Nghiên cứu sự tạo phức của Samari với L-Glyxin

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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sự tạo phức của Samari với L-GlyxinLê Hữu Thiềng và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ86(10): 139 - 142NGHIÊN CỨU SỰ TẠO PHỨC CỦA SAMARI VỚI L-GLYXINLê Hữu Thiềng1*, Nguyễn Trọng Uyển2, Nguyễn Thị Lan Anh11Trường Đại học Sư phạm – ĐHTN,Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội2TÓM TẮTThành phần và độ bền của phức chất giữa nguyên tố đất hiếm samari và L-glyxin đã được nghiêncứu bằng phương pháp chuẩn độ đo pH ở nhiệt độ 26  0,50C, lực ion bằng 0,1( dùng dung dịchKClO4 1N để điều chỉnh lực ion). Phức chất tạo thành có thành phần là SmGly 2+, sự tạo phức xảyra tốt ở pH từ 6  8. Đã xác định được hằng số bền bậc 1 của phức chất tạo thành. Phức chất cũngđược tách ra ở dạng rắn. Phức rắn có công thức Sm(HGly) 2(ClO4)3.8H2O. Cấu trúc của phức chấtđược xác định bằng các phương pháp phân tích nhiệt và quang phổ hấp thụ hồng ngoại.Ở phứcrắn, L-glyxin là phối tử hai răng liên kết với ion Sm3+ qua nguyên tử nitơ của nhóm amin và oxicủa nhóm cacboxyl và sự có mặt của ion picrat.Từ khoá: Phức chất, nguyên tố đất hiếm, samari, amino axit, L-glyxin.MỞ ĐẦUNghiên cứu sự tạo phức của các nguyên tố đấthiếm (NTĐH) với các amino axit vừa có ýnghĩa về mặt lý thuyết và thực tiễn[3][6].Trong các bài báo trước, chúng tôi đã nghiêncứu sự tạo phức của một số nguyên tố đấthiếm (La, Pr, Nd, Eu, Gd) với L-tyrosin trongdung dịch bằng phương pháp chuẩn độ đo pH[1]; Nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chấtcủa lantan với L-glutamin và L-lơxin[2].Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kếtquả sự tạo phức của samari với L-glyxin.THỰC NGHIỆM.Hoá chất và thiết bị- Dung dịch Sm(ClO4)3 được chuẩn bị từSm2O3 của hãng Wako(Nhật Bản), độ tinhkhiết 99,99%.- L-glyxin (HGly) của hãng Merck.- Các hoá chất khác dùng trong quá trình thựcnghiệm có độ tinh khiết PA.- Máy đo pH meter MD-220 (Anh)- Máy khuấy từ LE-302 (Hunggari)Tel: 0982 859002Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên- Máy phân tích nguyên tố Analytik Jena AG,Customen Service, konrad-zuse-st.1,07745Jena (Đức)Nghiên cứu sự tạo phức của samari vớiL-glyxin trong dung dịch bằng phươngpháp chuẩn độ đo pH.Chuẩn độ dung dịch L-glyxin trong môitrường axit bằng dung dịch KOH 5.10-2Mtrong điều kiện không và có mặt ion Sm3+ lấytheo tỉ lệ mol Sm3+ : H2Gly+ là 1:2 với nồngđộ Sm3+ bằng 10-3M, lực ion trong các thínghiệm là 0,1 (dùng dung dịch KClO4 1N đểđiều chỉnh lực ion). Kết quả chuẩn độ đượcchỉ ra ở hình 1.Tổng hợp phức chất của samari với Lglyxin.Hoà tan riêng rẽ Sm(ClO4)3 trong etanol,L-glyxin trong nước, trộn lẫn với nhau theo tỉlệ mol Sm3+ : HGly = 1:2. Sau đó khuấy đềutrên máy khuấy từ cho đến khi tạo thành kếttủa (phức chất). Lọc, rửa phức chất thu đượcbằng axeton và bảo quản trong bình hút ẩmchứa CaCl2 [4].Xác định thành phần của phức chấtHàm lượng samari được xác định bằng cáchnung một lượng xác