstrated arising and destroying of free radicals 
HO*, under the effect of the catalytic complex [Co(Acac)]
+
, there is a change of oxidation of Co
2+
. Demonstrate, 
mechanism of reactions that take place under the original circuit. This paper is the research results arise and destroying 
the free radicals HO*, under the effect of the catalytic complex [Co(Acac)]
+
, has determined the reaction mechanism is 
the Circuit of radical and the oxidation rate constants 8 1 1
(Ind+HO*)k 5.46 10 (l.mol .s ) . 
Keywords. The free radicals formation, the free-radical decomposition. 
1. MỞ ĐẦU 
Phức xúc tác được nghiên cứu dựa trên cơ sở mô 
phỏng thành phần, cấu trúc và cơ chế hoạt động của 
xúc tác enzym. Trong đó trung tâm tạo phức là các 
ion kim loại chuyển tiếp, còn protein được thay thế 
bằng các ligan hữu cơ có chứa các nhóm chức hoạt 
động, có khả năng phối trí với các ion kim loại, tạo 
thành phức chất có khả năng xúc tác tương tự như 
enzym. Xúc tác phức ngày càng được sử dụng rộng 
rãi trong nhiều lĩnh vực như: công nghiệp, phân tích 
vi lượng, chế tạo vật liệu, hóa dầu, dược phẩm, chế 
biến thực phẩm, công nghệ sinh học, xử lý nước thải 
bảo vệ môi trường Dưới tác dụng của xúc tác 
phức, thì các phản ứng xảy ra ở điều kiện mềm hơn, 
do đó, tiết kiệm được năng lượng cho các quá trình 
phản ứng [1, 3, 5]. 
Phức chất xúc tác có những ưu điểm như: Thành 
phần và cấu tạo phân tử đơn giản hơn enzym, cơ chế 
xúc tác, độ chọn lọc, hoạt tính xúc tác rất gần với 
xúc tác enzym, nhưng độ bền nhiệt động của phức 
xúc tác cao hơn nhiều so với enzym, nên các quá 
trình phản ứng khi có mặt của xúc tác phức được 
thực hiện ở ngay điều kiện nhiệt độ và áp suất 
thường. Chính vì vậy, xúc tác phức được xem như là 
mô hình hóa của xúc tác enzym. Điều này đã tạo 
nên một hướng nghiên cứu mới. 
Phức xúc tác được tạo bởi các ion kim loại 
chuyển tiếp với các ligan hữu cơ, sử dụng các phức 
chất này để hoạt hóa O2 không khí cũng như H2O2, 
là những chất tương đối rẻ tiền, để sinh ra các gốc tự 
do HO*. Các gốc tự do HO* này là những chất oxi 
hóa rất mạnh, có khả năng phân hủy các hợp chất 
hữu cơ [3, 5] . 
Sử dụng xúc tác phức, nhằm mục đích là có thể 
tối ưu hóa các dây chuyền sản xuất, tăng hiệu quả và 
năng suất quá trình, giảm sản phẩm phụ, hướng tới 
nền sản xuất ít chất thải – sản xuất sạch hơn, giảm 
giá thành sản phẩm [1, 2]. 
Để nghiên cứu sự phát sinh và hủy diệt các gốc 
tự do HO* dưới tác dụng của xúc tác phức, thì 
người ta hay sử dụng phương pháp dùng các chất ức 
chế – cạnh tranh giành gốc tự do HO*. Khi có mặt 
chất ức chế, thì tốc độ phản ứng bị kiềm hãm, xuất 
hiện chu kỳ cảm ứng. Nguyên nhân là do chất ức 
chế đã tranh giành gốc tự do HO*, nên tốc độ phản 
ứng bị chậm lại, cho đến khi trong dung dịch phản 
ứng không còn chất ức chế nữa, thì tốc độ phản ưng 
lại điễn ra như ban dầu. Phương pháp này, không 
những phát hiện sự phát sinh và huỷ diệt các gốc tự 
do HO*; HO2*; O2*
 –
  ở nồng độ rất nhỏ, cỡ từ 
10
– 9
 đến 10– 7 mol/l , mà còn có thể xác định được 
hằng số tốc độ phản ứng, giữa các gốc tự do này với 
cơ chất. Indigocarmin (Ind) là chất mang màu 
thường được sử dụng là cơ chất [2, 4, 5]. 
