Tổng hơp, nghiên cứu tính chất và khảo sát khả năng thăng hoa phức chất hỗn hợp của Gadoli, Ytecbi với axit 2 Metylbutỷic và O -Phenantrolin

Do có khả năng thăng hoa mà nhiều phức chất hỗn hợp của các nguyên tố đất hiếm đã được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Một số phức chất hỗn hợp của các cacboxylat đất hiếm đã được nghiên cứu [1,2], tuy nhiên, các phức chất 2-Metylbutyrat còn ít được quan tâm. Đặc biệt, phức chất hỗn hợp của 2-Metylbutyrat đất hiếm và O-Phenantrolin thì chưa có công trình nào đề cập đến.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hơp, nghiên cứu tính chất và khảo sát khả năng thăng hoa phức chất hỗn hợp của Gadoli, Ytecbi với axit 2 Metylbutỷic và O -PhenantrolinT¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(44) Tập 2/N¨m 2007TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNGTHĂNG HOA PHỨC CHẤT HỖN HỢP CỦA GADOLI, YTECBIVỚI AXIT 2-METYLBUTYRIC VÀ O-PHENANTROLINNguyễn Thị Hiền Lan (Trường ĐH Sư phạm –ĐH Thái Nguyên)Triệu Thị Nguyệt (Trường ĐH Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN)1. Mở đầuDo có khả năng thăng hoa mà nhiều phức chất hỗn hợp của các nguyên tố đất hiếm đãđược ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Một số phức chất hỗn hợp của các cacboxylat đấthiếm đã được nghiên cứu [1,2], tuy nhiên, các phức chất 2-Metylbutyrat còn ít được quan tâm.Đặc biệt, phức chất hỗn hợp của 2-Metylbutyrat đất hiếm và O-Phenantrolin thì chưa có côngtrình nào đề cập đến. Vì vậy trong công trình này chúng tôi đã tiến hành tổng hợp, nghiên cứutính chất phức chất hỗn hợp của gadoli, ytecbi với axit 2-Metylbutyric và O-Phenantrolin đồngthời khảo sát khả năng thăng hoa của chúng.2. Thực nghiệm và thảo luận kết quả2.1. Hoá chất và máy móc- Các hyđroxit Ln(OH)3 (Ln: Gd, Yb) được chuNn bị từ Ln2O3 có độ tinh khiết 99,99%(Nhật Bản)- Axit 2-Metylbutyric có độ tinh khiết 99,9 % (Merk, Đức)- O-Phenantrolin có độ tinh khiết 99,9 % (Merk, Đức)- Các hoá chất khác dùng trong quá trình thí nghiệm có độ tinh khiết PA- Máy đo quang phổ hồng ngoại Magna-IR 760 Spectrometer E.S.T Nicolet (Mỹ)- Máy phân tích nhiệt Labsys TG/DSC Setaram (Pháp)- Hệ thống thăng hoa chân không (Mỹ)2.2. Tổng hợp các phức hỗn hợp 2-Metylbutyrat của gadoli và ytecbi với OPhenantrolineTrộn một lượng chính xác 2-Metylbutyrat của gadoli và ytecbi Ln(2-Meb)3 (Ln: Gd,Yb; 2-Meb: 2-Metylbutyrat) với O-Phenantroline (Phen) theo tỷ lệ mol 1:1 trong dung môi cồnnước. Hỗn hợp được đun hồi lưu trong bình cầu chịu nhiệt đáy tròn khoảng 1,5-2 giờ đến khidung dịch trong suốt và xuất hiện váng trên bề mặt. Để nguội, tinh thể phức chất từ từ tách ra.Lọc kết tủa và làm khô các sản phNm trong bình hút Nm đến khối lượng không đổi. Hiệu suất đạt70-80 %.2.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệtGiản đồ phân tích nhiệt được ghi trong khí quyển nitơ. Nhiệt độ được nâng từ nhiệtđộ phòng đến 8000C với tốc độ nâng nhiệt 100C/phút. Kết quả được chỉ ra ở hình 1, 2 vàbảng 1.56T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(44) Tập 2/N¨m 2007Figure:Experiment:Sanphamcong Gd(2-Meb)3 voi O-phenCrucible:PT 100 µlAtmosphere:N202/11/2007 Procedure: 30 ----> 800C (10 C.min-1) (Zone 2)Labsys TGMass (mg): 14.76TG/%HeatFlow/µVd TG/% /minExo06015Peak :360.2178 °C40Peak :482.6664 °C-10205Peak :485.6550 °CPeak :293.4022 °C0-20-5Mass variation: -31.027 %-20-40Mass variation: -28.114 %-30-15-600100200300400500600Furnace temperature /°CHình 1. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Gd(2-Meb)3.PhenFigure:Experiment:Sanphamcong Yb(2-Meb)3 voi O-phenCrucible:PT 100 µlAtmosphere:N202/11/2007 Procedure: 30 ----> 800C (10 C.min-1) (Zone 2)Labsys TGMass (mg): 20.59TG/%HeatFlow/µVExodTG/% /min20060Peak :328.8232 °C1040-10200Peak :235.3628 °CPeak 1 :502.1898 °CPeak 2 :529.8812 °C-200-10Mass variation: -21.741 %-20-30-20Mass variation: -37.285 %-40-40-30-600100200300400500600Furnace temperature /°CHình 2. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Yb(2-Meb)3.PhenBảng 1. Các hiệu ứng nhiệt và phần trăm mất khối lượng của các phức chấtTT12Phức chấtGd(2-Meb)3.PhenYb(2-Meb)3.PhenNhiệtđộHiệu ứngnhiệt293,40360,21485,65235,36328,82502,18Thu nhiệtTỏa nhiệtThu nhiệtThu nhiệtTỏa nhiệtThu nhiệtCấu tửtách hoặcphân hủyPhenPhầncòn lạiGd(2-Meb)3% mất khối lượngLýThựcthuyếtnghiệm27,1231,02Phân hủyPhenGd2O3Yb(2-Meb)356,6826,3759.1321,74Phân hủyYb2O356.2859.0257T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(44) Tập 2/N¨m 2007Nghiên cứu các giản đồ nhiệt của các phức chất thấy rằng vùng dưới 2350C không xuấthiện hiệu ứng nhiệt, chứng tỏ trong thành phần của các phức chất không có nước kết tinh vànước phối trí. Trên đường DTA của các phức chất, xuất hiện hai hiệu ứng thu nhiệt ở khoảngnhiệt độ 235÷293, 485÷502 và một hiệu ứng tỏa nhiệt ở khoảng nhiệt độ 328÷360. Các hiệuứng nhiệt này ứng với hai quá trình giảm khối lượng trên đường TGA. Từ phần trăm mất khốilượng của các quá trình tương ứng chúng tôi giả thiết rằng: hiệu ứng thu nhiệt thứ nhất và hiệuứng tỏa nhiệt ứng với quá trình tách Phen, còn hiệu ứng thu nhiệt thứ hai ứng với quá trình phânhủy của Ln(Isp)3.O-Phen tạo thành sản phNm cuối cùng là Ln2O3. Từ đó chúng tôi giả thiết sơ đồphân hủy nhiệt của các phức chất như sau:360 C502 CLn(2-Meb)3.O-Phen 235−→ Ln(2-Meb)3 485−→ Ln2O3002.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoạiPhæ hÊp thô hång ngo¹i cña phèi tö vµ các phøc chÊt ghi tr ...