intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Nghiên cứu sự tạo phức của Samari với L-Glyxin

Chia sẻ: Thi Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

68
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thành phần và độ bền của phức chất giữa nguyên tố đất hiếm samari và L-glyxin đã được nghiên cứu bằng phương pháp chuẩn độ đo pH ở nhiệt độ 26  0,50C, lực ion bằng 0,1( dùng dung dịch KClO4 1N để điều chỉnh lực ion). Phức chất tạo thành có thành phần là SmGly2+, sự tạo phức xảy ra tốt ở pH từ 6  8. Đã xác định được hằng số bền bậc 1 của phức chất tạo thành. Phức chất cũng được tách ra ở dạng rắn. Phức rắn có công thức Sm(HGly)2(ClO4)3.8H2O.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sự tạo phức của Samari với L-Glyxin

Lê Hữu Thiềng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 86(10): 139 - 142<br /> <br /> NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA SAMARI VỚI L-GLYXIN<br /> <br /> Lê Hữu Thiềng1*, Nguyễn Trọng Uyển2, Nguyễn Thị Lan Anh1<br /> 1<br /> <br /> Trường Đại học Sư phạm – ĐHTN,<br /> Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội<br /> <br /> 2<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Thành phần và độ bền của phức chất giữa nguyên tố đất hiếm samari và L-glyxin đã được nghiên<br /> cứu bằng phương pháp chuẩn độ đo pH ở nhiệt độ 26  0,50C, lực ion bằng 0,1( dùng dung dịch<br /> KClO4 1N để điều chỉnh lực ion). Phức chất tạo thành có thành phần là SmGly 2+, sự tạo phức xảy<br /> ra tốt ở pH từ 6  8. Đã xác định được hằng số bền bậc 1 của phức chất tạo thành. Phức chất cũng<br /> được tách ra ở dạng rắn. Phức rắn có công thức Sm(HGly) 2(ClO4)3.8H2O. Cấu trúc của phức chất<br /> được xác định bằng các phương pháp phân tích nhiệt và quang phổ hấp thụ hồng ngoại.Ở phức<br /> rắn, L-glyxin là phối tử hai răng liên kết với ion Sm3+ qua nguyên tử nitơ của nhóm amin và oxi<br /> của nhóm cacboxyl và sự có mặt của ion picrat.<br /> Từ khoá: Phức chất, nguyên tố đất hiếm, samari, amino axit, L-glyxin.<br /> <br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> Nghiên cứu sự tạo phức của các nguyên tố đất<br /> hiếm (NTĐH) với các amino axit vừa có ý<br /> nghĩa về mặt lý thuyết và thực tiễn[3][6].<br /> Trong các bài báo trước, chúng tôi đã nghiên<br /> cứu sự tạo phức của một số nguyên tố đất<br /> hiếm (La, Pr, Nd, Eu, Gd) với L-tyrosin trong<br /> dung dịch bằng phương pháp chuẩn độ đo pH<br /> [1]; Nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất<br /> của lantan với L-glutamin và L-lơxin[2].<br /> Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kết<br /> quả sự tạo phức của samari với L-glyxin.<br /> THỰC NGHIỆM.<br /> Hoá chất và thiết bị<br /> - Dung dịch Sm(ClO4)3 được chuẩn bị từ<br /> Sm2O3 của hãng Wako(Nhật Bản), độ tinh<br /> khiết 99,99%.<br /> - L-glyxin (HGly) của hãng Merck.<br /> - Các hoá chất khác dùng trong quá trình thực<br /> nghiệm có độ tinh khiết PA.