Bài báo này, là kết quả nghiên cứu sự phát sinh 
và huỷ diệt các gốc tự do HO*, dưới tác dụng của 
xúc tác phức [Co(Acac)]+ để oxi hoá Indigocarmin, 
đồng thời xác định được hằng số tốc độ oxi hóa 
Indigocarmin k(Ind + HO*), bằng phương pháp dùng các 
chất ức chế – cạnh tranh. 
 TCHH, 54(5) 2016 Lê Văn Huỳnh và cộng sự 
 609 
2. THỰC NGHIỆM 
Các hoá chất được sử dụng trong nghiên cứu có 
độ sạch PA, do hãng Merck (CHLB Đức) sản xuất. 
Dung dịch CoSO4 được sử dụng tạo nguồn ion 
Co
2+
, dung dịch H2O2 được sử dụng là chất oxi hóa. 
Axetylaxeton (Acac) C5H8O2 là ligan tạo phức 
với ion Co2+; pH của dung dịch phản ứng được đo 
trên máy pH – meter HANNA. 
Điều chỉnh độ pH của dung dịch phản ứng bằng 
các HClO4 và NaOH. Nhiệt độ của bình phản ứng 
được giữ không đổi ở (30 0,1)oC nhờ máy ổn nhiệt 
U10. Indigocarmin (Ind) C16H8N2Na2O8S2 là chất 
mang màu, được sử dụng làm cơ chất cho quá trình 
phản ứng. Sử dụng phương pháp phổ hấp thụ 
electron phân tử UV–Vis, trên máy Angilet 8432 
của Thuỵ Sĩ, để theo dõi sự biến thiên mật độ quang 
của dung dịch phản ứng tại bước sóng hấp thụ cực 
đại của Ind là = 612 nm. 
Thực nghiệm được tiến hành như sau: Cho lần 
lượt vào bình phản ứng nước cất 2 lần, các dung 
dịch CoSO4; Acac; Ind và chất ức chế In như: axit 
Ascorbic (Ac) C6H8O6; hydroquinon (Hq) C6H6O2 
và paranitrozodimetylanilin (Pa) C8H10N2O. 
Tổng thể tích dung dịch nghiên cứu là 30 ml, 
hỗn hợp phản ứng được khuấy trộn liên tục bằng 
máy khuấy từ, để tạo điều kiện ổn định cho quá 
trình tạo phức. Thời điểm bắt đầu cho H2O2 vào, 
được coi là mốc bắt đầu xảy ra phản ứng. 
Độ biến thiên mật độ quang của hỗn hợp dung 
dịch phản ứng. 
Tốc độ phản ứng WInd được xác định theo công 
thức: 
Ind 1 1W (mol.l .s )
. .
D
d t
 (1) 
Trong đó: D là hiệu mật độ quang; t là thời 
gian phản ứng; d = 1 cm là độ dày của cuvet; 
4 1 11,02.10 l.mol .cm là hệ số hấp thụ phân tử 
của Ind tại bước sóng λ = 612 nm. 
Dưới tác dụng của xúc tác phức [Co(Acac)]+, 
H2O2 bị phân hủy trong nội cầu của phức, sinh ra 
các gốc tự do HO*. Chính các gốc tự do này tương 
tác với những phân tử khác, có phát sinh gốc tự do 
O2*
 –
 để phục hồi dạng xúc tác ban đầu [2, 3, 5]. 
