Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của Prazeodim và Neodim với L- Histidin

Nội dung bài viết là nghiên cứu nguyên tố đất hiếm, tổng hợp, nghiên cứu phức chất của Prazeodim và Neodim với L- Histidin. Mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung bài viết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của Prazeodim và Neodim với L- HistidinT¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 1/N¨m 2008To¸n, Thèng kª – KH m¸y tÝnh – KH tù nhiªnTæNG HîP, NGHI£N CøU PHøC CHÊT CñA PRAZEODIM Vµ NEODIM VíI L – HISTIDINLª H÷u ThiÒng - Chu ThÞ Ph−¬ng H»ng (Tr−êng §H S− ph¹m - §H Th¸i Nguyªn)1. Më ®Çu§Ó nghiªn cøu vÒ sù trao ®æi chÊt vµ t¸c ®éng vÒ mÆt sinh häc cña c¸c nguyªn tè ®Êt hiÕmtrong hÖ sinh häc, viÖc nghiªn cøu phøc chÊt cña nguyªn tè ®Êt hiÕm (NT§H) víi c¸c aminoaxit®M trë thµnh mét lÜnh vùc phæ biÕn trong ngµnh sinh hãa v« c¬ nhiÒu n¨m qua [1, 2]. Tuy nhiªn,nh÷ng nghiªn cøu vÒ phøc chÊt cña NT§H víi L-histidin Ýt ®−îc mäi ng−êi biÕt ®Õn. Trong c«ngtr×nh nµy, chóng t«i tæng hîp phøc chÊt r¾n cña prazeodim, neodim víi L-histidin vµ nghiªn cøu tÝnhchÊt cña chóng b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nguyªn tè, ph©n tÝch nhiÖt, quang phæ hång ngo¹i.2. Thùc nghiÖm2.1. Tæng hîp phøc chÊtC¸c ®Êt hiÕm clorua (LnCl3) ®−îc ®iÒu chÕ tõ Ln2O3 99,9% t−¬ng øng (Ln: Pr, Nd). Tréndung dÞch LnCl3 víi dung dÞch L-histidin (His) theo tØ lÖ mol Ln3+:His = 3:1, dïng dung dÞchHCl 1N ®iÒu chØnh pH cña hçn hîp ®Õn 4. §un c¸ch thñy hçn hîp ph¶n øng ë 70-800C. Sau vµigiê, hçn hîp ph¶n øng xuÊt hiÖn v¸ng bÒ mÆt th× ngõng ®un. §Ó nguéi, c¸c tinh thÓ phøc cã mµu®Æc tr−ng cña ion ®Êt hiÕm sÏ xuÊt hiÖn tõ tõ. Läc, röa c¸c phøc r¾n b»ng axeton, lµm kh« trongtñ sÊy ch©n kh«ng ë 40-700C, sau ®ã b¶o qu¶n trong b×nh hót Èm [3] (HiÖu suÊt tæng hîp xÊp xØ70%). C¸c phøc r¾n thu ®−îc dÔ hót Èm khi ®Ó trong kh«ng khÝ, tan tèt trong n−íc, kÐm tantrong c¸c dung m«i h÷u c¬ nh− axeton, etanol,…2.2. X¸c ®Þnh thµnh phÇn c¸c phøcHµm l−îng (%) cña Ln trong c¸c phøc chÊt ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch nung mét l−îng x¸c®Þnh phøc chÊt ë 900-10000C trong 2 giê. ë nhiÖt ®é nµy c¸c phøc chÊt bÞ ph©n hñy vµ chuyÓnvÒ d¹ng oxit kim lo¹i (Ln2O3). Hßa tan c¸c oxit nµy trong dung dÞch HCl loMng råi chuÈn ®é ionLn3+ b»ng DTPA, chØ thÞ asenazo III, pH = 4,2.- Hµm l−îng (%) Cl x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p Mohr.- Hµm l−îng (%) N x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p Kendan.