<br /> - Máy đo pH meter MD-220 (Anh)<br /> - Máy khuấy từ LE-302 (Hunggari)<br /> <br /> <br /> <br /> Tel: 0982 859002<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> - Máy phân tích nguyên tố Analytik Jena AG,<br /> Customen Service, konrad-zuse-st.1,07745<br /> Jena (Đức)<br /> Nghiên cứu sự tạo phức của samari với<br /> L-glyxin trong dung dịch bằng phương<br /> pháp chuẩn độ đo pH.<br /> Chuẩn độ dung dịch L-glyxin trong môi<br /> trường axit bằng dung dịch KOH 5.10-2M<br /> trong điều kiện không và có mặt ion Sm3+ lấy<br /> theo tỉ lệ mol Sm3+ : H2Gly+ là 1:2 với nồng<br /> độ Sm3+ bằng 10-3M, lực ion trong các thí<br /> nghiệm là 0,1 (dùng dung dịch KClO4 1N để<br /> điều chỉnh lực ion). Kết quả chuẩn độ được<br /> chỉ ra ở hình 1.<br /> Tổng hợp phức chất của samari với Lglyxin.<br /> Hoà tan riêng rẽ Sm(ClO4)3 trong etanol,<br /> L-glyxin trong nước, trộn lẫn với nhau theo tỉ<br /> lệ mol Sm3+ : HGly = 1:2. Sau đó khuấy đều<br /> trên máy khuấy từ cho đến khi tạo thành kết<br /> tủa (phức chất). Lọc, rửa phức chất thu được<br /> bằng axeton và bảo quản trong bình hút ẩm<br /> chứa CaCl2 [4].<br /> Xác định thành phần của phức chất<br /> Hàm lượng samari được xác định bằng cách<br /> nung một lượng xác định phức chất ở nhiệt độ<br /> 9000C trong 1 giờ, ở nhiệt độ này phức chất bị<br /> phân huỷ và chuyển về dạng Sm2O3. Hoà tan<br /> 139<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Lê Hữu Thiềng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> oxit này bằng HClO4 loãng, đun trên bếp cách<br /> thuỷ để đuổi hết axit dư, định mức rồi chuẩn<br /> độ ion Sm3+ bằng dung dịch DTPA, chỉ thị<br /> asenazo(III), pH = 4,2.<br /> Hàm lượng nitơ và cacbon xác định trên máy<br /> phân tích nguyên tố tự động 07745 Jena (Đức).<br /> KẾT QUẢ THẢO LUẬN.<br /> Kết quả nghiên cứu phức chất trong dung dịch<br /> L- glyxin trong môi trường axit phân li theo<br /> phương trình<br /> H2Gly+ = H+ + HGly ; K1<br /> HGly<br /> = H+ + Gly; K2<br /> Với K1, K2 là hằng số phân li bậc 1 và bậc 2<br /> của L-glyxin. Từ hình 1 nhận thấy đường<br /> cong chuẩn độ dung dịch L-glyxin (đường 1)<br /> có 2 miền đệm rõ rệt nằm cách xa nhau. Giá<br /> trị K1 được tính theo miền đệm thứ nhất<br /> (a1). (a là số đương lượng KOH kết hợp<br /> với một mol H2Gly+). Kết quả tính toán thu<br /> được: pK1=2,305; pK2=9,416. Kết quả thu<br /> được phù hợp với [5], chứng tỏ thiết bị thí<br /> nghiệm đủ độ tin cậy.<br /> <br /> 86(10): 139 - 142<br /> <br /> Đường 1: H2Gly2+<br /> Đường 2: Sm3+ : H2Gly2+ = 1 :2.<br /> Từ hình 1, nhìn thấy đường cong chuẩn độ<br /> trung hoà L-glyxin khi có mặt Sm3+ trong môi<br /> trường axit (đường 2), khi a>1 (pH=6  8)<br /> thấp hẳn xuống. Điều này chứng tỏ có sự tạo<br /> phức dẫn đến giải phóng ion H+. Vì vậy,<br /> chúng tôi giả thiết sự tạo phức trong dung<br /> dịch xảy ra theo sơ đồ:<br /> Sm3+ + Gly2+<br /> <br /> -<br /> <br /> SmGly + Gly<br /> <br /> =<br /> <br /> SmGly2+<br /> <br /> ; k1<br /> <br /> =<br /> <br /> Sm(Gly)2+<br /> <br /> ; k2<br /> <br /> Với k1, k2 