Quá trình diễn ra như sau: 
[Co(Acac)]
+
 + H2O2 [Co(Acac)H2O2]
+
[Co(Acac)H2O2]
+
[Co(Acac)]
2+
 + HO* + HO
–
HO* + H2O2 HO2* + H2O 
HO2* O2*
 – 
 + H
+
[Co(Acac)]
2+
 + O2*
 – 
 [Co(Acac)]
+
 + O2 ↑ 
Sử dụng các chất ức chế có tác dụng đặc thù với 
gốc tự do HO*, để xác định hằng số tốc độ oxi hoá 
Ind k(Ind +HO*). Khi sử dụng các chất ức chế (In), thì 
có sự tranh giành gốc tự do HO* diễn ra như sau: 
Ind + HO* SP1;W1 = k1.[Ind]0.[HO*]0; 
 k1 = k(Ind + HO*) (2) 
In + HO* SP2; W2 = k2.[In].[HO*]; 
 k2 = kIn (3) 
Acac + HO* SP3; W3 = k3.[Acac]0.[HO*]0 
với 9 1 1
3 1,2.10 l.mol .sk (4) 
H2O2 + HO* SP4; W4 = k4.[H2O2]0.[HO*]0 
 với 7 1 1
4 3.10 l.mol .sk (5) 
Biến thiên nồng độ ΔC của Ind sau những 
khoảng thời gian Δt, ứng với mỗi giá trị nồng độ của 
chất ức chế [In]0, d = 1 cm là độ dày cuvet với hệ số 
hấp thụ phân tử ε của Ind, được tính theo công thức: 
.
i
i
D
C
d
 (6) 
Mặt khác theo [2, 5], ta có: 
2 0 3 0 4 2 2 0
1 0
.[ ] .[Aca ] .[ ]1
.
[ ]i
k In k c k H Oa
a
C k Ind
(7) 
Nếu đặt: 
1
i
y
C
; 
1
a
b
k
và 2 0 3 0 4 2 2 0
0
.[ ] .[Aca ] .[ ]
[ ]
k In k c k H O
x
Ind
Phương trình (7) có dạng: y = a + b.x. 
Trong đó a, b được xác định theo phương pháp 
bình phương bé nhất: 
2
2 2
. . .
( )
x y x x y
a
n x x
 (8) 
2 2
. . .
( )
n x y x y
b
n x x
 (9) 
k1 = a/b (10) 
Sử dụng lập trình Pascal, ta có thể xác định được 
hằng số tốc độ phản ứng oxi hóa Indigocarmin (Ind) 
k(Ind + HO*). 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Ảnh hưởng của chất ức chế axit ascobic (Ac) 
Thêm chất ức chế (Ac) vào hỗn hợp dung dịch 
phản ứng. Theo dõi sự biến thiên mật độ quang ΔD 
của hỗn hợp dung dịch phản ứng theo thời gian t , 
ở điều kiện sau: 
Nồng độ [Co2+]0 = [Acac]0 = 10
–5 M; 
[Ind]0 = 1,5×10
–4
 M; [H2O2]0 = 10
–2
 M; pH = 11; 
nồng độ của chất ức chế [Ac]0 = (0-30)×10
– 5
 M. 
Kết quả nghiên cứu được thể hiện trên bảng 1 và 
hình 1 cho thấy: 
 TCHH, 54(5) 2016 Nghiên cứu sự tạo thành và phân huỷ 
 610 
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
0 20 40 60 80 100
Ind
612ΔD 
t s) 
(10) 
(9) 
(8) 
(7) 
(6) 
(5) 
(4) 
(3) 
(2) 
(1) 
(a) Sự phụ thuộc của ΔD vào [Ac]0 
0
0.2
0.4
0.6
0 60 120 180 240 300
Ac
265D
t (s) 
(b) Sự tiêu hao chất ức chế Ac 
 Hình 1: Xác định hằng số k(Ind + HO*) với chất ức chế axit ascobic (Ac) 
Khi chưa có chất ức chế Ac trong hỗn hợp dung 
dịch phản ứng, sự biến thiên mật độ quang ΔD là 
lớn nhất ứng với đường cong số (1). 
