Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http //www lrc tnu edu vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ HUYỀN HIỀN NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L AS[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ HUYỀN HIỀN NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-ASPARAGIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC THÁI NGUYÊN - 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ HUYỀN HIỀN NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-ASPARAGIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chun ngành: Hố vơ Mã số: 60 44 25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN TRỌNG UYỂN THÁI NGUYÊN - 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Nguyễn Trọng Uyển, PGS.TS Lê Hữu Thiềng hướng dẫn tận tình, chu đáo giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên, Viện Hóa học - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, phịng Hóa lý trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội, phòng Vi sinh trường Đại Học Y - Dược Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiên cứu thực đề tài Xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo khoa Hóa Học, trường ĐHSP Thái Nguyên bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình thực nghiệm hồn thành luận văn Thái Nguyên, tháng 04 năm 2012 Tác giả Đỗ Thị Huyền Hiền Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Đỗ Thị Huyền Hiền Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt iii Danh mục hình iv Danh mục bảng vi MỞĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu nguyên tố đất (NTĐH) 1.1.1 Đặc điểm cấu tạo tính chất chung NTĐH 1.1.2 Giới thiệu số hợp chất NTĐH 1.1.3 Giới thiệu nguyên tố đất nhẹ (trừ Prometi) 1.1.4 Tổng quan đất Việt Nam 14 1.2 Giới thiệu Amino axit vàL-Asparagin 21 1.2.1 Sơ lược Amino axit 21 1.2.2 Sơ lược L-Asparagin 22 1.3 Khả tạo phức NTĐH với aminoaxit 23 1.3.1 Khả tạo phức NTĐH 23 1.3.2 Khả tạo phức NTĐH với aminoaxit 26 1.4 Hoạt tính sinh học phức chất NTĐH với aminoaxit 27 1.5 Phương pháp nghiên cứu tạo phức dung dịch 28 1.5.1 Phương pháp chuẩn độ đo pH 28 1.5.2 Phương pháp xác định số bền phức chất tạo thành 29 1.6 Các phương pháp nghiên cứu phức rắn 30 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.6.1 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 30 1.6.2 Phương pháp phân tích nhiệt 31 1.6.3 Phương pháp đo độ dẫn điện 32 1.7 Đối tượng thăm dị hoạt tính sinh học phức chất: vi khuẩn Salmonella, Shigella, E.coli, Staphylococcus aureus 33 Chƣơng THỰC NGHIỆM 35 2.1 Hóa chất thiết bị 35 2.1.1 Hóa chất 35 2.1.2 Thiết bị 37 2.2 Nghiên cứu tạo phức ion đất (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L-Asparagin phương pháp chuẩn độ đo pH 37 2.2.1 Xác định số phân ly L-Asparagin 25 0,5 0C lực ion 0,10 37 2.2.2 Nghiên cứu tạo phức ion đất Ln3+(La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L-Asparagin 41 2.3 Tổng hợp phức chất rắn 47 2.3.1 Phức chất tỉ lệ Ln3+: Asn = 1: 47 2.3.2 Xác định thành phần phức chất 47 2.3.3 Nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt 48 2.3.4 