là hằng số bền bậc 1 và bậc 2 của<br /> phức chất. Để xác định hằng số bền của phức<br /> tạo thành, chúng tôi sử dụng phương pháp<br /> Bjerrum, phương pháp tính toán tương tự tài<br /> liệu[1]. Khi a>1,4 nhận thấy xuất hiện kết tủa<br /> samari hiđroxit nên chỉ xác định được hằng số<br /> bền bậc 1 của phức chất. Kết quả thu được<br /> lgk1 = 5,263<br /> Kết quả nghiên cứu phức rắn<br /> <br /> 3+<br /> <br /> Hình 1. Đường cong chuẩn độ H2Gly+ và hệ Sm<br /> <br /> : H2Gly =1:2 ở 26  0,5 C; I=0,1.<br /> +<br /> <br /> 0<br /> <br /> Hình 2: Giản đồ DTA và TGA của phức chất<br /> <br /> Bảng 1: Hàm lượng (%) của Sm, C, N trong phức chất<br /> Sm<br /> <br /> Công thức giả thiết<br /> Sm(HGly)2<br /> (ClO4)3 .8H2O<br /> <br /> C<br /> <br /> N<br /> <br /> LT<br /> <br /> TN<br /> <br /> LT<br /> <br /> TN<br /> <br /> LT<br /> <br /> TN<br /> <br /> 20,24<br /> <br /> 19,62<br /> <br /> 6,46<br /> <br /> 6,32<br /> <br /> 3,91<br /> <br /> 3,78<br /> <br /> LT : Lý thuyết ; TN : Thực nghiệm.<br /> <br /> Bảng 2. Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của phức chất<br /> Công thức giả thiết<br /> <br /> Sm(Gly)2(ClO4)3.8H2O<br /> <br /> Nhiệt độ của các<br /> hiệu ứng(0C)<br /> <br /> LT<br /> <br /> TN<br /> <br /> Độ giảm khối lượng (%)<br /> Dự đoán cấu tử<br /> tách ra<br /> <br /> 61,75<br /> <br /> 19,40<br /> <br /> 19,696<br /> <br /> 8H2O<br /> <br /> 275,65<br /> <br /> -<br /> <br /> 60,004<br /> <br /> -<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> 140<br /> <br /> Sản phẩm<br /> cuối<br /> Sm2O3<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Lê Hữu Thiềng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 86(10): 139 - 142<br /> <br /> Kết quả bảng 1 cho thấy hàm lượng samari,<br /> cacbon, nitơ xác định bằng thực nghiệm<br /> tương đối phù hợp với công thức giả thiết của<br /> phức chất.<br /> <br /> giảm khối lượng không đáng kể, dự đoán đã<br /> hình thành Sm2O3<br /> <br /> Ở công thức giả thiết của phức chất, hàm<br /> lượng nước xác định bằng thực nghiệm theo<br /> phương pháp phân tích nhiệt ở phần sau.<br /> <br /> Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-glyxin và phức<br /> <br /> Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp<br /> phân tích nhiệt<br /> <br /> Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp<br /> phổ hấp thụ hồng ngoại<br /> chất được ghi tại Viện Hoá học, thuộc Viện<br /> Khoa học và Công nghệ Việt Nam, trong<br /> vùng tần số từ 400-600 cm-1, kết quả được chỉ<br /> ra ở hình 3,4 và bảng 3.<br /> <br /> Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất được<br /> ghi tại Khoa Hoá học, Trường Đại học Sư<br /> phạm Hà Nội trong không khí, tốc độ gia<br /> nhiệt 100C/phút ở 30-9000C. Kết quả được<br /> trình bày ở hình 2, bảng 2.