- Hµm l−îng n−íc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt vi ph©n.B¶ng 1. Hµm l−îng (%) Ln, Cl, N cña c¸c phøc chÊtC«ng thøc gi¶ thiÕt cña phøc chÊtPr(His)3Cl3.12H2ONd(His)3Cl3.12H2OLnLT15,1716,02ClTN14,0115,23LT11,4611,43NTN10,9410,87LT13,5613,52TN12,9412,86(LT: LÝ thuyÕt; TN: Thùc nghiÖm)Hµm l−îng n−íc trong c«ng thøc gi¶ thiÕt cña c¸c phøc chÊt x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖmtheo ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt vi ph©n ë phÇn sau.KÕt qu¶ ph©n tÝch hµm l−îng (%) c¸c nguyªn tè Ln, Cl, N trong c¸c phøc chÊt cho thÊy sùsai lÖch gi÷a thùc nghiÖm vµ lÝ thuyÕt tÝnh theo c«ng thøc gi¶ thiÕt lµ kh«ng ®¸ng kÓ. Nh− vËy, s¬bé cho thÊy c«ng thøc gi¶ thiÕt cña c¸c phøc chÊt Ln(His)3Cl3.12H2O lµ t−¬ng ®èi phï hîp.3. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn88T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 1/N¨m 2008To¸n, Thèng kª – KH m¸y tÝnh – KH tù nhiªn3.1. Nghiªn cøu c¸c phøc chÊt b»ng ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖtGi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña c¸c phøc chÊt ®−îc ghi trªn m¸y Shimadzu TA-50H, chÊt sos¸nh lµ Al2O3, tèc ®é gia nhiÖt 100C/phót trong kh«ng khÝ, kho¶ng nhiÖt ®é tõ 30 - 9000C. KÕtqu¶ ®−îc tr×nh bµy trªn c¸c h×nh 1, 2 vµ b¶ng 2.(a): Gi¶n ®å DTA(b): Gi¶n ®å TGAH×nh 1. Gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña phøc chÊt Pr(His)3Cl3.12H2O(a): Gi¶n ®å DTA(b): Gi¶n ®å TGAH×nh 2. Gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cña phøc chÊt Nd(His)3Cl3.12H2OB¶ng 2. KÕt qu¶ ph©n tÝch gi¶n ®å nhiÖt (TGA) cña c¸c phøc chÊtPhøc chÊtPr(His)3Cl3.12H2ONd(His)3Cl3.12H2Ot0 pÝc(0C)45,28132,66271,4140,07134,40271,84-HiÖu øng thu nhiÖt§é gi¶m khèi l−îngLTTN7,7577,77115,51415,37724,33625,6097,7297,79415,45915,93724,25024,497-t0 pÝc(0C)487,47586,77494,59HiÖu øng táa nhiÖt§é gi¶m khèi l−îngLTTN-Dù ®o¸n cÊu töt¸ch ra hoÆcph©n hñy4H2O8H2O1His.2Cl37,22334,5782His.1Cl37,09135,6274H2O8H2O1His.2Cl2His.1Cl(-): Kh«ng x¸c ®ÞnhTrªn gi¶n ®å DTA cña phøc chÊt:89T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 1/N¨m 2008To¸n, Thèng kª – KH m¸y tÝnh – KH tù nhiªn- Pr(His)3Cl3.12H2O (H×nh 1a) cã 3 hiÖu øng thu nhiÖt vµ 2 hiÖu øng táa nhiÖt.- Nd(His)3Cl3.12H2O (H×nh 2a) cã 3 hiÖu øng thu nhiÖt vµ 1 hiÖu øng táa nhiÖt.HiÖu øng thu nhiÖt thø nhÊt cña c¸c phøc chÊt ë kho¶ng nhiÖt ®é 40,07 - 45,280C (thuéckho¶ng nhiÖt ®é mÊt n−íc Èm cña c¸c hîp chÊt), chøng tá c¸c phøc dÔ hót Èm khi ®Ó trongkh«ng khÝ. HiÖu øng thu nhiÖt thø hai ë kho¶ng nhiÖt ®é 132,66 - 134,400C (thuéc kho¶ng nhiÖt®é mÊt n−íc kÕt tinh cña c¸c hîp chÊt), chøng tá c¸c phøc chÊt cã chøa n−íc kÕt tinh. HiÖu øngthu nhiÖt thø ba vµ c¸c hiÖu øng táa nhiÖt tiÕp theo øng víi sù ®èt ch¸y vµ ph©n hñy c¸c thµnhphÇn cßn l¹i cña phøc chÊt.Qua tÝnh to¸n ®é gi¶m khèi l−îng trªn ®−êng TGA cña c¸c gi¶n ®å: ë hiÖu øng thu nhiÖtthø nhÊt cã xÊp xØ 4 ph©n tö n−íc Èm trong mçi phøc chÊt t¸ch ra; ë hiÖu øng thu nhiÖt thø hai cãxÊp xØ 8 ph©n tö n−íc kÕt tinh t¸ch r ...