Số hóa bởi trung tâm học liệu http //www lrc tnu edu vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM THẾ CƢỜNG NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA TECBI (Tb), DYSPROZI (Dy), HONMI (Ho), ECBI[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM THẾ CƢỜNG NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA TECBI (Tb), DYSPROZI (Dy), HONMI (Ho), ECBI (Er) VỚI L - ASPARAGIN VÀ BƯỚC ĐẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chun ngành: Hố vơ Mã số: 60.44.0113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS TS Nguyễn Trọng Uyển Thái Nguyên, năm 2013 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hoàn thành khoa Hóa học, trƣờng Đại học Sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Nguyễn Trọng Uyển hƣớng dẫn tận tình, chu đáo giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, phịng quản lí đào tạo Sau đại học, khoa Hóa học trƣờng Đại học Sƣ phạm Đại học Thái Nguyên, phòng Vi sinh vật trƣờng Đại học Y Dƣợc Thái Nguyên, Viện khoa học Sự sống Đại học Thái Nguyên, phòng quang phổ hồng ngoại Viện Hóa học - Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, phịng Hóa lý trƣờng Đại Học Sƣ phạm I Hà Nội, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiên cứu thực đề tài Xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo trực tiếp giảng dạy, gia đình, quan bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho Em suốt q trình thực nghiệm hồn thành luận văn Thái Nguyên, tháng 04 năm 2013 Tác giả Phạm Thế Cƣờng Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đƣợc đồng tác giả cho phép sử dụng chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Xác nhận ngƣời hƣớng dẫn GS.TS Nguyễn Trọng Uyển Xác nhận trƣởng khoa TS Nguyễn Thị Hiền Lan Số hóa trung tâm học liệu Tác giả Phạm Thế Cƣờng Xác nhận chủ tịch hội đồng TS Nguyễn Thị Hiền Lan http://www.lrc.tnu.edu.vn/ i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ i Lời cảm ơn ii Lời cam đoan iii Mục lục iv Danh mục bảng v Danh mục hình vi Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt vii MỞ ĐẦU 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 tecbi, dysprozi, honmi ecbi 10 1.2 Giới thiệu amino axit L-asparagin 13 1.2.1 Sơ lƣợc amino axit 13 1.2.2 Sơ lƣợc L-asparagin 14 1.3 Khả tạo phức NTĐH với aminoaxit 15 1.3.1 Khả tạo phức NTĐH 15 1.3.2 Khả tạo phức NTĐH với aminoaxit 18 1.4 Hoạt tính sinh học phức chất NTĐH với aminoaxit 19 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu tạo phức dung dịch 20 1.5.1 Phƣơng pháp chuẩn độ đo pH 20 1.5.2 Phƣơng pháp xác định số bền phức chất tạo thành 21 1.6 Các phƣơng pháp nghiên cứu phức rắn 22 1.6.1 Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 22 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ii 1.6.2 Phƣơng pháp phân tích nhiệt 23 1.7 Giới thiệu vi khuẩn Salmonella, E.coli 24 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 2.1 Hóa chất thiết bị 25 2.1.1 Hóa chất 25 2.1.2 Thiết bị 26 2.2 Nghiên cứu tạo phức ion Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+ với Lasparagin phƣơng pháp chuẩn độ đo pH 27 2.2.1 Xác định số phân ly L-asparagin 25 10C, lực ion 0,10 27 2.2.2 Nghiên cứu tạo phức ion Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+ với L-asparagin 30 2.3 Tổng hợp xác định thành phần phức chất rắn 35 2.3.1 Tổng hợp phức chất 35 2.3.2 Xác định thành phần phức chất 35 2.3.3 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phân tích nhiệt 37 2.3.4 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 41 2.4 Bƣớc đầu thăm dò hoạt tính sinh học số phức chất NTĐH với L_asparagin 44 2.4.1 Hoạt tính kháng khuẩn phức Tb(Asn)3.2H2O 44 2.4.2 Hoạt tính kháng khuẩn phức Dy(Asn)3.2H2O 46 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các phân nhóm dãy NTĐH [6] Bảng 1.2 Một số đặc điểm L - asparagin 14 Bảng 2.1 Kết chuẩn độ dung dịch H2Asn+ 2.10-3 M dung dịch KOH 2,5.10-2 M 25 10C; lực ion I = 0,10 27 Bảng 2.2 Giá trị số phân ly pK1 pK2 L-asparagin 25 10C; lực ion I = 0,10 30 Bảng 2.3 Kết chuẩn độ hệ Ln3+: H2Asn+ = 1: KOH 2,5.10-2M 25 10C; I = 0,10 31 Bảng 2.4 Logarit số bền phức chất LnAsn2+ (Ln: Tb, Dy, Ho, Er) 25 ± 10C; I = 0,1 35 Bảng 2.5 Kết phân tích thành phần (%) nguyên tố (Ln, C, N) phức chất Ln(Asn)3.nH2O 36 Bảng 2.6 Kết phân tích giản đồ nhiệt phức chất 39 Bảng 2.7 Các tần số hấp thụ đặc trƣng (cm-1) L-asparagin phức chất 43 Bảng 2.8 Kết thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn phức chất Tb(Asn)3.2H2O Dy(Asn)3.2H2O 47 Bảng 2.9 Kết so sánh ảnh hƣởng Tb(Asn)3.2H2O, Tb(NO3)3, Dy(Asn)3.2H2O, Dy(NO3)3, L-asparagin đến vi khuẩn Salmonella spp, E.coli 49 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đƣờng cong chuẩn độ dung dịch H2Asn+ 2.10-3 dung dịch KOH 2,5.10-2M 25 10C, I = 0,10 28 Hình 2.2 Đƣờng cong chuẩn độ H2Asn+ hệ Ln3+: H2Asn+=1:2 25 10C; I=0,1 32 Hình 2.3 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất Tb(Asn)3.2H2O 37 Hình 2.4 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất Dy(Asn)3.2H2O 38 Hình 2.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại L-asparagin 41 Hình 2.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Tb(Asn)3.2H2O 42 Hình 2.7 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Dy(Asn)3.2H2O 42 Hình 2.8 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella spp phức Tb(Asn)3.3H2O 45 Hình 2.9 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli phức Tb(Asn)3.3H2O 45 Hình 2.10 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella spp phức Tb(Asn)3.2H2O, Tb(NO3)3, L-asparagin 46 Hình 2.11 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli phức Tb(Asn)3.2H2O, Tb(NO3)3, L-asparagin 46 Hình 2.12 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Samonella spp phức Dy(Asn)3.2H2O 47 Hình 2.13 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli phức Dy(Asn)3.2H2O 47 Hình 2.14 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Samonella spp phức Dy(Asn)3.2H2O, Dy(NO3)3, L-asparagin 48 Hình 2.15 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli phức Dy(Asn)3.2H2O, Dy(NO3)3,L-asparagin 48 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT 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 lƣợng nhiệt) Điện tích hạt nhân, số thứ tự bảng hệ thống tuần hoàn Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Hóa học phức chất lĩnh vực quan trọng hóa học đại Việc nghiên cứu phức chất nguyên tố đất (NTĐH) đƣợc nhiều nhà khoa học nƣớc quan tâm, chúng đƣợc ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác nhƣ: công nghiệp, nông nghiệp, sinh học, y dƣợc…[24] Ở Việt Nam, có nguồn đất tƣơng đối dồi dào, số sản phẩm từ đất đƣợc ứng dụng có hiệu nhƣ: công nghiệp dùng để chế tạo nam châm vĩnh cửu cho máy phát điện mini, tuyển quặng, chế tạo thủy tinh, bột mài, chất xúc tác để xử lí khí thải…; Trong nơng nghiệp dùng sản xuất phân vi lƣợng bón cho trồng; Trong sinh học dùng cho việc hấp thụ chất dinh dƣỡng nhƣ tƣơng tác vi khuẩn,… Nguyên tố đất có khả tạo phức bền với nhiều phối tử hữu Một loại phức bền phức chất ion đất với aminoaxit Các loại phức đƣợc khẳng định có hoạt tính sinh học Phức chất nguyên tố đất với aminoaxit đa dạng phong phú Tuy nhiên số cơng trình nghiên cứu phức chất nguyên tố đất với phối tử L-asparagin cịn Trên sở chúng tơi thực đề tài: “ Nghiên cứu tạo phức tecbi (Tb), dysprozi (Dy), honmi (Ho), erbi (Er) với L-asparagin bước đầu thăm dị hoạt tính sinh học chúng” Mục tiêu: Xác định số bền phức chất NTĐH (Tb, Dy, Ho, Er) với L-asparagin Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức rắn số NTĐH (Tb, Dy, Ho Er) với L-asparagin Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Nội dung nghiên cứu: Xác định số phân li L-asparagin nhiệt độ xác định Nghiên cứu tạo phức ion đất (Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+) với L-asparagin theo tỉ lệ mol 1: nhiệt độ xác định Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc phức chất dạng rắn ion đất (Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+) với L-asparagin theo tỉ lệ mol 1: Thăm dị hoạt tính sinh học số phức chất tổng hợp đƣợc chủng vi khuẩn Salmonella khuẩn E.coli Số hóa trung tâm học liệu 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), dysprozi (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 tƣơng tự ion Tb3+ Dy3+, ytri thƣờng gặp khống sản lantanit phân nhóm nặng Scandi có tính chất hóa học chiếm vị trí trung gian nhơm, ytri Do đó, ytri scandi đƣợc 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 đƣợc gọi lanthanoit, lanthanon đƣợc kí hiệu Ln Trong lĩnh vực xử lý quặng, dãy NTĐH thƣờng đƣợc phân thành hai ba phân nhóm: Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Bảng 1.1 Các phân nhóm dãy NTĐH [6] Z Nguyên tố 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 39 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y Nguyên tố đất nhẹ Nguyên tố đất nặng (phân nhóm xeri ) (phân nhóm ytri ) NTĐH NTĐH nhẹ NTĐH nặng trung bình 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 thƣờng đƣợc 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 4f2 4f3 Nhóm ytri Tb Dy 4f9 4f10 Nd Pm Sm Eu Gd 4f4 4f5 4f6 4f7 4f75d1 Ho Er 4f11 4f12 Tm 4f13 Yb 4f14 Lu 4f145d1 Các nguyên tố đất có phân lớp 4f đƣợc điền electron Năng lƣợng obitan 4f 5d gần nên electron dễ điền vào obitan Từ La đến Lu (trừ La, Gd, Lu) electron mức 5d Khi bị kích thích lƣợng nhỏ electron thuộc obitan 4f (thƣờng một) nhảy sang phân lớp 5d, electron lại bị electron 5s25p6 chắn với tác dụng bên nên khơng có ảnh hƣởng quan trọng đến tính chất Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ đa số lantanit Nhƣ vậy, tính chất các lantanit đƣợc định chủ yếu electron phân lớp 5d16s2 Các lantanit giống với nhiều nguyên tố d nhóm IIIB có bán kính ngun tử ion tƣơng đƣơng