<br /> <br /> Hình 4: Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất<br /> <br /> Hình 3: Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-glyxin<br /> <br /> Trên giản đồ DTA có một hiệu ứng thu nhiệt<br /> tại 61,750C, chứng tỏ phức chất thu được có<br /> chứa nước, nhiệt độ tách nước 61,750C thuộc<br /> khoảng nhiệt độ tách nước kết tinh của các<br /> hợp chất, từ đó chúng tôi kết luận nước có<br /> trong phức chất là nước kết tinh. Ngoài ra còn<br /> có hiệu ứng toả nhiệt tại 275,65 tương ứng<br /> với các thành phần tiếp theo của phức chất<br /> tách ra hoặc phân huỷ.<br /> Tính toán độ giảm khối lượng trên giản đồ<br /> TGA, ở hiệu ứng thu nhiệt, xấp xỉ 8 phân tử<br /> nước tách ra. Khi nhiệt độ lớn hơn 8000C, độ<br /> <br /> Từ các hình 3, 4 nhận thấy phổ hấp thụ hồng<br /> ngoại của phức chất khác phối tử tự do về<br /> hình dạng cũng như dải hấp thụ, chứng tỏ có<br /> sự tạo phức xảy ra giữa ion Sm3+ và L-glyxin.<br /> Trên dải hấp thu hồng ngoại của L-glyxin ,<br /> dải hấp thụ ở 3107,79 cm-1 được gán cho dao<br /> động của nhóm NH ( NH ), các dải hấp thụ ở<br /> 1578,51 cm-1 và 1393,96cm-1 được gán cho<br /> dao động hoá trị bất đối xứng và đối xứng của<br /> nhóm COO- (tương ứng  as<br /> <br /> COO-<br /> <br /> và  s<br /> <br /> COO -<br /> <br /> ) [4].<br /> <br /> Trên phổ hồng ngoại của phức chất, giá trị<br />  NH chuyển về vùng tần số cao hơn  NH =<br /> 3257,68 cm-1 , chứng tỏ nhóm NH của Lglyxin đã phối trí với ion Sm 3+ .<br /> <br /> Bảng 3: Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm-1) của L-glyxin và phức chất<br /> Hợp chất<br /> <br />  OH<br /> <br /> <br /> <br />  NH<br /> <br />  as COO<br /> <br /> -<br /> <br />  s COO<br /> <br /> -<br /> <br /> L-glyxin<br /> <br /> -<br /> <br /> 3107,79<br /> <br /> 1578,51<br /> <br /> 1393,96<br /> <br /> Phức chất<br /> <br /> 3550,33<br /> <br /> 3257,68<br /> <br /> 1598,46<br /> <br /> 1410,66<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> 141<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Lê Hữu Thiềng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 86(10): 139 - 142<br /> <br /> chất thu được có chứa nước, điều này phù hợp với<br /> kết quả nghiên cứu phức chất bằng phương pháp<br /> phân tích nhiệt đã trình bày ở trên.<br /> COOKẾT LUẬN<br /> lên các vùng tần số tương ứng là  as<br /> =1598,46<br /> 1. Đã nghiên cứu sự tạo phức của Sm3+ với<br /> COO cm-1 ,  s<br /> = 1410,66cm-1 , chứng tỏ nhóm<br /> L-glyxin ở 26  0,50C. Trong dung dịch phức có<br /> cacboxyl của L-glyxin cũng đã phối trí với ion<br /> thành phần là SmGly2+ . Sự tạo phức xảy ra tốt ở pH<br /> CO<br /> O<br /> =6  8, logarit hằng số bền bậc một của phức chất là<br /> Sm3+ . Sự chênh lệch giữa các giá trị  as<br /> và<br /> lgK1 = 5,263<br />  s COO trong phức chất bằng 187,80cm-1<br /> 2. Đã tổng hợp được phức rắn của samari với<br /> 3+<br /> cho thấy khi phối trí với ion Sm nhóm cacboxyl<br /> L-glyxin theo tỉ lệ 1: 2 về số mol.Bằng các phương<br /> của L-glyxin chiếm một vị trí phối trí trong phức<br /> pháp phân tích hoá học, hoá lý và vật lý cho kết luận<br /> chất.