Khi nồng độ chất ức chế [Ac]0 tăng dần, sự biến 
thiên ΔD của dung dịch giảm chậm dần, ứng với 
đường cong từ số (2) đến (10) (hình 1a). 
Như vậy khi nồng độ chất ức chế càng lớn, độ 
giảm ΔD càng chậm, nguyên nhân là do chất ức chế 
Ac đã tranh giành gốc tự do HO*. 
Mặt khác, khi sử dụng nồng độ chất ức chế 
[Ac]0 = 10
–6 
M và tiến hành theo dõi sự biến thiên 
mật độ quang của dung dịch phản ứng tại bước sóng 
hấp thụ cực đại của Ac là λ = 265 nm, nhận thấy 
rằng: bản thân chất ức chế Ac cũng bị tiêu hao trong
quá trình phản ứng (hình 1b). 
Bằng thực nghiệm có thể khẳng định rằng: 
Trong quá trình oxi hoá Ind đã phát sinh ra gốc tự 
do HO*. Đặc trưng của cơ chế là trong phản ứng có 
sự tạo thành các gốc tự do HO*, HO2*, O2*
–
đồng thời có sự thay đổi số oxi hoá của ion kim loại 
M
Z+. Chứng tỏ cơ chế của phản ứng diễn ra theo cơ 
chế mạch gốc. 
Từ các số liệu trên bảng 1 và theo các phương 
trình phản ứng (2-5) và các công thức (1-10), ta xác 
định được hằng số tốc độ oxi hóa k(Ind + HO*). 
Bằng ngôn ngữ lập trình Pascal xác định được 
hằng số tốc độ oxi hoá Ind đối với chất ức chế Ac là 
8 1 1
* 5,25.10 l.mol .sInd HOk . 
Bảng 1: Bảng số liệu xác định hằng số tốc độ oxi hóa k(Ind + HO*) đối với chất ức chế Ac 
N [Ac]0 
×10
5
 M 
ΔD 
×10
5
 M 
ΔC 
×10
5
 M 
K2[Hq]0 
×10
–5
 M 
K3[Acac]0 
×10
–5
 M 
K4[H2O2]0 
×10
–5
 M 
X 
×10
–9
Y 
×10
–4
1 0,25 0,257 2,520 0,18 0,12 3 2,20 3,969 
2 0,50 0,217 2,127 0,36 0,12 3 2,32 4,700 
3 1,00 0,181 1,774 0,72 0,12 3 2,56 5,635 
4 3,00 0,143 1,402 2,16 0,12 3 3,52 7,133 
5 4,00 0,114 1,118 2,88 0,12 3 4,00 8,947 
6 7,00 0,084 0,823 5,04 0,12 3 5,44 12,143 
7 10,00 0,067 0,657 7,20 0,12 3 6,88 15,224 
8 15,00 0,052 0,510 10,80 0,12 3 9,28 19,615 
9 30,00 0,033 0,324 21,60 0,12 3 16,48 30,909 
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất ức chế 
hydroquinon (Hq) 
Thêm chất ức chế hydroquinon (Hq) vào hỗn 
hợp dung dịch phản ứng. Theo dõi sự biến thiên mật 
độ quang ΔD theo thời gian ở điều kiện: 
Nồng độ [Co2+]0 = [Acac]0 = 10
– 5
 M; [Ind]0 = 
1,5×10
– 4
 M; [Hq]0 = (0-40)×10
– 5 
M; [H2O2]0 = 10
– 2
M; pH = 11. Tại bước sóng hấp thụ cực đại của Hq 
là λ = 288 nm. Kết quả nghiên cứu được thể hiện 
trên bảng 2 và hình 2 cho thấy: 
Khi chưa có chất ức chế Hq, quá trình oxi hoá 
Ind diễn ra nhanh nhất được thể hiện trên hình 2a, 
ứng với đường cong số (1). 
Khi nồng độ chất ức chế [Hq]0 tăng lên, sự biến 
thiên mật độ quang ΔD của hỗn hợp dung dịch phản 
ứng giảm chậm dần, có nghĩa là tốc độ phản ứng oxi 
 TCHH, 54(5) 2016 Lê Văn Huỳnh và cộng sự 
 611 
hoá Ind giảm chậm dần, khi nồng độ chất ức chế 
[Hq]0 tăng lên. Điều này chứng tỏ, sự có mặt của 
Hq, đã ức chế quá trình oxi hoá Ind, làm cho hỗn 
hợp dung dịch phản ứng chậm mất màu, ứng với 
đường cong từ số (2) đến số (9) và bị ức chế gần 
như hoàn toàn, ứng với đường cong số (10). Nguyên 
nhân là do hydroquinon (Hq) đã tranh giành gốc tự 
do HO*, dẫn đến quá trình oxi hóa Ind giảm. 
Bảng 2: Bảng số liệu xác định hằng số tốc độ oxi hóa k(Ind + HO*) đối với chất ức chế Hq 
N 
[Hq]0 
×10
5
 M 
ΔD 
×10
5
 M 
ΔC 
×10
5
 M 
K2[Hq]0 
×10
–5
 M 
K3[Acac]0 
×10
–5
 M 
K4[H2O2]0 
×10
–5
 M 
X 
×10
–9
Y 
×10
–4
1 0,50 0,246 2,411 0,6 0,12 3 2,48 4,15 
2 1,00 0,211 2,069 1,2 0,12 3 2,88 4,83 
3 2,00 0,171 1,676 2,4 0,12 3 3,68 5,96 
4 3,00 0,125 1,226 3,6 0,12 3 4,48 8,16 
5 5,00 0,087 0,853 6,0 0,12 3 6,08 11,72 
6 7,00 0,055 0,539 8,4 0,12 3 7,68 18,55 
7 10,00 0,039 0,382 12 0,12 3 10,08 26,15 
8 20,00 0,026 0,255 24 0,12 3 18,08 39,23 
9 40,00 0,016 0,157 48 0,12 3 34,08 63,75 
Mặt khác, theo dõi sự biến thiên mật độ quang 
ΔD của hỗn hợp dung dịch phản ứng, với nồng độ 
chất ức chế [Hq]0 = 10
–4
 M theo thời gian, tại bước 
sóng hấp thụ cực đại của Hq là λ = 288 nm, được 
thể hiện trên hình 2b, nhận thấy rằng: Bản thân chất 
ức chế Hydroquinon (Hq) cũng bị tiêu hao trong quá 
trình phản ứng. 
Kết quả nghiên cứu chứng tỏ rằng: Đã có sự 
phát sinh gốc tự do HO* trong quá trình phản ứng 
oxi hoá Ind. Đặc trưng của cơ chế là trong phản ứng 
có sự tạo thành các gốc tự do HO*, HO2*, O2*
–
đồng thời có sự thay đổi số oxi hoá của ion kim loại 
M
Z+. Chứng tỏ, cơ chế của phản ứng diễn ra theo cơ 
chế mạch gốc. 
Từ kết quả nghiên cứu thực nghiệm được thể 
hiện trên bảng 2, có thể xác định được hằng số tốc 
độ oxi hóa k(Ind+HO*) theo các phương trình phản ứng 
(2-5) và các công thức (1-10). 
Bằng ngôn ngữ lập trình Pascal, ta có thể xác 
định được hằng số tốc độ oxi hoá Ind là: 
8 1 1
* 5,7.10 l.mol .sInd HOk . 
3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất ức chế 
paranitrozodimetylanilin (Pa) 
Thêm chất ức chế Pa vào hỗn hợp dung dịch 
phản ứng. Theo dõi sự biến thiên mật độ quang ΔD 
theo thời gian t , ở điều kiện sau: 
Nồng độ [Co2+]0 = [Acac]0 = 10
–5
 M; [Ind]0 = 
1,5×10
–4
 M; [H2O2]0 = 10
–2
 M; pH = 11; Nồng độ 
chất ức chế [Pa]0 = (0-30)×10
–5
 M. Tại bước sóng 
hấp thụ cực đại của Pa là λ = 440 nm. Kết quả 
nghiên cứu thể hiện trên bảng 3 và hình 3 cho thấy, 
khi chưa có chất ức chế Pa, biến thiên mật độ quang 
ΔD của dung dịch phản ứng là lớn nhất, ứng với 
0
0.1
0.2
0.3
0 60 120 180 240 300
ô
Hq
288D 
t (s) 
(b) Sự tiêu hao chất ức chế Hq (a) Sự phụ thuộc của ΔD vào [Hq]0 
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
0 30 60 90
Ind
612D 
t (s) 
(10) 
(9) 
(8) 
(7) 
(6) 
(5) 
(4) 
(3) 
(2) 
(1) 
Hình 2: Xác định hằng số k(Ind + HO*) với chất ức chế hydroquinon (Hq) 
 TCHH, 54(5) 2016 Nghiên cứu sự tạo thành và phân huỷ 
 612 
đường cong số (1), tốc độ phản ứng oxi hoá Ind là 
lớn nhất, tức là màu của hỗn hợp dung dịch phản 
ứng nhanh mất màu nhất. Khi có mặt chất ức Pa, sự 
biến thiên mật độ quang ΔD của hỗn hợp dung dịch 
phản ứng giảm dần, chứng tỏ Pa đã kìm hãm tốc độ 
phản ứng oxi hoá Ind. Khi càng tăng nồng độ của 
[Pa]0, mật độ quang của dung dịch phản ứng giảm 
chậm dần, ứng với đường cong từ số (2 → 9) và ức 
chế gần như hoàn toàn ứng với đường cong số (10). 
Thực nghiệm chứng tỏ, Pa đã ức chế quá trình 
oxi hóa Ind, làm cho hỗn hợp dung dịch phản ứng 
chậm mất màu. Pa đã tranh giành gốc tự do HO* 
của Ind, dẫn đến tốc độ oxi hóa Ind giảm. 
Tính ức chế của Pa lớn hơn rất nhiều, so với Hq 
và Ac, điều này hoàn toàn phù hợp khi mà: 
*Ac HOk < 
*HOHqk < 
9 1 1
* 18.10 l.mol .sPa HOk . 
Bảng 3: Bảng số liệu xác định hằng số tốc độ k(Ind + HO*) với chất ức chế Pa 
N 
[Pa]0 
×10
5
 M 
ΔD 
×10
5
 M 
ΔC 
×10
5
 M 
K2[Pa]0 
×10
–5
 M 
K3[Acac]0 
×10
–5
 M 
K4[H2O2]0 
×10
–5
 M 
X 
×10
–9
Y 
×10
–4
1 0,10 0,232 2,275 0,18 0,12 3 2,20 4,397 
2 0,25 0,193 1,892 0,45 0,12 3 2,38 5,285 
3 0,50 0,154 1,510 0,90 0,12 3 2,68 6,623 
4 0,75 0,111 1,088 1,35 0,12 3 2,98 9,189 
5 3 0,081 0,794 5,40 0,12 3 5,68 12,593 
6 7 0,049 0,480 12,60 0,12 3 10,48 20,816 
7 10 0,034 0,333 18,00 0,12 3 14,08 30,000 
8 15 0,021 0,206 27,00 0,12 3 20,08 48,571 
9 30 0,013 0,127 54,00 0,12 3 38,08 78,461 
Mặt khác, theo dõi sự biến thiên mật độ quang 
ΔD của hỗn hợp dung dịch phản ứng, với nồng độ 
chất ức chế [Pa]0 = 10
–5 M, tại bước sóng hấp thụ 
cực đại λ = 440 nm được thể hiện trên Hình 3b cho 
thấy, bản thân chất ức chế paranitrozodimetylanilin 
(Pa) cũng bị tiêu hao trong quá trình phản ứng. 
Bằng thực nghiệm đã chửng tỏ rằng, đã có sự 
phát sinh và phân hủy gốc tự do HO*. Đặc trưng của 
cơ chế là trong phản ứng có sự tạo thành các gốc tự 
do HO*, HO2*, O2*
–
  đồng thời có sự thay đổi số 
oxi hoá của ion kim loại MZ+. Chứng tỏ, cơ chế của 
phản ứng diễn ra theo cơ chế mạch gốc. Bằng ngôn 
ngữ lập trình Pascal, ta có thể xác định được hằng số 
tốc độ oxi hoá Ind là 8 1 1
* 5,43.10 l.mol .sInd HOk . 
4. KẾT LUẬN 
Bằng phương pháp dùng các chất ức chế - cạnh 
tranh, đã chứng minh được có sự phát sinh và hủy 
diệt gốc tự do HO* và có sự thay đổi hóa trị của ion 
Co
2+, chứng tỏ cơ chế phản ứng diễn ra theo cơ chế 
mạch gốc. 
Tính chất ức chế của paranitrozodimetylanilin
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
0 30 60 90
Ind
612D 
t (s) 
(10) 
(9) 
(8) 
(7) 
(6) 
(5) 
(4) 
(3) 
(2) 
(1) 
(a) Sự phụ thuộc của ΔD vào [Pa]0 
0
0.1
0.2
0.3
0 60 120 180 240 300
t(s) 
Pa
440D 
(b) Sự tiêu hao chất ức chế Pa 
Hình 3: Xác định hằng số k(Ind + HO*) với chất ức chế paranitrozodimetylanilin (Pa) 
 TCHH, 54(5) 2016 Lê Văn Huỳnh và cộng sự 
 613 
(Pa) lớn hơn rất nhiều, so với hydroquinon (Hq) và 
axit ascorbic (Ac). 
Đã xác định được hằng số tốc độ oxi hoá Ind là 
8 1 1
( *) 5,46.10 (l.mol .s )Ind HOk . 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Alfons Vogelpohl, Soo-Myung Kim. Advanced 
oxidation processes (AOPs) in wastewater treatment, 
J. Ind. Eng. Chem., 10(1), 33-40 (2004). 
2. Anbar M. Neta P. Compilation of Specific 
Bimolecular Rate Constants for the Reaction of 
Hydrated Electrons, Hydrogen Atoms and Hydroxyl 
Radicals with Inorganic and Organic Compounds in 
Aqueous Solutions, Int. J. Appl-Rad. and Isotopes, 
18, 493 (1987). 
3. Nguyễn Văn Xuyến, Ngô Kim Định. Một số kết quả 
nghiên cứu về xúc tác phức ở Việt Nam và triển vọng 
phát triển của xúc tác phức đồng thể, Tạp chí Xúc tác 
và Hấp phụ, 5(1) (2016). 
4. Ngô Kim Định, Nguyễn Văn Xuyến. Đánh giá khả 
năng xúc tác của một số phức chất trong phản ứng 
Catalaza, Tạp chí Xúc tác và Hấp phụ, 5(1) (2016). 
5. Lê Văn Huỳnh. Luận án Tiến sĩ hóa học, Trường Đại 
học Bách khoa Hà Nội (2012). 
Liên hệ: Lê Văn Huỳnh 
Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp 
Số 353, Trần Hưng Đạo, Thành phố Nam Định/ 
Số 456, Minh Khai, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội 
E-mail: lehuynh1058@gmail.com; Điện thoại: 0912208709. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_su_tao_thanh_va_phan_huy_goc_tu_do_ho_duoi_tac_du.pdf