Sự khác cấu trúc nguyên tử lớp thứ ba từ ngồi vào ảnh hƣởng đến tính chất hóa học ngun tố nên lantanit giống Một số tính chất chung NTĐH: Có màu trắng bạc, tiếp xúc với khơng khí tạo oxit Là kim loại tƣơng 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 đƣợc giải thích co lantanit Có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao Phản ứng với nƣớc giải phóng hiđro, phản ứng xảy chậm nhiệt độ thƣờng 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 dƣới tác dụng tia cực tím, hồng ngoại Các nguyên tố lantanit phản ứng dễ dàng với hầu hết nguyên tố phi kim, chúng thƣờng 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 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ chất chúng đƣợc 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 trƣng chúng +3 Tuy nhiên, số nguyên tố có hóa trị thay đổi nhƣ Ce (4f25d2) ngồi số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa đặc trƣng +4 Đó kết chuyển electron từ obitan 4f sang obitan 5d Pr (4f36s2) có số oxi hóa +4 nhƣng khơng đặc trƣng Ce Ngƣợc lại Eu (4f76s2) ngồi số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa +2, Sm (4f66s2) có số oxi hóa +2 nhƣng đặc trƣng so với Eu Tƣơng tự, Tb, Dy có số oxi hóa +4, cịn Yb, Tm có số oxi hóa +2 [6] 1.1.1.2 Tính chất hóa học đặc trƣng 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 dƣới dạng kim loại có tính khử mạnh Ở nhiệt độ cao lantanit khử đƣợc oxit nhiều kim loại, ví dụ nhƣ sắt, mangan, Kim loại xeri nhiệt độ nóng đỏ khử đƣợc CO, CO2 C Trong khơng khí ẩm, bị mờ đục nhanh chóng bị phủ màng cacbonat đất Các màng đƣợc tạo nên tác dụng NTĐH với nƣớc khí cacbonic Tác dụng với halogen nhiệt độ thƣờng số phi kim khác đun nóng Tác dụng chậm với nƣớc nguội, nhanh với nƣớc nóng giải phóng khí hiđro Tác dụng với axit vô nhƣ: HCl, HNO3, H2SO4, tùy loại axit mà mức độ tác dụng khác nhau, trừ HF, H3PO4 Trong dung dịch đa số lantanit tồn dƣới dạng ion bền Ln3+ Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Các NTĐH không tan dung dịch kiềm kể đun nóng, có khả tạo phức với nhiều loại phối tử [6] 1.1.2 Giới thiệu số hợp chất NTĐH 1.1.2.1 Oxit NTĐH Cơng 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 nƣớc nhƣng tác dụng với nƣớc tạo thành hiđroxit phát nhiệt Chúng dễ tan axit vô nhƣ: HCl, H2SO4, HNO3, tạo thành dung dịch chứa ion [Ln(H2O)x ]3+ (x=8÷9) Riêng CeO2 tan tốt axit đặc, nóng Ngƣời ta lợi dụng tính chất để tách riêng xeri khỏi tổng oxit đất Ln2O3 tác dụng với muối amoni theo phản ứng: Ln2O3 + NH4Cl → LnCl3 + 6NH3 + 3H2O Ln2O3 đƣợc 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 nƣớc, tích số tan chúng khoảng 10-20 Ce(OH)3 đến 10-24 Lu(OH)3 Độ bền nhiệt chúng giảm dần từ Tb đến Er Hiđroxit Ln(OH)3 bazơ mạnh, tính bazơ nằm Mg(OH)2 Al(OH)3 giảm dần từ Tb đến Er Ln(OH)3 không bền, nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln2O3: 2Ln(OH)3 → Ln2O3 + 3H2O Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Một số hiđroxit tan kiềm nóng chảy tạo thành hợp chất lantanoidat, ví dụ nhƣ: KDyO2, NaDy(OH)4, Các hiđroxit lantanit kết tủa khoảng pH từ 6,5 ÷ 8,5 Riêng Ce(OH)4 kết tủa pH thấp từ 0,7 ÷ 3,0 dựa vào đặc điểm ngƣời ta tách riêng Ce khỏi tổng NTĐH Ion Ln3+ có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào cấu hình electron 4f Những NTĐH có cấu hình electron 4f0, 4f7, 4f14 khơng có màu Cịn NTĐH có cấu hình 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) Hồng Pm3+ (4f4) Hồng Tm3+ (4f12) Xanh lục Sm3+ (4f5) Vàng Yb3+ (4f13) Không màu Eu3+ (4f6) Hồng nhạt Lu3+ (4f14) Không màu Gd3+ (4f7) Không màu 1.1.2.3 Muối NTĐH Các muối clorua, bromua, iodua, nitrat sunfat lantanit (III) tan nƣớc, cịn muối florua, cacbonat, photphat oxalat khơng tan Các muối tan kết tinh dạng hiđrat Thí dụ nhƣ: LnBr3.6H2O, Ln(NO3)3.6H2O, Ln2(SO4)3.8H2O Các muối Ln(III) bị thủy phân phần dung dịch nƣớc, khả tăng dần từ Ce đến Lu Điểm bật Ln3+ dễ tạo muối kép có độ tan khác nhau, ví dụ: Ln(NO3)3.MNO3, Ln(NO3)3.2MNO3, Ln2(SO4)3.M2SO4.nH2O (M amoni Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ kim loại kiềm, n thƣờng 8) Độ tan muối kép đất phân nhóm nhẹ khác với độ tan đất phân nhóm nặng, ngƣời ta thƣờng 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 nƣớc Các muối đƣợc điều chế từ nguyên tố tác dụng Ln2O3 với dung dịch HCl; ngồi cịn đƣợc 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 nƣớc, độ tan giảm từ La đến Lu, kết tinh từ dung dịch chúng thƣờng ngậm nƣớc 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 Ln(NO3)3 đƣợc điều chế cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat NTĐH dung dịch HNO3 Muối sunfat Ln2(SO4)3: tan nhiều nƣớc lạnh có khả tạo thành muối sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni Ví dụ nhƣ muối kép 2M2SO4.Ln2(SO4)3.nH2O Trong đó: M kim loại kiềm, n = ÷ 12 Muối Ln2(SO4)3 đƣợc điều chế cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat NTĐH dung dịch H2SO4 lỗng Tính chất hóa học ion Ln3+ , Sc3+, Y3+ giống nhau, khơng thể phân biệt chúng dung dịch thuốc thử phân tích Tuy Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 10 nhiên lantanit mà số oxi hóa +3 chúng cịn có số oxi hóa khác tƣơng đối bền nhƣ: Ce4+, Pr4+, Eu2+ xác định đƣợc chúng có mặt lantanit khác Ở trạng thái rắn nhƣ dung dịch Ln(III) (trừ lantan lutexi) có phổ hấp thụ với dải phổ hấp thụ đặc trƣng vùng hồng ngoại, khả kiến tử ngoại [ ] 1.1.3 Giới thiệu tecbi, dysprozi, honmi ecbi 1.1.3.1 Tecbi (Tb) Tecbi có số thứ tự 65, nguyên tử khối 158,93, nhà hóa học Thụy Điển Mơsanđơ (C.G Mosander) tìm năm 1843 Tecbi kim loại màu trắng bạc, mềm, dẻo, dễ kéo sợi, khối lƣợng riêng 8,234g/cm3, tnc = 1356oC, ts = 3073oC Về hoạt tính hóa học, Tecbi khơng phản ứng với nƣớc nguội, kiềm, hiđrat amoniac Tecbi chất khử mạnh: Phản ứng với nƣớc nóng, axit, clo, lƣu huỳnh Ion Tb3+ có màu hồng nhạt (gần nhƣ khơng màu) Hợp chất tecbi có tính chất hóa học giống hợp chất lantan 2Tb + 6H2O(nóng) → 2Tb(OH)3 + 3H2 2Tb + 6HClloãng → 2TbCl3 + 3H2 Tb + 6HNO3(đ) → Tb(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 8Tb + 7O2 → 2Tb4O7 Tb4O7 + H2 → 2Tb2O3 + H2O 2Tb + 3Cl2 → 2TbCl3 2Tb + 3S → Tb2S3 (vàng thẫm) (350oC cháy không khí) (400oC - 500oC) (300oC) (500oC - 800oC) Tecbi đƣợc điều chế cách dùng canxi khử Tb2O3 nhiệt độ cao điện phân dung dịch TbCl3 [13] 1.1.3.2 Dysprozi (Dy) Dysprozi có số thứ tự 66, nguyên tử khối 162,50, khối lƣợng riêng d = 8,559, nhiệt độ nóng chảy tnc = 1409oC, ts = 2587oC Dysprozi nhà Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 11 bác học pháp Lơcơcđơ Boađran tìm năm 1886 Dysprozi kim loại màu trắng, mềm, dẻo Bị phủ màng oxit – hiđroxit khơng khí ẩm Bị thụ động hóa nƣớc nguội khơng phản ứng với kiềm, hiđrat amoniac Dysprozi chất khử mạnh : phản ứng với nƣớc nóng, axit, clo, lƣu huỳnh Ion Dy3+ có màu vàng nhạt với sắc lục Hợp chất dysprozi có tính chất giống hợp chất lantan 2Dy + 6H2O(nóng) → 2Dy(OH)3 + 3H2 2Dy + 6HCllỗng → 2DyCl3 + 3H2 Dy + 6HNO3(đ) → Dy(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 4Dy + 3O2 → 2Dy2O3 (300oC cháy khơng khí) 4Dy + 6H2O + 3O2 → 4Dy(OH)3 (300oC) 2Dy + 3Cl2 → 2DyCl3 (500oC - 800oC) 2Dy + 3S → Dy2S3 (vàng) Dysprozi đƣợc điều chế cách dùng canxi khử Dy2O3 nhiệt độ cao điện phân dung dịch DyCl3 [13] 1.1.3.3 Honmi (Ho) Honmi có số thứ tự 67, nguyên tử khối 164,93 đƣợc nhà hóa học ngƣời Pháp Uyêcben tìm năm 1879 năm 1879 nhà hóa học ngƣời Thụy Điển Clevơ (P.Cleve) nghiên cứu độc lập tìm hai nguyên tố Tuli honmi Honmi kim loại màu trắng, mềm, dẻo,,khối lƣợng riêng 8,799g/cm3, nhiệt độ nóng chảy tnc = 1470oC, ts = 2707oC Bị phủ màng oxit – hiđroxit khơng khí ẩm Bị thụ động hóa nƣớc nguội: không phản ứng với kiềm hiđrat amoniac Honmi chất khử mạnh: Phản ứng với nƣớc nóng, axit, clo, lƣu huỳnh Ion Ho3+ có màu vàng Hợp chất honmi có tính chất hóa học giống hợp chất lantan 2Ho + 6H2O(nóng) → 2Ho(OH)3 + 3H2 2Ho + 6HCllỗng → 2HoCl3 + 3H2 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 12 Ho + 6HNO3(đ) → Ho(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 4Ho + 3O2 → 2Ho2O3 (300oC cháy khơng khí) 4Ho + 6H2O + 3O2 → 4Ho(OH)3 (300oC) 2Ho + 3Cl2 → 2HoCl3 (500oC - 800oC) 2Ho + 3S → Ho2S3 (vàng) Honmi đƣợc điều chế cách dùng canxi khử Ho2O3 nhiệt độ cao điện phân dung dịch HoCl3 [13] 1.1.3.4 Ecbi (Er) Ecbi có số thứ tự 68 nguyên tử khối 167,26, tnc = 1552oC, ts = 2857oC đƣợc Môsanđơ (C.Mosander) ngƣời Thụy Điển môn đồ Becdeliut tìm năm 1843, khống vật, ơng tìm đƣợc hai oxit hai kim loại chƣa đƣợc biết trƣớc Ecbi kim loại màu trắng, mềm, dẻo Bị phủ màng oxit – hiđroxit khơng khí ẩm Bị thụ động hóa nƣớc nguội: không phản ứng với kiềm, hiđrat amoniac Ecbi chất khử mạnh: Phản ứng với nƣớc nóng, axit, clo, lƣu huỳnh Ion Er3+ có màu hồng tƣơi Hợp chất ecbi có tính chất hóa học giống hợp chất lantan 2Er + 6H2O(nóng) → 2Er(OH)3 + 3H2 2Er + 6HClloãng → 2ErCl3 + 3H2 Er + 6HNO3(đ) → Er(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 4 Er + 3O2 → 2Er 2O3 (300oC cháy khơng khí) Er + 6H2O + 3O2 → Er(OH)3 Er + 3Cl2 → 2ErCl3 Er + 3S → Er2S3 (vàng) (300oC) (500oC - 800oC) Ecbi đƣợc điều chế cách dùng canxi khử Er2O3 nhiệt độ cao điện phân dung dịch ErCl3 [13] Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ... nghiên cứu phức chất nguyên tố đất với phối tử L-asparagin cịn Trên sở chúng tơi thực đề tài: “ Nghiên cứu tạo phức tecbi (Tb), dysprozi (Dy), honmi (Ho), erbi (Er) với L-asparagin bước đầu thăm. .. 41 2.4 Bƣớc đầu thăm dò hoạt tính sinh học số phức chất NTĐH với L_asparagin 44 2.4.1 Hoạt tính kháng khuẩn phức Tb(Asn)3.2H2O 44 2.4.2 Hoạt tính kháng khuẩn phức Dy(Asn)3.2H2O... 15 1.3.1 Khả tạo phức NTĐH 15 1.3.2 Khả tạo phức NTĐH với aminoaxit 18 1.4 Hoạt tính sinh học phức chất NTĐH với aminoaxit 19 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu tạo phức dung dịch