<br /> phức chất có thành phần là Sm(HGly)2(ClO4)3.8H2O<br /> Ngoài ra trên phổ hồng ngoại của phức chất còn có<br /> Mỗi phân tử HGly chiếm hai vị trí phối trí, liên kết<br /> giải hấp thụ ở 3550,33 cm-1 ứng với dao động hoá trị<br /> với Sm3+ qua nguyên tử nitơ của nhóm amin qua<br /> của nhóm OH trong phân tử nước, chứng tỏ phức<br /> nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> COO-<br /> <br /> COO -<br /> <br /> Các dải hấp thụ:  as<br /> = 1578,51 cm-1 ,  s<br /> =<br /> -1<br /> 1393,96cm trên phổ của L-glyxin đã chuyển dịch<br /> <br /> [1]. Lê Hữu Thiềng, Nông Thị Hường (2010), “Nghiên cứu sự tạo phức của một số nguyên tố đất hiếm (La, Pr, Nd,<br /> Eu, Gd) với L-tyrosin trong dung dịch bằng phương pháp chuẩn độ đo pH”. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại<br /> học Thái Nguyên. Tập 67, số 05,tr 47-50.<br /> [2]. Lê Hữu Thiềng, Vũ Thị Ngọc Thuỷ, Nguyễn Thị Thu Huyền (2011), “Nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất<br /> của lantan với L-glutamin và<br /> L-lơxin”. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên. Tập 83, số 07,tr 3-8.<br /> [3]. T.S. Martins, J.R. Matos, G.Vicentini and P.C. Isolani (2006), Synthesis, Characterization, Spectroscopy and thermal<br /> analysis of rare earth picrate complexes with L-leucine. Journal of thermal Analysis and calorimetry, vol, 86,2.P351-357.<br /> [4]. T.S.Martins, A.A.S Araújo, M.P.B.M Araújo, P.C Isolani, G.Vicentini (2002), “Synthesi, tcharacterization and<br /> thermal analysis of lanthanide picrate complexes with glycine”, Joural of Alloy and compouds 344.P.75 -79.<br /> [5]. P.H. Brown et al (1990), Rare earth elements biological system book on the physics and chemistry or rare<br /> earth.vol. 13, P.432 – 450.<br /> [6]. Hao Xu, Liang Chen (2003), Study on the complex site of L-tyrosine with rare earth element Eu3+.<br /> Spectrochimica Acta Part A 59. P 657 – 662.<br /> <br /> SUMMARY<br /> STUDY ON THE COMPLEX OF FOMATION BETWEEN SAMARIUM<br /> AND L-GLYCINE<br /> Le Huu Thieng1, Nguyen Trong Uyen2, Nguyen Thi Lan Anh1<br /> 1<br /> <br /> College of Education - TNU, 2College of Natural Science – VNU<br /> <br /> The composition and Stability complex between samarium and L-glycine have been studied by pH-meter<br /> titrantion method at the temperature of 26  0,50C and ionic strenght of 0,1 (KClO4) solution. It has been shown<br /> that complex SmGly2+ exist in the solution at pH from 6  8. The first satability constand of this complex has<br /> been ealculated. This complex has been isolated on solid state. The complex has the formuls<br /> Sm(Gly)2(ClO4)3.8H2O.<br /> This complex reveal that L-glycine acts as a neutral bidentate ligan towards Sm 3+ ion at the presence of picrate<br /> ion with utilizing amino nitrogen and carboxyloxygen for bonding.<br /> Key words: Complex, rare earth element, samarium, aminoacid, L-glycine.<br /> <br /> <br /> <br /> Tel: 0982 859002<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> 142<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2