Đang tải... (xem toàn văn)
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 HÀ THU HẢI TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L T[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ THU HẢI TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L - TYROSIN VÀ BƯỚC ĐẦU THĂM DỊ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Thái Nguyên - Năm 2011 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 HÀ THU HẢI TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L - TYROSIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHƯNG Chun ngành : Hố vơ Mã số: 60 44 25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hữu Thiềng Thái Nguyên - Năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng, người thầy 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 Cơng nghệ Việt Nam, phịng Hóa lý trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội, phòng Vi sinh, phòng Kí sinh trùng 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 Ngun 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 07 năm 2011 Tác giả Hà Thu Hải 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 tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Tác giả Hà Thu Hải Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang bìa phụ Lời cảm ơn Mục lục i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt iii Danh mục bảng iv Danh mục hình v 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 nguyên tố Lantan, Neodim,Tuli, Ytecbi, Lutexi 10 1.2 Giới thiệu L - tyrosin 13 1.2.1 Sơ lược L - tyrosin 13 1.2.2 Sơ lược hoạt tính L - tyrosin 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 17 1.4 Hoạt tính sinh học phức chất NTĐH với aminoaxit 19 1.5 Một số phƣơng pháp nghiên cứu phức chất 20 1.5.1 Phương pháp phân tích nhiệt 20 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.5.2 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 21 1.5.3 Phương pháp đo độ dẫn điện 22 1.6 Đối tƣợng thăm dị hoạt tính sinh học phức chất 24 1.6.1 Giới thiệu vi khuẩn Salmonella vi khuẩn Shigella 24 1.6.2 Giới thiệu chủng nấm mốc Asp flavus Asp fumigatus 25 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 28 2.1 Hóa chất thiết bị 28 2.1.1 Hóa chất 28 2.1.2 Thiết bị 29 2.2 Tổng hợp phức chất rắn 30 2.2.1 Phức chất tỉ lệ Ln3+ : Tyr = 1:3 30 2.2.2 Xác định thành phần phức chất 30 2.3 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phân tích nhiệt 32 2.4 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 35 2.5 Nghiên cứu phức chất phƣơng pháp đo độ dẫn điện 39 2.6 Bƣớc đầu thăm dị hoạt tính sinh học số phức chất NTĐH với L - tyrosin 40 2.6.1 Hoạt tính kháng khuẩn phức Nd(Tyr)3.3H2O 40 2.6.2 Ảnh hưởng phức chất La(Tyr)3.3H2O đến chủng nấm mốc Aspergillus 43 KẾT LUẬN 47 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 48 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 51 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ NTĐH Nguyên tố đất Ln Lantanit Ln3+ Ion Lantanit Tyr Tyrosin DTPA Đietylen triamin pentaaxetic EDTA Đietylen điamin tetraaxetic IMDA Iminođiaxetic dixet -đixetonat NTA Nitrilotriaxetic 10 Phe Phenylalanin 11 DMSO Đimetyl sunphoxit 12 IR Infared (hồng ngoại) 13 DTA Differential thermal analysis (phân tích nhiệt vi phân) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 14 TGA 15 Z Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis (phân tích trọng lượng nhiệt) Số thứ tự bảng hệ thống tuần hoàn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các phân nhóm dãy nguyên tố đất Bảng 1.2 Một số đặc điểm L - tyrosin……………………………………… 13 Bảng 2.1 Kết phân tích thành phần (%) nguyên tố (Ln, C, N) phức chất 31 Bảng 2.2 Kết giản đồ phân tích nhiệt phức chất (tỉ lệ Ln3+ : Tyr = 1:3) .34 Bảng 2.3 Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm-1) L - tyrosin phức chất (tỉ lệ Ln3+ : Tyr = 1:3) 38 Bảng 2.4 Độ dẫn điện mol phân tử (μ) L - Tyrosin phức chất DMSO 25 ± 0,50C 40 Bảng 2.5 Kết thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn phức chất Nd(Tyr)3.3H2O .41 Bảng 2.6 Kết thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn Nd(Tyr)3.3H2O, Nd(NO3)3, L - tyrosin 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình thái vi khuẩn Salmonella 24 Hình 1.2 Hình thái vi khuẩn Shigella .24 Hình 1.3 Hình thái nấm mốc A flavus 26 Hình 1.4 Hình thái nấm mốc A fumigatus 26 Hình 2.1 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất La(Tyr)3.3H2O .33 Hình 2.2 Giản đồ phân tích nhiệt phức chất Nd(Tyr)3.3H2O 33 Hình 2.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại L - tyrosin 36 Hình 2.