định phức chất ở nhiệt độ9000C trong 1 giờ, ở nhiệt độ này phức chất bịphân huỷ và chuyển về dạng Sm2O3. Hoà tan139http://www.lrc-tnu.edu.vnLê Hữu Thiềng và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆoxit này bằng HClO4 loãng, đun trên bếp cáchthuỷ để đuổi hết axit dư, định mức rồi chuẩnđộ ion Sm3+ bằng dung dịch DTPA, chỉ thịasenazo(III), pH = 4,2.Hàm lượng nitơ và cacbon xác định trên máyphân tích nguyên tố tự động 07745 Jena (Đức).KẾT QUẢ THẢO LUẬN.Kết quả nghiên cứu phức chất trong dung dịchL- glyxin trong môi trường axit phân li theophương trìnhH2Gly+ = H+ + HGly ; K1HGly= H+ + Gly; K2Với K1, K2 là hằng số phân li bậc 1 và bậc 2của L-glyxin. Từ hình 1 nhận thấy đườngcong chuẩn độ dung dịch L-glyxin (đường 1)có 2 miền đệm rõ rệt nằm cách xa nhau. Giátrị K1 được tính theo miền đệm thứ nhất(a1). (a là số đương lượng KOH kết hợpvới một mol H2Gly+). Kết quả tính toán thuđược: pK1=2,305; pK2=9,416. Kết quả thuđược phù hợp với [5], chứng tỏ thiết bị thínghiệm đủ độ tin cậy.86(10): 139 - 142Đường 1: H2Gly2+Đường 2: Sm3+ : H2Gly2+ = 1 :2.Từ hình 1, nhìn thấy đường cong chuẩn độtrung hoà L-glyxin khi có mặt Sm3+ trong môitrường axit (đường 2), khi a>1 (pH=6  8)thấp hẳn xuống. Điều này chứng tỏ có sự tạophức dẫn đến giải phóng ion H+. Vì vậy,chúng tôi giả thiết sự tạo phức trong dungdịch xảy ra theo sơ đồ:Sm3+ + Gly2+-SmGly + Gly=SmGly2+; k1=Sm(Gly)2+; k2Với k1, k2 là hằng số bền bậc 1 và bậc 2 củaphức chất. Để xác định hằng số bền của phứctạo thành, chúng tôi sử dụng phương phápBjerrum, phương pháp tính toán tương tự tàiliệu[1]. Khi a>1,4 nhận thấy xuất hiện kết tủasamari hiđroxit nên chỉ xác định được hằng sốbền bậc 1 của phức chất. Kết quả thu đượclgk1 = 5,263Kết quả nghiên cứu phức rắn3+Hình 1. Đường cong chuẩn độ H2Gly+ và hệ Sm: H2Gly =1:2 ở 26  0,5 C; I=0,1.+0Hình 2: Giản đồ DTA và TGA của phức chấtBảng 1: Hàm lượng (%) của Sm, C, N trong phức chấtSmCông thức giả thiếtSm(HGly)2(ClO4)3 .8H2OCNLTTNLTTNLTTN20,2419,626,466,323,913,78LT : Lý thuyết ; TN : Thực nghiệm.Bảng 2. Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của phức chấtCông thức giả thiếtSm(Gly)2(ClO4)3.8H2ONhiệt độ của cáchiệu ứng(0C)LTTNĐộ giảm khối lượng (%)Dự đoán cấu tửtách ra61,7519,4019,6968H2O275,65-60,004-Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên140Sản phẩmcuốiSm2O3http://www.lrc-tnu.edu.vnLê Hữu Thiềng và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ86(10): 139 - 142Kết quả bảng 1 cho thấy hàm lượng samari,cacbon, nitơ xác định bằng thực nghiệmtương đối phù hợp với công thức giả thiết củaphức chất.giảm khối lượng không đáng kể, dự đoán đãhình thành Sm2O3Ở công thức giả thiết của phức chất, hàmlượng nước xác định bằng thực nghiệm theophương pháp phân tích nhiệt ở phần sau.Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-glyxin và phứcNghiên cứu phức chất bằng phương phápphân tích nhiệtNghiên cứu phức chất bằng phương phápphổ hấp thụ hồng ngoạichất được ghi tại Viện Hoá học, thuộc ViệnKhoa học và Công nghệ Việt Nam, trongvùng ...