Thạc Sĩ Nghiên cứu sự tạo phức đơn, đa phối tử của các nguyên tố đất hiếm (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L

MỞ ĐẦU


Hóa học về các phức chất là một lĩnh vực quan trọng của hóa học hiện đại. Việc nghiên cứu các phức chất đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm, vì chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật và đời sống, nhất là trong công nghiệp. Trong những năm gần đây, phức chất của NTĐH được nhiều quốc gia phát triển nghiên cứu vì chúng có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: nông nghiệp, sinh học, y dược. Ngày nay, các nguyên tố đất hiếm đã trở thành vật liệu chiến lược cho các ngành công nghệ cao như điện- điện tử, hạt nhân, quang học, vũ trụ, vật liệu siêu dẫn, siêu nam châm, sản xuất thủy tinh và gốm sứ kỹ thuật cao, phân bón vi lượng Đặc biệt hơn là trong khoa học tiên tiến và hiện đại như: kĩ thuật năng lượng nguyên tử, kĩ thuật thông tin và điều khiển từ xa. Việc s ử dụng NTĐH trên thế giới trong các ngành công nghiệp ngày càng nhiều và hiệu quả kinh tế ngày càng tăng. Nguyên tử của các nguyên tố đất hiếm có nhiều obitan trống, độ âm điện của chúng tương đối lớn nên chúng có thể tạo phức với nhiều phối tử vô cơ và hữu cơ. Một trong những phức chất được nhiều nhà khoa học quan tâm là phức chất của NTĐH với các amino axit. Các amino axit là những hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử có ít nhất 2 nhóm chức: nhóm amin và nhóm cacboxyl, nên chúng có khả năng tạo phức chất với rất nhiều kim loại, vì vậy việc nghiên cứu các phức chất của NTĐH với các amino axit có ý nghĩa không chỉ về khoa học mà cả về thực tiễn.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về phức đơn, đa phối tử của NTĐH với phối tử vô cơ và hữu cơ khác nhau. Phức chất của các (NTĐH) với các amino axit đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong hoá học phân tích, trong y dược[16], [17] và trong sinh học [18], [22]; Sự đa dạng trong kiểu phối trí và sự phong phú trong ứng dụng thực tiễn đã làm cho phức chất của NTĐH với các amino axit giữ một vị trí đặc biệt trong hoá học các hợp chất phối trí.

Tuy nhiên phức chất của các NTĐH với L–methionin còn ít được nghiên cứu,

do đó chúng tôi thực hiện đề tài:

― Nghiên cứu sự tạo phức đơn, đa phối tử của các nguyên tố đất hiếm (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L–methionin và axetyl axeton trong dung dịch bằng phương pháp chuẩn độ đo pH ‖

Mục tiêu nghiên cứu những vấn đề sau:

+ Xác định hằng số bền của phức đơn phối tử của các NTĐH (La, Ce,

Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với L–methionin theo tỉ lệ các cấu tử xác định.

+ Xác định hằng số bền của phức đơn phối tử của một số NTĐH (La, Ce,Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) với axetyl axeton theo tỉ lệ các cấu tử xác định.
+ Xác định hằng số bền của phức đa phối tử của một số NTĐH (La, Ce,Pr,

Nd, Sm, Eu, Gd) với L–methionin và axetyl axeton theo tỉ lệ các cấu tử xác định.

Nội dung nghiên cứu:

+ Xác định hằng số phân li của L- methionin ở nhiệt độ xác định.

+ Xác định hằng số phân li của axetyl axeton ở nhiệt độ xác định.

+ Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử giữa các ion đất hiếm (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L- methionin theo tỉ lệ mol 1: 2 ở nhiệt độ xác định.
+Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử giữa các ion đất hiếm (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với axetyl axeton theo tỉ lệ mol 1: 2 ở nhiệt độ xác định.
+ Khảo sát sự tạo phức đa phối tử giữa các ion đất hiếm (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với axetyl axeton và L–methionin theo các tỉ lệ mol 1: 2: 2 và 1: 4: 2 ở nhiệt độ xác định.







MỤC LỤC



Trang

MỞ ĐẦU 1

Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. Sơ lược về các NTĐH 3

1.1.1. Đặc đặc điểm chung của các NTĐH 3

1.1.1.1.Cấu hình electron chung của các lantanit. 3

1.1.1.2. Sơ lược tính chất hóa học của NTĐH 5

1.1.2. Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH. . 5

1.1.2.1.Oxit của các NTĐH. 5

1.1.2.2. Hydroxit của NTĐH . 6

1.1.2.3. Các muối của NTĐH. . 6

1.2. Sơ lược về L- methionin, axetyl axeton . 7

1.2.1. Sơ lược về L- methionin 7

1.2.2. Sơ lược về axetyl axeton 9

1.3. Khả năng tạo phức của NTĐH với các aminoaxit. . 11

1.4 . Cơ sở của phương pháp chuẩn độ đo pH . 14

1.4.1. Phương pháp xác định hằng số bền của phức đơn phối tử 15

1.4.2. Phương pháp xác định hằng số bền của phức đa phối tử. . 16

Chương II: THỰC NGHIỆM . 19

2.1. Hoá chất và thiết bị 19

2.1.1. Chuẩn bị hoá chất . . 19

2.1.1.1 . Dung dịch KOH . 19

2.1.1. 2. Dung dịch đệm pH = 4,2 19

2.1.1.3. Dung dịch thuốc thử asenazo(III) 0,1% . 19
2.1.1.4. Dung dịch DTPA 10-3 M 19
2.1.1.5.Các dung dịch muối Ln(NO3)3 10-2 M ( Ln : La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd)
và CeCl3 10-2 M . . 19
2.1.1.6. Dung dịch L- methionin 10-2 M và axetyl axeton 10-1 M . 20

2.1.1.7. Dung dịch KNO3 1M 20



2.1.1.8. Dung dịch KCl 1M 20

2.1.2. Thiết bị 20

2.2. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của các NTĐH (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu,

Gd) với L- methionin, và với axetyl axeton 20

2.2.1. Xác định hằng số phân li của L- methionin 20

2.2.2. Xác định hằng số phân li của axetyl axeton . 23
2.2.3. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+ với L- methionin 26
2.2.4. Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử của La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+,

Eu3+, Gd3+ với axetyl axeton 33

2.3. Nghiên cứu sự tao phức đa phối tử của các NTĐH (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+,

Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L- methionin và axetyl axeton: 38

2.3.1. Nghiên cứu sự tao phức đa phối tử của các NTĐH (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+,

Sm3+, Eu3+, Gd3+) với L- methionin và axetyl axeton theo tỉ lệ các cấu tử 1:2:2 38

2.3.2. Nghiên cứu sự tao phức đa phối tử của các NTĐH (La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+) với axetyl axeton và L- methionin theo tỉ lệ các cấu tử 1:4:2 44

KẾT LUẬN . 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 53