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất La(Tyr)3.3H2O 36 Hình 2.5 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Nd(Tyr)3.3H2O 37 Hình 2.6 Phổ hấp thụ hồng ngoại phức chất Tm(Tyr)3.2H2O 37 Hình 2.7 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella phức Nd(Tyr)3.3H2O .41 Hình 2.8 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Shigella phức Nd(Tyr)3.3H2O .41 Hình 2.9 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella Nd(Tyr)3.3H2O, Nd(NO3)3, L - tyrosin 42 Hình 2.10 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Shigella Nd(Tyr)3.3H2O, Nd(NO3)3, L - tyrosin 42 Hình 2.11 Ảnh hưởng hàm lượng phức chất La(Tyr)3.3H2O đến phát triển chủng nấm mốc Asp flavus 43 Hình 2.12 Ảnh hưởng hàm lượng phức chất La(Tyr)3.3H2O đến phát triển chủng nấm mốc Asp fumigatus .43 Hình 2.13 Ảnh kính hiển vi ảnh hưởng hàm lượng phức chất La(Tyr)3.3H2O đến phát triển chủng nấm mốc Asp flavus 44 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi Hình 2.14 Ảnh hưởng La(Tyr)3.3H2O, La(NO3)3, L - tyrosin đến phát triển chủng nấm mốc Asp flavus 45 Hình 2.15 Ảnh hưởng La(Tyr)3.3H2O, La(NO3)3, L - tyrosin đến phát triển chủng nấm mốc Asp fumigatus .45 Hình 2.16 Ảnh kính hiển vi so sánh ảnh hưởng La(Tyr)3.3H2O, La(NO3)3, L - tyrosin đến phát triển chủng nấm mốc Asp flavus 46 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế - xã hội Khoa học kĩ thuật cơng nghệ có bước phát triển vượt bậc, đặc biệt ngành khoa học công nghệ cao Con người ngày khám phá nhiều ứng dụng thiết thực cho sống từ tiềm tự nhiên, phải kể đến tiềm đất Do tính vật lý hóa học đặc biệt, suốt bốn thập kỉ qua, nguyên liệu đất trở thành đối tượng nghiên cứu, phát minh tạo nhiều ứng dụng kĩ thuật từ macro đến micro nano cho nhiều ngành công nghiệp khác Ở Việt Nam, đất ứng dụng hiệu vào lĩnh vực sản xuất phân bón vi lượng dùng cho chè, vừng, 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, Nhiều hợp chất hữu nguyên tố đất (NTĐH) có khả tác động tới nhiều q trình hóa lý sinh học việc hấp thụ chất dinh dưỡng tương tác vi khuẩn Phức chất L - tyrosin với số NTĐH nguyên tố chuyển tiếp số nước giới nghiên cứu rộng rãi nhiều năm trở lại đây, đặc biệt số phức L_tyrosin với Sn (II,IV), Zn (II), Cd (II), Hg (II), La (III), Fe (III), Cr (III),… Ở nước ta, việc tổng hợp phức NTĐH với L - tyrosin chưa nghiên cứu nhiều, số lượng công trình cơng bố cịn Trên sở thực đề tài: ''Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất với L - tyrosin 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 đề tài: Tổng hợp phức chất rắn La, Nd, Tm, Yb, Lu với L - tyrosin Nghiên cứu cấu trúc phức chất Thăm dị hoạt tính sinh học phức chất rắn thu Nhiệm vụ nghiên cứu: Tổng hợp phức chất rắn theo tỉ lệ Ln3+ : Tyr = : Xác định thành phần phức chất: thành phần kim loại, nitơ, cacbon, hàm lượng nước Nghiên cứu cấu trúc phức chất Nghiên cứu hoạt tính sinh học số phức chất tổng hợp Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt: xác định hàm lượng nước, độ bền nhiệt phức chất Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại: xác định liên kết phức chất Nghiên cứu phức chất phương pháp đo độ dẫn điện: xác định phức chất điện li hay khơng điện li Nghiên cứu hoạt tính sinh học số phức chất Các kết nhận trình tổng hợp nghiên cứu mở hướng việc nghiên cứu ứng dụng phức chất NTĐH 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) Các NTĐH tìm thấy lớp trầm tích, mỏ quặng cát đen Nhóm đất thường khơng có tên xếp khoa học Tuy vậy, đất xếp vào dạng hợp kim hợp chất khác Tại Việt Nam, theo đánh giá nhà khoa học địa chất, trữ lượng đất khoảng 10 triệu phân bố rải rác mỏ quặng vùng Tây Bắc dạng cát đen phân bố dọc theo ven biển tỉnh miền Trung [12] 1.1.1 Đặc điểm cấu tạo tính chất chung NTĐH 1.1.1.1 Cấu tạo 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 Scanđi có tính chất hóa học chiếm vị trí trung gian nhơm, ytri lantanit Do đó, ytri scanđi xem thuộc NTĐH Do tính chất vật lý, tính chất hóa học tính chất địa hóa 17 nguyên 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đất hiếm'' cho nguyên tố Sc, Y, La 14 nguyên tố lantanit Lantanit gọi lanthanoit, lanthanon kí hiệu Ln [11] Trong lĩnh vực xử lý quặng, dãy NTĐH thường phân thành hai ba phân nhóm: Bảng 1.1 Các phân nhóm dãy nguyên tố đất 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 NTĐH nhẹ trung bình nặng 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 Nhóm Ytri Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f75d1 Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 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 