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 51 2.3.5 Nghiên cứu phức chất phương pháp đo độ dẫn điện 55 2.4 Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học số phức chất NTĐH với L_asparagin 56 2.4.1 Hoạt tính kháng khuẩn phức Pr(Asn)3.2H2O 56 2.4.2 Hoạt tính kháng khuẩn phức Nd(Asn)3.4H2O 59 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮVIẾT TẮT STT Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt NTĐH Nguyên tố đất Ln Lantanit Ln3+ Ion Lantanit Asn Asparagin DTPA Đietylen triamin pentaaxetic EDTA Đietylen điamin tetraaxetic IMDA Iminođiaxetic dixet -đixetonat NTA Nitrilotriaxetic 10 Phe Phenylalanin 11 IR Infared (hồng ngoại) 12 DTA 13 TGA 14 Z Differential thermal analysis (phân tích nhiệt vi phân) Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis (phân tích trọng lượng nhiệt) Số thứ tự bảng hệ thống tuần hồn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Dựbáo nhu cầu thị trường đất giới đến năm 2015 (theo IMCOA) 15 Hình 1.2 Sơ đồ phân bố mỏ đất Việt Nam 16 Hình 1.3 Hình thái vi khuẩn Salmonella 35 Hình 1.4 Hình thái vi khuẩn Shigella 35 Hình 1.5 Hình thái vi khuẩn E.coli 35 Hình 1.6 Hình thái vi khuẩn S.aureus 35 Hình 2.1 Đường cong chuẩn độ dung dị ch H2Asn+ 2.10-3 dung dị ch 7,5.10-2M 25 0,50C, I = 0,10 39 Hình 2.2 Đường cong chuẩn độ H2Asn+ hệ Ln3+: H2Asn+=1:2 25 0,50C; I=0,1 43 Hình 2.3 Đồ thị phụ thuộc lg(k1) vào số thứ tự NTĐH 46 Hình 2.4 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất La(Asn)3.H2O 49 Hình 2.5 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất Pr(Asn)3.2H2O 49 Hình 2.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại L-Asparagin 52 Hình 2.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất La(Asn)3.H2O 53 Hình 2.8 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Pr(Asn)3.2H2O 53 Hình 2.9 Kết thửnghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella spp phức Pr(Asn)3.2H2O 56 Hình 2.10 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli phức Pr(Asn)3.2H2O 56 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v Hình 2.11 Kết thửnghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella spp phức Pr(Asn)3.2H2O, Pr(NO3), L-Asparagin 57 Hình 2.12 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli phức Pr(Asn)3.2H2O, Pr(NO3), L-Asparagin 57 Hình 2.13 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Shigella spp phức Nd(Asn)3.4H2O 59 Hình 2.14 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Staphylococcus aureus phức Nd(Asn)3.4H2O 59 Hình 2.15 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Staphylococcus aureus phức Nd(Asn)3.4H2O, Nd(NO3)3, L-Asparagin 61 Hình 2.16 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Shigella spp phức Nd(Asn)3.4H2O, Nd(NO3)3, L-Asparagin 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tổng hợp trữ lượng tài nguyên đất Việt Nam 19 Bảng 1.2 Một số đặc điểm L-Asparagin 22 Bảng 2.1 Kết chuẩn độ dung dị ch H2Asn+ 2.10-3 M dung dị ch KOH 7,5.10-2 M 25 0,50C; lực ion I = 0,10 38 Bảng 2.2 Giá trị số phân ly pK1 pK2 L-Asparagin 25 0,50C; lực ion I = 0,10 41 Bảng 2.3 Kết chuẩn độ hệ Ln3+: H2Asn+ = 1: KOH 7,5.102 25 0,50C; I = 0,10 41 Bảng 2.4 Logarit số bền phức chất LnAsn2+ (Ln: La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) 25 ± 0,50C; I = 0,1 46 Bảng 2.5 Kết phân tích thành phần (%) nguyên tố (Ln, C, N) phức chất Ln(Asn)3.xH2O 48 Bảng 2.6 Kết giản đồ phân tích nhiệt phức chất (tỉ lệ Ln3+: Asn = 1: 3) 49 Bảng 2.7 Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm-1) L-Asparagin phức chất (tỉ lệ Ln3+: Asn = 1: 3) 54 Bảng 2.8 Độ dẫn điện mol phân tử (μ) L-Asparagin phức chất nước 27,50 ± 0,50C 55 Bảng 2.9 Kết thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn phức chất Pr(Asn)3.2H2O 57 Bảng 2.10 Kết so sánh ảnh hưởng Pr(Asn)3.2H2O, Pr(NO3)3, L-Asparagin đến vi khuẩn Salmonella spp, E.coli 58 Bảng 2.11 Kết thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn phức chất Nd(Asn)3.4H2O 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii Bảng 2.12 Kết so sánh ảnh hưởng Nd(Asn)3.2H2O, Nd(NO3)3, L-Asparagin đến vi khuẩn Staphylococcus aureus; Shigella spp 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Trong năm gần cụm từ “đất hiếm” giới quan tâm, mười bảy NTĐH ví “vũ khí mới” để nói lên tầm quan trọng chúng Q trình tìm ra, phân tách nguyên tố tương đối muộn phát triển ứng dụng NTĐH, hợp chất chúng ngày rộng rãi phổ biến lĩnh vực Một hợp chất có ứng dụng quan trọng đất nhà khoa học giới quan tâm phức chất NTĐH với phối tử vơ hữu cơ, nghiên cứu phức chất đất với phối tử amino axit quan tâm đặc biệt Amino axit có dung lượng phối trí lớn có hai loại nhóm chức amino (- NH2) cacboxyl (- COOH) có khả liên kết với ion kim loại, điện tích âm lớn nên phức chất hình thành từ phối tử bền Các nhà khoa học giới tiến hành nghiên cứu, tổng hợp nhiều loại phức chất nguyên tố đất với amino axit phức dung dịch, phức rắn dạng đơn hay đa phối tử… Bước đầu đưa hợp chất phức chất vào ứng dụng thực tế nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ, nông nghiệp, y học…[7] Ngày nhiều cơng trình khoa học cơng bố thành tựu bước đầu đạt cho thấy tiềm phát triển phức chất NTĐH tương lai Rất nhiều phối tử amino axit tiến hành tổng hợp với NTĐH bước đầu đưa vào ứng dụng L-histidin, L-tyrosin, Alanin… Đã có số tác giả nghiên tạo phức dung dịch, tổng hợp phức chất dạng rắn số nguyên tố kim loại chuyển tiếp họ d, họ f với phối tử L-Asparagin nhiên với kim loại đất nhẹ nghiên cứu Trên sở thực đề tài: ''Nghiên cứu tạo phức số nguyên tố đất với L_Asparagin bước đầu thăm dị hoạt tính sinh học chúng'' Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Mục tiêu nghiên cứu vấn đề sau: Xác định số bền phức đơn phối tử NTĐH (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L-Asparagin theo tỉ lệ cấu tử xác định Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức rắn đơn phối tử số NTĐH (La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L-Asparagin theo tỉ lệ cấu tử xác định Nội dung nghiên cứu: Xác định số phân li L-Asparagin nhiệt độ xác định Nghiên cứu tạo phức đơn phối tử ion đất (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L-Asparagin theo tỉ lệ mol 1: nhiệt độ xác định Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất dạng rắn đơn phối tử ion đất (La3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L-Asparagin theo tỉ lệ mol 1: nhiệt độ xác định Thăm dị hoạt tính sinh học phức chất Pr(Asn)3.2H2O, Nd(Asn)3.4H2O vi khuẩn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu nguyên tố đất (NTĐH) 1.1.1 Đặc điểm cấu tạo tính chất chung NTĐH 1.1.1.1 Cấu hình tính chất vật lý chung NTĐH Các NTĐH bao gồm: nguyên tố thuộc nhóm IIIB scandi (Sc, Z=21), ytri (Y, Z=39), lantan (La, Z=57) 14 nguyên tố thuộc họ lantanit (Ln) xeri (Ce, Z=58), praseodim (Pr, Z=59), neodim (Nd, Z=60), prometi (Pm, Z=61), samari (Sm, Z=62), europi (Eu, Z=63), gadolini (Gd, Z=64), tecbi (Tb, Z=65), dysprosi (Dy, Z=66), honmi (Ho,Z=67), ecbi (Er, Z=68), tuli (Tm, Z=69), ytecbi (Yb, Z=70) lutexi (Lu, Z=71) Ion Y3+ có bán kính tương tự ion Tb3+ Dy3+, ytri thường gặp khống sản lantanit phân nhóm nặng Scandi có tính chất hóa học chiếm vị trí trung gian nhơm, ytri Do đó, ytri scandi xem thuộc NTĐH Do tính chất vật lý, tính chất hóa học tính chất địa hóa 17 ngun tố giống gây nên nhầm lẫn hệ thống hóa danh pháp Để tránh nhầm lẫn, vào năm 1968 IUPAC đề nghị nguyên tố ''lantanit '' gồm 14 nguyên tố từ Ce đến Lu dùng tên ''nguyên tố đất hiếm'' cho nguyên tố Sc, Y, La 14 nguyên tố lantanit Lantanit đơi gọi lanthanoit, lanthanon kí hiệu Ln Trong lĩnh vực xử lý quặng, dãy NTĐH thường phân thành hai ba phân nhóm: 57 58 59 60 61 62 63 64 71 39 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Nguyên tố đất nhẹ Nguyên tố đất nặng (phân nhóm Xeri ) (phân nhóm Ytri ) NTĐH NTĐH NTĐH nhẹ trung bình nặng Y Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 66 67 68 69 70 http://www.lrc-tnu.edu.vn Cấu hình electron chung nguyên tử nguyên tố lantanit là: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104fn5s25p65dm6s2 n nhận giá trị từ ÷ 14 m nhận giá trị Dựa vào cấu tạo cách điền eletron vào obitan 4f , nguyên tố lantanit thường chia thành phân nhóm: Phân nhóm Xeri (nhóm đất nhẹ) gồm Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd Phân nhóm Ytri (nhóm đất nặng) gồm Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb Lu La 4f05d1 Nhóm Xeri Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f75d1 Er Tm Yb Lu Nhóm Ytri Tb Dy Ho 4f9 4f10 4f11 4f12 4f13 4f14 4f145d1 Các nguyên tố đất có phân lớp 4f điền electron Năng lượng tương đối obitan 4f 5d gần nên electron dễ điền vào obitan Từ La đến Lu (trừ La, Gd, Lu) khơng có electron mức 5d Khi bị kích thích lượng nhỏ electron thuộc obitan 4f (thường một) nhảy sang phân lớp 5d, electron lại bị electron 5s25p6 chắn với tác dụng bên ngồi nên khơng có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất đa số lantanit Như vậy, tính chất các lantanit định chủ yếu electron phân lớp 5d16s2 Các lantanit giống với nhiều nguyên tố d nhóm IIIB có bán kính ngun tử ion tương đương Sự khác cấu trúc nguyên tử lớp thứ ba từ ngồi vào ảnh hưởng đến tính chất hóa học nguyên tố nên lantanit giống Một số tính chất chung NTĐH: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Có màu trắng bạc, tiếp xúc với khơng khí tạo oxit Là kim loại tương đối mềm, độ cứng tăng theo số hiệu nguyên tử Các NTĐH có độ dẫn điện cao Đi từ trái sang phải chu kì, bán kính ion Ln3+ giảm đặn, điều giải thích co lantanit Có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao Phản ứng với nước giải phóng hiđro, phản ứng xảy chậm nhiệt độ thường tăng nhanh tăng nhiệt độ Phản ứng với H+ (của axit) tạo H2 (xảy nhiệt độ phịng) Cháy dễ dàng khơng khí Là tác nhân khử mạnh Nhiều hợp chất NTĐH phát huỳnh quang tác dụng tia cực tím, hồng ngoại Các nguyên tố lantanit phản ứng dễ dàng với hầu hết nguyên tố phi kim, chúng thường có số oxi hóa +3 Ngồi tính chất đặc biệt giống nhau, lantanit có tính chất khơng giống nhau, từ Ce đến Lu số tính chất biến đổi số tính chất biến đổi tuần hồn Sự biến đổi tính chất chúng giải thích co lantanit việc điền electron vào obitan 4f Sự co lantanit giảm bán kính nguyên tử theo chiều tăng số thứ tự nguyên tử Electron hóa trị lantanit chủ yếu electron 5d16s2 nên số oxi hóa bền đặc trưng chúng +3 Tuy nhiên, số nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Ce (4f25d0) ngồi số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa đặc trưng +4 Đó kết chuyển electron từ obitan 4f sang obitan 5d (4f05d2) Pr (4f36s2) có số oxi hóa +4 khơng đặc trưng Ce Ngược lại Eu (4f76s2) số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa +2, Sm (4f66s2) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn có số oxi hóa +2 đặc trưng so với Eu Tương tự, Tb, Dy có số oxi hóa +4, cịn Yb, Tm có số oxi hóa +2 1.1.1.2 Tính chất hóa học đặc trưng NTĐH Về mặt hóa học, lantanit kim loại hoạt động mạnh, kim loại kiềm kiềm thổ Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh nguyên tố phân nhóm ytri Lantan lantanit dạng kim loại có tính khử mạnh Ở nhiệt độ cao lantanit khử oxit nhiều kim loại, ví dụ sắt, mangan, Kim loại xeri nhiệt độ nóng đỏ khử CO, CO2 C Trong khơng khí ẩm, bị mờ đục nhanh chóng bị phủ màng cacbonat đất Các màng tạo nên tác dụng NTĐH với nước khí cacbonic Tác dụng với halogen nhiệt độ thường số phi kim khác đun nóng Tác dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng giải phóng khí hiđro Tác dụng với axit vô như: HCl, HNO3, H2SO4, tùy loại axit mà mức độ tác dụng khác nhau, trừ HF, H3PO4 Trong dung dịch đa số lantanit tồn dạng ion bền Ln3+ Các ion Eu2+, Yb2+ Sm2+ khử ion H+ thành H2 dung dịch nước Các NTĐH không tan dung dịch kiềm kể đun nóng, có khả tạo phức với nhiều loại phối tử [3], [10] 1.1.2 Giới thiệu số hợp chất NTĐH 1.1.2.1 Oxit NTĐH Công thức chung oxit đất Ln2O3 Tuy nhiên số oxit có dạng khác là: CeO2, Tb4O7, Pr6O11,… Oxit Ln2O3 giống với kim loại kiềm thổ, chúng bền với nhiệt khó nóng chảy Các oxit đất oxit bazơ điển hình, khơng tan nước tác dụng với nước tạo thành hiđroxit phát nhiệt Chúng dễ tan axit vô như: HCl, H2SO4, HNO3, tạo thành dung dịch chứa ion [Ln(H2O)x ]3+ (x=8÷9) Riêng CeO2 tan tốt axit đặc, nóng Người ta lợi dụng tính chất để tách riêng xeri khỏi tổng oxit đất Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ln2O3 tác dụng với muối amoni theo phản ứng: Ln2O3 + NH4Cl → LnCl3 + 6NH3 + 3H2O Ln2O3 điều chế cách nung nóng hiđroxit muối NTĐH 1.1.2.2 Hiđroxit NTĐH Các đất hiđroxit Ln(OH)3 kết tủa vô định hình, thực tế khơng tan nước, tích số tan chúng khoảng 10-20 Ce(OH)3 đến 10-24 Lu(OH)3 Độ bền nhiệt chúng giảm dần từ Ce đến Lu Hiđroxit Ln(OH)3 bazơ mạnh, tính bazơ nằm Mg(OH)2 Al(OH)3 giảm dần từ Ce đến Lu Ln(OH)3 không bền, nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln2O3: 2Ln(OH)3 → Ln2O3 + 3H2O Một số hiđroxit tan kiềm nóng chảy tạo thành hợp chất lantanoidat, ví dụ như: KNdO2, NaPr(OH)4, Các hiđroxit lantanit kết tủa khoảng pH từ 6,8 ÷ 8,5 Riêng Ce(OH)4 kết tủa pH thấp từ 0,7 ÷ 3,0, dựa vào đặc điểm người ta tách riêng Ce khỏi NTĐH Ion Ln3+ có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào cấu hình electron 4f Những electron có cấu hình 4f0, 4f7, 4f14 khơng có màu Các electron 4f khác có màu khác nhau: La3+ (4f0) Khơng màu Tb3+ (4f8) Hồng nhạt Ce3+ (4f1) Không màu Dy3+ (4f9) Vàng nhạt Pr3+ (4f2) Lục vàng Ho3+ (4f10) Vàng đỏ Nd3+ (4f3) Tím đỏ Er3+ (4f11) Pm3+ (4f4) Hồng Tm3+ (4f12) Xanh lục Sm3+ (4f5) Vàng Yb3+ (4f13) Không màu Eu3+ (4f6) Hồng nhạt Lu3+ (4f14) Không màu Gd3+ (4f7) Khơng màu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hồng http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.2.3 Muối NTĐH Các muối clorua, bromua, iodua, nitrat sunfat lantanit (III) tan nước, muối florua, cacbonat, photphat oxalat không tan Các muối tan kết tinh dạng hiđrat, ví dụ LnBr3.6H2O, Ln(NO3)3.6H2O, Ln2(SO4)3.8H2O Các muối Ln(III) bị thủy phân phần dung dịch nước, khả tăng dần từ Ce đến Lu Điểm bật Ln3+ dễ tạo muối kép có độ tan khác nhau, ngun tố phân nhóm Xeri tạo muối sunfat kép tan so với muối sunfat kim loại kiềm kiềm thổ trạng thái rắn dung dịch muối Ln(III) như: Ln(NO3)3.MNO3, Ln(NO3)3.2MNO3, Ln2(SO4)3.M2SO4.nH2O (M amoni kim loại kiềm, n thường 8) Độ tan muối kép đất phân nhóm nhẹ khác với độ tan đất phân nhóm nặng, người ta thường lợi dụng tính chất để tách riêng đất phân nhóm Muối clorua LnCl3: muối dạng tinh thể có cấu tạo ion, kết tinh từ dung dịch tạo thành muối ngậm nước Các muối điều chế từ nguyên tố tác dụng Ln2O3 với dung dịch HCl; ngồi cịn điều chế tác dụng CCl4 với Ln2O3 nhiệt độ 400 - 600oC Cl2 với hỗn hợp Ln2O3 than Các phản ứng: 2Ln2O3 + 3CCl4 → 4LnCl3 + 3CO2 Ln2O3 + 3C + 3Cl2 → 2LnCl3 + 3CO Muối nitrat Ln(NO3)3: dễ tan nước, độ tan giảm từ La đến Lu, kết tinh từ dung dịch chúng thường ngậm nước Những muối có khả tạo thành muối kép với nitrat kim loại kiềm amoni theo kiểu Ln(NO3)3.2MNO3 (M amoni kim loại kiềm); Ln(NO3)3 không bền, nhiệt độ khoảng 700oC - 800oC bị phân hủy tạo thành oxit 4Ln(NO3)3 → 2Ln2O3 + 12NO2 + 3O2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ HUYỀN HIỀN NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-ASPARAGIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chun... Bước đầu thăm dị hoạt tính sinh học số phức chất NTĐH với L_asparagin 56 2.4.1 Hoạt tính kháng khuẩn phức Pr(Asn)3.2H2O 56 2.4.2 Hoạt tính kháng khuẩn phức Nd(Asn)3.4H2O 59 Số. .. tố đất với L_Asparagin bước đầu thăm dị hoạt tính sinh học chúng'''' Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Mục tiêu nghiên cứu vấn đề sau: Xác định số bền phức