electron dễ điền Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vào obitan Trừ La, Gd, Lu tất nguyên tố từ La đến Lu khơng có electron mức 5d Khi bị kích thích lượng nhỏ, electron 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 nguyên 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: 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 sôi 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 phòng) 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ngoài 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 hóa trị thay đổi Ce (4f25d2) ngồi số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa đặc trưng +4 Đó kết chuyển electron từ obitan 4f sang obitan 5d Pr (4f36s2) có số oxi hóa +4 khơng đặc trưng Ce Ngược lại Eu (4f76s2) ngồi số oxi hóa +3 cịn có số oxi hóa +2, Sm (4f66s2) 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 [10] 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 vơ như: HCl, Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 Ln 3+ Các ion Eu 2+, Yb 2+ Sm2+ khử ion H + thành H dung dịch nước Các NTĐH không tan dung dịch kiềm kể đun nóng, có khả tạo phức với nhiều loại phối tử [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 Ln2O3 tác dụng với muối amoni theo phản ứng: Ln2O3 + 6NH4Cl → 2LnCl3 + 6NH3 + 3H2O Ln2O3 điều chế cách nung nóng hiđroxit muối NTĐH [10] 1.1.2.2 Hiđroxit NTĐH Các đất hiđroxit Ln(OH)3 kết tủa vơ 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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, 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 ion có cấu hình 4f0, 4f7, 4f14 khơng có màu, cịn lại 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 Ở trạng thái rắn dung dịch Ln(III) (trừ lantan lutexi) có phổ hấp thụ với dải phổ hấp thụ đặc trưng vùng hồng ngoại, khả kiến tử ngoại [11] 1.1.2.3 Muối NTĐH Các muối clorua, bromua, iodua, nitrat sunfat lantanit (III) tan nước, cịn muối florua, cacbonat, photphat oxalat khơng tan Các muối tan kết tinh dạng hiđrat, ví dụ LnBr3.6H2O, Ln(NO3)3.6H2O, Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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, nguyên 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 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 Ln(NO3)3 điều chế cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat NTĐH dung dịch HNO3 Muối sunfat Ln2(SO4)3: tan nhiều nước lạnh có khả tạo thành muối sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ muối kép 2M2SO4.Ln2(SO4)3.nH2O Trong đó: M kim loại kiềm, n = ÷ 12 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Muối Ln2(SO4)3 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 nhiên lantanit mà ngồi số oxi hóa +3 chúng cịn có số oxi hóa khác tương đối bền Ce(IV), Pr(IV), Eu(II) xác định chúng có mặt lantanit khác [20] 1.1.3 Giới thiệu nguyên tố Lantan, Neodim,Tuli, Ytecbi, Lutexi 1.1.3.1 Lantan (La) Lantan có số thứ tự 57, nguyên tử khối 138,9055, có đồng vị bền 138 La 139 La, nhà hóa học Thụy Điển Mơxanđơ (C G Mosander) tìm năm 1839 Lantan kim loại màu trắng bạc (dạng bột màu đen), dẻo, dễ kéo sợi, khối lượng riêng 6,126 g/cm3, tnc = 920oC, ts = 3450oC Về hoạt tính hóa học, Lantan gần với kim loại kiềm thổ nhơm, bị phủ màng oxit, hiđroxit khơng khí ẩm, bị nước nguội thụ động hóa, khơng phản ứng với kiềm Lantan chất khử mạnh: phản ứng với nước nóng, axit lỗng, đun nóng bị oxi, nitơ, clo, lưu huỳnh oxi hóa, điều chế cách điện phân clorua nóng chảy phương pháp nhiệt kim loại Oxit La2O3 màu trắng, khó nóng chảy bền nhiệt, có khả phản ứng với nước, axit lỗng, hấp thụ CO2 ẩm khí Hiđroxit La(OH)3 kết tủa vơ định hình, phân hủy đun nóng, khơng tan nước, khơng phản ứng với kiềm, phản ứng với axit loãng, hấp thụ CO2 khơng khí Các muối La3+ chảy rữa khơng khí, khó nóng chảy đun nóng, tan nước, tham gia phản ứng trao đổi Kim loại Lantan dùng để chế tạo dụng cụ điện tử, hợp kim phát hỏa, chất khử Oxit La2O3 dùng chế tạo thủy tinh quang học, chất xúc tác, 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 HÀ THU HẢI TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L - TYROSIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHƯNG... tyrosin chưa nghiên cứu nhiều, số l? ?ợng cơng trình cơng bố cịn Trên sở chúng tơi thực đề tài: '' ''Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất với L - tyrosin bước đầu thăm dị hoạt tính sinh học chúng''''... vơ Mã số: 60 44 25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS L? ? Hữu Thiềng Thái Nguyên - Năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn