TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHẸ VỚI L - HISTIDIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦACHÚNG

Header Page 1 of 134.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
----------------------

PHÙNG ANH DIỆU

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT
CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHẸ VỚI
L - HISTIDIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦACHÚNG
Chuyên ngành : Hóa học phân tích
Mã số : 60.44.29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

Hƣớng dẫn khoa học: PGS-TS LÊ HỮU THIỀNG

THÁI NGUYÊN - 2008

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 1 of 134.




Header Page 2 of 134.

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng, người
thầy đã tận tình chú đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa sau Đại học, khoa Hóa
học trường ĐHSP Thái Nguyên. Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ
Việt Nam, phòng Vi sinh trường Đại học Y khoa Thái Nguyên đã tạo điều kiện
thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo khoa Hóa học trường
ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho
tôi trong suốt quá trình thực nghiệm.
Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu
trường THPT Bình Yên, tổ Lý - Hóa - Sinh trường THPT Bình Yên đã giúp đỡ
và động viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2008
Tác giả luận văn

Footer Page 2 of 134.Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Header Page 3 of 134.

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU............................................................................................................ 1

Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 2
1.1. Sơ lược về các NTĐH . .............................................................................. 2
1.1.1. Đặc đặc điểm chung của các NTĐH . ..................................................... 2

1.1.1.1.Cấu hình electron chung của các lantanit. ............................................ 2
1.1.1.2. Tính chất hóa học của NTĐH. ............................................................. 4
1.1.2 Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH. ........................................ 4
1.1.2.1.Oxit của các NTĐH. ........................................................................ 4
1.1.2.2. Hydroxit của NTĐH ....................................................................... 5
1.1.2.3. Các muối của NTĐH...................................................................... 5
1.2. Sơ lược về L- histidin. ................................................................................ 6
1.3. Khả năng tạo phức của NTĐH với các aminoaxit. .................................... 7
1.4. Một số ứng dụng phức chất của NTĐH với các aminoaxit. ...................... 9
1.5. Phương pháp nghiên cứu phức rắn. ......................................................... 12
1.5.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại................................................... 12
1.5.2. Phương pháp phân tích nhiệt. ................................................................ 13
1.5.3. Phương pháp đo độ dẫn điện ................................................................. 14
1.6. Đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất. ............................. 14
1.6.1. Sơ lược về cây ngô ................................................................................ 14
1.6.2. Sơ lược về vi khuẩn Escherichia coli và vi khuẩn
Staphylococcus aureus .......................................................................... 15
Chƣơng II: THỰC NGHIỆM ...................................................................... 17
2.1. Thiết bị và hóa chất .................................................................................. 17
2.1.1. Máy móc và dụng cụ ............................................................................. 17
2.1.2. Hóa chất................................................................................................. 17
2.1.2.1. Dung dịch DTPA 10-3 M .............................................................. 17
2.1.2.2. Dung dịch thuốc thử asenazo(III) 0,1% ....................................... 18

1
Footer Page 3Sốofhóa
134.
bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Header Page 4 of 134.

2.1.2.3. Dung dịch đệm axetat .................................................................. 18
2.1.2.4. Các dung dịch muối Ln(NO3)3 ..................................................... 18
2.1.2.5. Dung dịch đệm amoni ......................................................................
2.2. Tổng hợp phức chất của các NTĐH với L- histidn ................................. 18
2.3. Nghiên cứu phức rắn của NTĐH với L- histidin ..................................... 19
2.3.1. Xác định hàm lượng (%) NTĐH trong các phức chất .......................... 19
2.3.2. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt ................... 20
2.3.3. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ........ 26
2.3.4. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện .................... 30
2.4. Ảnh hưởng của phức chất đến sự nảy mầm và phát triển mầm
của hạt ngô .............................................................................................. 32
2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ phức chất đến sự nảy mầm
và phát triển mầm hạt ngô ...................................................................... 32
2.4.1.1. Phương pháp thí nghiệm .................................................................... 32
2.4.1.2. Ảnh hưởng của phức chất đến sự nảy mầm của hạt ngô ............. 32
2.4.1.3. Ảnh hưởng của phức chất đến sự phát triển mầm của hạt ngô.......... 33
2.4.2. So sánh ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến
sự nảy mầm và phát triển mầm của hạt ngô ............................................ 35
2.4.2.1.Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự nảy
mầm của hạt ngô ..................................................................................... 35
2.4.2.2. Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự phát
triển mầm của hạt ngô ............................................................................. 35
2.5. Ảnh hưởng của phức chất Pr(His)3(NO3).2H2O đến vi khuẩn
Escherichia coli và vi khuẩn Staphylococcus aureus ............................. 37
2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của phức chất đến vi khuẩn Escherichia
coli và vi khuẩn Staphylococcus aureus ............................................... 37

Chƣơng III: KẾT LUẬN .............................................................................. 40
Danh mục công trình đã công bố liên quan đến luận văn ............................... 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 42
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 44

2
Footer Page 4Sốofhóa
134.
bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Header Page 5 of 134.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DTPA

:

Dietylentriamin pentaaxetic

DTHA

:

Trietylentetraamin hecxaaxetic

EDTA

:

Etylendiamin tetraaxetic

His

:

Histidin

Ln

:

Lantanit

Ln3+

:

Ion lantanit

NTĐH

:

Nguyên tố đất hiếm

ĐH

:

Đất hiếm

3
Footer Page 5Sốofhóa
134.
bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Header Page 6 of 134.

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của ngành hóa học, hóa học phức chất của các
nguyên tố đất hiếm (NTĐH) hay các lantanit (Ln) đã có những đóng góp to
lớn và quan trọng cho nhiều ngành khoa học. Phức chất của NTĐH có nhiều
ứng dụng trong thực tiễn, nhất là trong lĩnh vực khoa học công nghệ cao.
Phức chất của các NTĐH với các aminoaxit là một trong những lĩnh
vực được nhiều nhà Khoa học quan tâm. Các aminoaxit là những phối tử có
khả năng tạo phức tương đối bền với các ion đất hiếm, nó không chỉ được
nghiên cứu cơ bản mà còn được nghiên cứu cả về mặt ứng dụng. Đây là một
trong những hướng đi chính của các nhà Khoa học về lĩnh vực phức chất.
Phức chất của các NTĐH với phối tử là các aminoaxit rất đa dạng và phong
phú như: phức chất của NTĐH với L-tryptophan, L-lơxin, L-phenylalanin...
Tuy nhiên còn rất ít công trình nghiên cứu về phức chất của một số NTĐH
với L-histidin.
Với những nhận định trên chúng tôi thực hiện đề tài: "Tổng hợp,

nghiên cứu phức chất của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ với L-histidin và
bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng ".
* Mục tiêu đề tài:
- Tổng hợp phức rắn của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ với L-histidin
- Nghiên cứu tính chất của chúng.
- Thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được.
* Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Tổng hợp phức chất theo tỷ lệ mol Ln3+ : L - histidin = 1: 3
- Xác định thành phần của phức chất
- Nghiên cứu cấu trúc của các phức chất đã tổng hợp được
- Nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được
trên các đối tượng khác nhau.
1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 6 of 134.




Header Page 7 of 134.

Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sơ lƣợc về các nguyên tố đất hiếm
1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm
Các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) bao gồm Sc, Y, La và các nguyên tố họ
lantanit (Ln). Họ lantanit gồm 14 nguyên tố: từ Ce (số thứ tự nguyên tử 58) đến
Lu (số thứ tự nguyên tử 71) trong bảng hệ thống tuần hoàn Menđêleep [11].
1.1.1.1.Cấu hình electron chung của các lantanit

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f n 5s2 5p6 5dm 6s2
Trong đó: n thay đổi từ 0 đến 14
m chỉ nhận các giá trị là 0 hoặc 1
Dựa vào đặc điểm xây dựng phân lớp 4f, các lantanit được chia thành
hai phân nhóm :
Phân nhóm xeri (phân nhóm nhẹ ):
La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

4f0

4f2

4f3

4f4

4f5

4f6

4f7

4f75d1

Phân nhóm tecbi (phân nhóm nặng):
Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

4f7+2

4f7+3

4f7+4

4f7+5

4f7+6

4f7+7

Lu
4f145d1

Qua cấu hình electron của các nguyên tố này ta nhận thấy chúng chỉ
khác nhau về số electron ở phân lớp 4f , phân lớp này nằm sâu bên trong
nguyên tử hoặc ion nên ít ảnh hưởng tới tính chất của nguyên tử hoặc ion do
vậy tính chất hóa học của chúng rất giống nhau, chúng là những kim loại hoạt
động tương đương với kim loại kiềm và kiềm thổ. Ở dạng đơn chất là những
kim loại sáng màu, các nguyên tố này đều khó nóng chảy, khó sôi và mềm...
2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 7 of 134.




Header Page 8 of 134.

Các ion của nguyên tố Ln có nhiều mức oxi hoá nhưng mức oxi hóa +3
là bền và đặc trưng nhất. Mức oxi hóa +3 ứng với cấu hình electron hóa trị là
[Xe]5d16s2. Tuy nhiên một số nguyên tố có số oxi hóa thay đổi.
Bán kính ion lantanit giảm dần từ La3+ đến Lu3+. Điều này được giải
thích là do các electron điền vào obitan của phân lớp 4f ngày càng nhiều, nên
đã chắn lực hút của hạt nhân tới electron nằm ở 2 phân lớp ngoài cùng là
5d16s2, làm cho bán kính hạt nhân giảm dần khi điện tích hạt nhân nguyên tử
tăng. Tuy nhiên, phân lớp 4f nằm sâu bên trong nên bán kính nguyên tử

lantanit giảm chậm. Hiện tượng này được gọi là sự co lantanit [8].
Trong phân nhóm nhẹ thì prometi (Pm) là nguyên tố mang tính phóng
xạ . Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nhẹ được trình bày ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nhẹ [8]
Nguyên
tố
(Ln)

Số thứ tự
nguyên tử

Bán kính

Bán kính

Nhiệt độ

nguyên tử

ion, Ln3+

nóng chảy,

0

0

A

A

0

C

Nhiệt độ

Tỷ

sôi 0C

khối

La

57

1,877

1,061

920

3464

6,16

Ce

58

1,825

1,034

804

3470

6,77

Pr

59

1,828

1,013

935

3017

6,77

Nd

60

1,821

0,995

1024

3210

7,01

Sm

62

1,802

0,964

1072

1670

7,54

Eu

63

2,042

0,950

826

1430

5,24

Gd

64

1,082

0,938

1312

2830

7,89

Trong tự nhiên NTĐH tồn tại dưới dạng các khoáng vật, được phân bố
ở một số nước trên thế giới như: Liên Xô cũ, Trung Quốc, Mỹ, Úc, Ấn Độ...,
những nước này có tổng trữ lượng oxit đất hiếm tương đối lớn [11].
3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 8 of 134.

Header Page 9 of 134.

Việt Nam có quặng đất hiếm khá phong phú, tổng trữ lượng trên
10 triệu tấn tập trung ở một số vùng như: Phong thổ (Lai Châu), Nậm Xe
(Cao Bằng) và ở vùng sa khoáng ven biển miền Trung (Hà Tĩnh) [11]
1.1.1.2. Tính chất hoá học của các NTĐH
Các NTĐH nói chung là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại
kiềm và kiểm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các
nguyên tố phân nhóm tecbi.
Tính chất hoá học đặc trưng của các NTĐH là tính khử mạnh. Trong
không khí ẩm, nó bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ màng cacbonat đất hiếm.
Các màng này được tạo nên do tác dụng của các NTĐH với nước và khí
cacbonic. Tác dụng với các halogen ở nhiệt độ thường và một số phi kim khác
khi đun nóng. Tác dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng và giải
phóng khí hiđro. Tác dụng với các axit vô cơ như HCl, HNO3, H2SO4..., tùy
từng loại axit mà mức độ tác dụng khác nhau, trừ HF, H3PO4.
Các NTĐH không tan trong dung dịch kiềm kể cả khi đun nóng, ở nhiệt
độ cao nó khử được oxit của nhiều kim loại, có khả năng tạo phức với nhiều
loại phối tử [8].
1.1.2. Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH
1.1.2.1. Oxit của các NTĐH (Ln2O3)
Oxit của các nguyên tố này là những chất rắn vô định hình hay ở dạng
tinh thể, có màu gần giống như màu Ln3+ trong dung dịch và cũng biến đổi
màu theo quy luật biến đổi tuần hoàn, rất bền nên trong thực tế thường thu các
nguyên tố này dưới dạng Ln2O3.
Ln2O3 là oxit bazơ điển hình không tan trong nước nhưng tác dụng với
nước tạo thành hidroxit và có tích số tan nhỏ, tác dụng với các axit vô cơ như:
HCl, H2SO4, HNO3…, tác dụng với muối amoni theo phản ứng:

Ln2O3

+ 6 NH4Cl

2 LnCl3 +

6 NH3

+

3 H2O

4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 9 of 134.




Header Page 10 of 134.

Ln2O3 được điều chế bằng cách nung nóng các hydroxit hoặc các muối của
các NTĐH [8]
1.1.2.2. Hydroxit của NTĐH [Ln(OH)3]
Là những chất kết tủa ít tan trong nước, trong nước thể hiện tính bazơ
yếu, độ bazơ giảm dần từ La(OH)3 đến Lu(OH)3 , tan được trong các axit vô
cơ và muối amôni, không tan trong nước và trong dung dịch kiềm dư.
Ln(OH)3 không bền, ở nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln2O3.
0

1000 C

 Ln2O3 + 3H2O
2Ln(OH)3 900

Tích số tan của các hydroxit đất hiếm rất nhỏ: TLa(OH ) = 1,0.10-19;
3

-24

TLu(OH )3 = 2,5.10 . Độ bền nhiệt của chúng giảm dần từ Ce đến Lu [8].

1.1.2.3. Các muối của NTĐH
• Muối clorua LnCl3: Là muối ở dạng tinh thể có cấu tạo ion, khi kết tinh
từ dung dịch tạo thành muối ngậm nước. Các muối này được điều chế từ các
nguyên tố hoặc bằng tác dụng của Ln2O3 với dung dịch HCl; ngoài ra còn được
điều chế bằng tác dụng của CCl4 với Ln2O3 ở nhiệt độ 400 - 6000C hoặc của Cl2 với
hỗn hợp Ln2O3 và than. Các phản ứng:
2 Ln2O3 + 3 CCl4 = 4 LnCl3 + 3 CO2
Ln2O3

+

3C

+

3 Cl2 =

2 LnCl3 + 3 CO

• Muối nitrat Ln(NO3)3 : Dễ tan trong nước, độ tan giảm từ La đến Lu,
khi kết tinh từ dung dịch thì chúng thường ngậm nước. Những muối này có
khả năng tạo thành muối kép với các nitrat của kim loại kiềm hoặc amoni theo
kiểu Ln(NO3)3. 2MNO3 (M là amoni hoặc kim loại kiềm); Ln(NO3)3 không
bền, ở nhiệt độ khoảng 7000C - 8000C bị phân huỷ tạo thành oxit.
4 Ln(NO3)3

2 Ln2O3 +

12 NO2 + 3 O2

Ln(NO3)3 được điều chế bằng cách hòa tan oxit, hidroxit hay cacbonat
của các NTĐH trong dung dịch HNO3
5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 10 of 134.




Header Page 11 of 134.

• Muối sunfat Ln2(SO4)3 : Tan nhiều trong nước lạnh và cũng có khả
năng tạo thành sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ
như muối kép 2M2SO4. Ln2(SO4)3. nH2O. Trong đó: M là những kim loại
kiềm, n = 8  12
Muối Ln2(SO4)3 được điều chế bằng cách hoà tan oxit, hidroxit hay

cacbonat của NTĐH trong dung dịch H2SO4 loãng.
Ngoài ra còn một số muối khác như: muối florua, muối cacbonat, muối
phôtphat, muối oxalat…, các muối này đều không tan. Chẳng hạn như muối
Ln2(C2O4)3 có độ tan trong nước rất nhỏ, khi kết tinh cũng ngậm nước [8].
1.2. Sơ lược về L-histidin
Histidin (tên quốc tế:  - amino -  - imidazol propionic) là một trong
20 aminoaxit có trong protein. Histidin tồn tại ở 2 dạng D-histidin và
L-histidin. Trong đó dạng L-histidin có biểu hiện hoạt tính sinh học nên
thường được nghiên cứu nhiều hơn.
Công thức phân tử: C6H9O2N3
Khối lượng mol phân tử: 155,16 g
Công thức cấu tạo:
HC = C - CH2 - CH - COOH
|
|
|
HN
N
NH2
CH
+ Trong môi trường axit có cân bằng sau
+

H3N

COO-

CH

+

H3N

CH2
N

COOH

CH
CH2

+ H+

N

NH

NH

6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 11 of 134.




Header Page 12 of 134.

+ Trong môi trường kiềm có cân bằng sau

+

H3N

COO-

CH

H2N

CH2
N

COO-

CH
CH2

+ OH -

+ H2O

N

NH

NH

L-histidin ở dạng tấm nhỏ, có màu trắng, không tan trong ete, ít tan

trong rượu, nhưng tan tốt trong nước nóng tạo môi trường bazơ yếu, là chất
hoạt động quang học, trong dung dịch nồng độ 3,2% thì góc quay cực ở 200C là
[  ] 20D = -39,20C.
Histidin là một aminoaxit cần thiết cho con người, đặc biệt ở trẻ em.
Nó cần thiết cho sự phát triển và điều chỉnh các mô; là thành phần của chất
bảo vệ cho các tế bào thần kinh. Hơn nữa, nó còn cần thiết cho sự sản sinh cả
hồng cầu lẫn bạch cầu, loại bỏ những kim loại nặng khỏi cơ thể, giúp cơ thể
tránh khỏi những nguy hiểm gây ra bởi bức xạ.
Histidin được tìm thấy trong các loại hoa quả như chuối, nho; có trong
thịt, có trong sữa và các sản phẩm có chứa sữa. Ngoài ra nó còn có trong tất
cả các loại rau xanh nhưng với lượng ít hơn [1][15].
1.3. Khả năng tạo phức của NTĐH với các aminoaxit
Khả năng tạo phức của các NTĐH nói chung kém hơn so với các
nguyên tố họ d. Do các electron 4f bị chắn mạnh bởi các electron lớp ngoài
cùng ( 5d1 6s2 ) và do ion Ln3+ có kích thước lớn làm giảm lực hút tĩnh điện
giữa ion Ln3+ với các phối tử. Vì vậy khả năng tạo phức của các nguyên tố
này chỉ tương đương các kim loại kiềm thổ.
7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 12 of 134.




Header Page 13 of 134.

Giống với ion Ca2+, các ion Ln3+ có thể tạo phức với những phối tử vô
cơ như NH3, CN-, NO 3 , SO 24 ... Những phức này rất không bền, trong dung
dịch loãng phân li hoàn toàn, trong dung dịch đặc chúng kết tinh ở dạng muối

kép [8].
Với các phối tử hữu cơ và đặc biệt là với phối tử có dung lượng phối trí
lớn, điện tích âm lớn như axit xitric, axit tactric..., thì các ion Ln3+ có thể tạo
những phức chất rất bền.
Đặc thù sự tạo phức của các NTĐH là số phối trí cao và thay đổi.
Trước đây người ta cho rằng số phối trí đặc trưng của các nguyên tố này là 6.
Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu chứng minh được rằng số phối trí
6 không phải là đặc trưng nhất mà có thể là 7, 8, 9, 10, 11 thậm chí là 12.
Một trong những hợp chất hữu cơ tạo được phức bền với Ln3+ là
aminoaxit. Có nhiều quan điểm khác nhau về sự tạo phức này.
Theo tác giả L.A.Tsugaep thì trong phức chất của kim loại với các
aminoaxit, liên kết tạo thành đồng thời bởi nhóm cacboxyl và nhóm amino.
Tuỳ theo sự sắp xếp tương hỗ của các nhóm này mà phức chất tạo thành là
hợp chất vòng (hợp chất chelat) có số cạnh khác nhau: 3, 4, 5, 6... cạnh. Độ
bền của phức chất phụ thuộc vào số cạnh, trong đó phức chất có cấu tạo vòng 5, 6
cạnh là bền nhất [11].
Theo E.O.Zeviagisep, phức vòng của aminoaxit với NTĐH không tồn
tại trong môi trường axit và trung tính mà nó chỉ tồn tại trong môi trường
kiềm. Tuy nhiên, ở pH cao xảy ra sự phân huỷ phức tạo thành các hydroxit
đất hiếm [11].
Đối với các aminoaxit có nhóm chức ở mạch nhánh, nếu nhóm chức
này mang điện tích dương, ví dụ như acginat thì độ bền của phức giảm đi chút
ít do sự đẩy tĩnh điện. Nếu các nhóm này mang điện tích âm như glutamic thì
chúng có thể tham gia tạo liên kết để tạo phức phức đa nhân bền.
8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 13 of 134.

Header Page 14 of 134.

Khi sử dụng các aminoaxit làm các tác nhân tạo phức để tách các
NTĐH ra khỏi nhau, Vickery R.C nhận thấy rằng chỉ có glixin và histidin là
có khả năng tạo phức chất với NTĐH trong các dung dịch trung tính hay
amoniac, trong đó khả năng tạo phức của histidin nhỏ hơn glixin [11].
Nhiều tác giả đã tổng hợp được phức rắn của một số NTĐH với các
aminoaxit.
Một số tác giả Ấn Độ đã tổng hợp được phức rắn của lantan nitrat và
axetat với lơxin. Tác giả Csoeregh I (Thuỵ Điển) đã tổng hợp được phức rắn
của honmi với axit L- aspactic. Celia R, Carubelli và các cộng sự đã tổng hợp
được phức rắn của một số NTĐH với L- phenylalanin và L- tryptophan [11].
Gần đây một số tác giả ở Trung Quốc: Yangli [17], Yang Zupei và các
cộng sự [18] đã tổng hợp, nghiên cứu tính chất và thăm dò các hoạt tính
kháng khuẩn của một số phức chất của NTĐH với L-histidin.
1.4. Một số ứng dụng phức chất của NTĐH với các aminoaxit
Hoạt tính sinh học của các phức chất nói chung được phát hiện từ đầu
thế kỷ XIX. Phức chất của các amonoaxit được ứng dụng nhiều trong nông
nghiệp và y học. Trong nông nghiệp phân bón có thành phần phức vòng của
các kim loại chuyển tiếp, NTĐH cho hiệu quả cao hơn nhiều so với các loại
phân vô cơ, hữu cơ truyền thống, vì chúng có những đặc tính : dễ hấp thụ, bền
ở khoảng pH rộng, không bị các vi khuẩn phá hủy trong thời gian dài, có thể
loại được các tác nhân gây độc hại cho người, gia súc và môi trường như các
kim loại nặng, ion NO 3 . Mặt khác, chúng bổ sung các nguyên tố cần thiết cho
cây, mà các nguyên tố này trong đất ngày càng nghèo đi do quá trình photphat
hóa, sunfat hóa, trôi rữa.
Trên thế giới, ở nhiều nước như Anh, Mỹ, Liên Xô cũ đã sử dụng phức
chất dạng vòng càng của các kim loại sinh học vào ngành trồng trọt, nhằm

làm tăng năng suất của mùa màng, chống bệnh vàng lá, rụng quả xanh...
9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 14 of 134.




Header Page 15 of 134.

Các phức chất của DTPA, DTHA, EDTA, đặc biệt là phức đơn nhân
của DTPA bền không bị thủy phân ở pH cao, được sử dụng có hiệu quả cho
ngành công nghiệp hóa học phục vụ sản xuất nông nghiệp ở các nước thuộc Liên
Xô cũ.
Phức hỗn hợp của nhiều aminoaxit với các NTĐH bón cho cây trồng đã
làm tăng độ mầu mỡ của đất, tăng sản lượng của cây trồng (lúa mì tăng
11,7%, chè tăng 21,53%).
Ngày nay, phức chất của các NTĐH 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, xúc tác thủy tinh và gốm sứ kỹ thuật cao,
phân bón vi lượng...
Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu phức chất của NTĐH
như cụm công trình “Công nghệ đất hiếm phục vụ sản xuất, đời sống và bảo
vệ môi trường” của nhóm tác giả thuộc Viện Khoa học vật liệu – Viện Khoa
học và Công nghệ Việt Nam. Nhóm tác giả này đưa ra những hướng ứng
dụng sau: Sử dụng làm chế phẩm vi lượng ĐH 93 nhằm nâng cao năng xuất
cây trồng, sử dụng trong xúc tác lọc khí độc từ lò đốt rác thải, sử dụng chế
tạo nam châm trong các máy phát thủy điện cực nhỏ [11].
Đã có nhiều công trình nghiên cứu, làm rõ hoạt tính sinh học phức chất

của một số NTĐH với các aminoaxit như:
Phức chất của một số NTĐH với L- aspactic có tác dụng ức chế sự nảy
mầm của hạt đỗ tương, đỗ xanh [9].
Phức chất chất của một số NTĐH với axit glutamic có tác dụng ức chế
sự phát triển chiều cao thân, chiều dài rễ, tăng số cành trên mỗi cây, điều này
có tác dụng làm tăng khả năng hút nước, ra hoa và đậu quả ở nồng độ
120 ppm sau 6 tuần tuổi. Khi dùng phức ở nồng độ 120 ppm ngâm tẩm hạt và
phun vào thời kì sinh trưởng thì năng suất cây lạc tăng từ 5,64  5,72 % [10].
10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 15 of 134.




Header Page 16 of 134.

Phức chất H3[La(Phe)3(NO3)3]. 2H2O có tác dụng ức chế sự phát triển
mầm của hạt đỗ xanh. Nồng độ có tác dụng ức chế rõ rệt là 100 ppm. Mức độ
ức chế của phức chất lớn hơn ion kim loại (Ln3+) và phối tử (Phe) [12].
Phức chất H3[La(Trp)3(NO3)3]. 3H2O trong khoảng nồng độ 1518 ppm
kích thích sự sinh khối, tăng hoạt độ của  - amilaza của chủng nấm mốc
Aspergillyus Niger. Sự kích thích này thể hiện rõ nhất ở nồng độ 60 ppm[13].
Các phức chất La(HPhe)3(NO3)3.3H2O, Eu(HPhe)3(NO3)3.3H2O đều có
hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn Sta và vi khuẩn E.coli. Phức chất của
La(HPhe)3(NO3)3.2H2O có hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn Sta và vi
khuẩn Ecoli tương ứng với nồng độ tối thiểu là 1,25% và 2,5%, phức
Eu(HPhe)3(NO3)3.3H2O là 2,5% và 5% [11].
Nhìn chung phức chất của NTĐH với các aminoaxit có biểu hiện hoạt

tính sinh học trên nhiều đối tượng khác nhau, có thể gây ra sự ức chế hoặc
kích thích một số yếu tố sinh học nào đó. Vì vậy, việc nghiên cứu các phức
chất của NTĐH với các aminoaxit để tìm ra những ứng dụng có ích nhằm
đem lại hiệu quả kinh tế cao cho con người là một hướng đi đúng đắn.
Bên cạnh các thành tựu đạt được trong các lĩnh vực nông nghiệp và y
học, người ta lo lắng muốn biết NTĐH có độc hại đối với con người hay
không ? Kết quả nghiên cứu của nhiều công trình cho thấy hàm lượng đất
hiếm oxit trung bình trong vỏ trái đất và trong trái đất là 0,0150,02%. Tất cả
các cây đều chứa đất hiếm, trung bình 0,003% khối lượng sạch. Hàm lượng
NTĐH trong ngũ cốc là 0,1 0,15ppm, trong tro động vật là 0,8%. Đất hiếm
tham gia vào chu trình thức ăn sinh học trong tự nhiên. Cơ thể con người
trong điều kiện bình thường hấp thụ khoảng 2mg NTĐH trong mỗi ngày từ
thức ăn và nước uống. Phân tích trong cây ngô được xử lý bằng NTĐH cho
thấy giữa mẫu nghiên cứu và mẫu so sánh không có sự thay đổi đáng kể về
hàm lượng các NTĐH. Việc sử dụng lượng nhỏ các NTĐH làm thức ăn cho
11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 16 of 134.




Header Page 17 of 134.

gia cầm cho thấy chúng vô hại đối với môi trường và chất lượng thịt, không
thấy dấu hiệu của sự tích luỹ đất hiếm trong thịt của cá và gia cầm. Nhiều thí
nghiệm đã chỉ ra việc sử dụng một liều lượng nhất định các NTĐH là an toàn
cho người và động vật [11].
1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu phức rắn

1.5.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
Cơ sở của phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại là: Khi chiếu mẫu thử
bằng bức xạ hồng ngoại có thể làm chuyển mức năng lượng dao động và quay
của các phân tử. Mỗi nhóm nguyên tử trong phân tử được đặc trưng bằng một
số dải hấp thụ nhất định trong phổ hồng ngoại. Do ảnh hưởng của các nhóm
khác nhau trong phân tử, các dải hấp thụ thuộc nhóm đang xét sẽ bị dịch
chuyển về vị trí hay thay đổi về cường độ. Dựa trên chiều hướng dịch chuyển,
mức độ thay đổi vị trí các dải hấp thụ có thể thu được những thông tin quan
trọng về cấu tạo của các hợp chất.
Khi phối tử tham gia vào cầu phối trí của phức chất thì phổ hấp thụ
hồng ngoại của chúng bị thay đổi, sự thay đổi này có liên quan đến sự thay
đổi kiểu liên kết giữa ion kim loại với phối tử. Để phát hiện kiểu thay đổi đó,
người ta so sánh phổ hấp thụ hồng ngoại của những hợp chất chứa phối tử mà
các dạng liên kết trong những hợp chất này đã được xác định rõ. Việc nghiên
cứu phức chất bằng phương pháp này còn cho biết kiểu liên kết trong phức chất.
Việc gán ghép các dải hấp thụ được thực hiện trên cơ sở tính toán các
dao động chuẩn ( đối xứng hoặc bất đối xứng ) của các nhóm nguyên tử. Để
nhận biết các nhóm nguyên tử hoặc các nhóm đặc trưng trong phân tử hợp
chất nghiên cứu, tra bảng các tần số đặc trưng trong tài liệu tra cứu.
Quang phổ hấp thụ hồng ngoại là phương pháp tin cậy cho khả năng
phân biệt các nhóm chức có phối trí hay không phối trí với ion trung tâm. Nếu
nhóm chức tham gia vào phối trí thì dao động hoá trị không đối xứng của
nhóm dịch chuyển về vùng tần số thấp hơn.
12
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 17 of 134.

Header Page 18 of 134.

Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại là phương pháp vật lý hiện đại và
thông dụng dùng để nghiên cứu các chất. Đã có rất nhiều phức chất của nhiều
tác giả đã được nghiên cứu bằng phương pháp này, ví dụ như: phức của một
số NTĐH với L-phenylalanin [11]; phức của Ln3+ với L-tryptophan; phức của
lantan với L-methionin [6,11]…
1.5.2. Phương pháp phân tích nhiệt
Đây là phương pháp hoá lý hiện đại để nghiên cứu phức rắn, áp dụng
phương pháp này cho ta nhiều thông tin về phức chất.
Cơ sở của phương pháp phân tích nhiệt là: Dựa vào các hiệu ứng nhiệt
để nghiên cứu những quá trình phát sinh ra khi đun nóng hoặc làm nguội chất.
Xây dựng giản đồ biểu thị sự biến đổi tính chất theo thời gian. Dựa vào các
giản đồ này có thể suy luận được thành phần và nhiều dữ kiện khác của các
chất khi xảy ra các hiệu ứng nhiệt.
Thông thường giản đồ phân tích nhiệt gồm có 3 loại đường: T, DTA,
TGA. Trong đó:
- Đường T chỉ sự biến đổi đơn thuần của nhiệt độ của mẫu theo thời gian.
- Đường DTA cũng chỉ sự biến đổi của nhiệt độ nhưng so với mẫu
chuẩn (đường vi phân). Đường này cho biết hiệu ứng nào là hiệu ứng thu
nhiệt, hiệu ứng nào là hiệu ứng toả nhiệt.
- Đường TGA cho biết sự biến đổi khối lượng mẫu nghiên cứu trong
suốt quá trình nâng nhiệt độ, có thể suy luận thành phần của phức chất căn cứ
vào độ giảm của khối lượng khi xảy ra hiệu ứng nhiệt [6].
Phương pháp này còn cho biết hợp chất chứa nước phối trí hay nước
kết tinh. Một số phức chất đã được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích
nhiệt như: phức chất của Samari, Europi và Gadolini với L-phenylalanin;
phức chất của Lantan, Prazeodim với L-tryptophan [11] …
13

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 18 of 134.




Header Page 19 of 134.

1.5.3. Phương pháp đo độ dẫn điện
Nguyên tắc của phương pháp đo độ dẫn điện là: Xác lập một số trị số
trung bình mà độ dẫn điện mol (μ) hoặc độ dẫn điện đương lượng (  ) của
phức chất dao động xung quanh chúng. Phương pháp này cho phép xác định
được tính chất của phức chất, suy đoán về độ bền tương đối của các phức chất
có cùng kiểu cấu tạo [6].
Khi nghiên cứu phức chất bằng phương pháp này, trước tiên ta xác định
độ dẫn điện riêng  của dung dịch cần nghiên cứu ở một nhiệt độ nhất định,
từ đó tính được độ dẫn điện mol phân tử μ hoặc độ dẫn điện đương lượng 
theo công thức:




CM


CN

.1000

(  1.cm 2 .mol 1 )

.1000

(  1.cm 2.đ lg 1 )

Một số phức chất đã được nghiên cứu bằng phương pháp này như:
phức chất của một số NTĐH với L - phenylalanin ; phức chất của một số
nguyên tố NTĐH với L - tryptophan [11]; …
1.6. Đối tƣợng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất
1.6.1. Sơ lược về cây ngô
Ngô có tên khoa học là Zea mays. L, có giá trị kinh tế về nhiều mặt :
dùng làm lương thực cho con người, làm thức ăn chăn nuôi gia súc, dùng làm
thực phẩm (bao tử ngô), đặc biệt ngô còn cung cấp nguyên liệu cho ngành
công nghiệp. Do đó ngô đã trở thành cây trồng quan trọng.
Hạt ngô được cấu tạo bởi tinh bột, chất đạm, chất béo, chất xơ, chất
khoáng, ngoài ra còn chứa các loại enzim điều khiển mọi quá trình sinh hóa
xảy ra trong hạt [7].
Ngô là loại cây hàng năm ra quả một lần, thường phát triển vào mùa
xuân. Vòng đời thay đổi tùy theo điều kiện sống. Thời kỳ sinh trưởng và phát
triển của ngô qua 13 thời kỳ : Trương hạt ; nảy mầm ; nhú mầm ; thời kỳ lá
14
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 19 of 134.




Header Page 20 of 134.

thứ ba ; thời kỳ lá thứ năm ; thời kỳ đẻ nhánh ; thời kỳ đậm thân ; thời kỳ lá
thứ 7, thứ 9 và lá thứ 11 ; thời kỳ trổ cờ ; thời kỳ phun râu ; thời kỳ chín sữa,
chín sáp và cuối cùng là thời kỳ chín hoàn toàn. Trong đó thời kỳ nảy mầm là
nhạy cảm nhất với tác động bên ngoài. Thời kỳ này có ý nghĩa quan trọng,
quyết định sự sinh trưởng, phát triển dẫn đến năng suất của ngô. Chính vì vậy
mà chúng tôi tiến hành thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng của phức chất đất
hiếm đến sự nảy mầm và phát triển mầm, rễ của hạt ngô [5].
1.6.2. Sơ lược về vi khuẩn Escherichia coli và Staphylococcus aureus
Escherichia coli (thường được viết tắt là E.coli) là một loại khuẩn gram
âm (hình 1.1), được gọi là trực khuẩn. Chúng sống ký sinh trong đường ruột
của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú). Vi khuẩn này cần
thiết trong quá trình tiêu hoá thức ăn và là thành phần của khuẩn lạc ruột.
E.coli thuộc họ vi khuẩn Enterchacteviaceae và thường được sử dụng làm
sinh vật mô hình cho các nghiên cứu về vi khuẩn [2] [3]
Staphylococcus aureus (thường được viết tắt là Sta) là một loại khuẩn
gram dương, được gọi là cầu khuẩn vì nó có dạng hình cầu. Vi khuẩn Sta
đứng tụ thành từng đám giống như chùm nho và thành từng đàn lớn, tròn,
màu vàng (hình 1.2). Sta là loại khuẩn gram dương, có khoảng 2600 gen và 2,8
triệu ADN trong nhiễm sắc thể của nó

Hình 1.1: Hình thái vi khuẩn E.coli

Hình 1.2: Hình thái vi khuẩn Sta

15
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 20 of 134.

Header Page 21 of 134.

Trong tự nhiên vi khuẩn Sta có mặt ở khắp nơi : không khí, đất, nước,
là vi khuẩn hội sinh gặp thường xuyên ở da và các hốc tự nhiên của người và
động vật. Cầu khuẩn thường gây nên các yếu tố sau : tan máu, đông huyết
tương, gây hoại tử da, gây nhiễm độc thức ăn và viêm ruột, hủy diệt bạch cầu.
Loại khuẩn này chủ yếu gây bệnh cấp tính như nhiễm trùng có mủ, nhiễm
trùng máu...[2] [3]
Trên cơ sở tìm hiểu, thấy rõ vai trò của các đối tượng nêu trên đối với
cuộc sống, chúng tôi nhận thấy: Việc tìm ra một chất có tác dụng ức chế hay
kích thích sự phát triển của cây ngô và hoạt tính kháng khuẩn đối với các vi
khuẩn có ý nghĩa quan trọng. Vì vậy, sau khi tổng hợp, nghiên cứu thành
phần và cấu trúc của phức chất, chúng tôi tiến hành nghiên cứu hoạt tính sinh
học của phức chất lên các đối tượng: mầm, rễ hạt ngô; vi khuẩn Escherichia
coli và Staphylococcus aureus.

16
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 21 of 134.




Header Page 22 of 134.

Chƣơng 2

THỰC NGHIỆM
2.1. Thiết bị và hóa chất
2.1.1. Máy móc và dụng cụ
*Máy móc:
Độ pH của dung dịch được xác định trên máy Frecisa 900 của Thuỵ Sĩ
Phổ hồng ngoại được ghi trên máy Irprestige 21 Shimadzu (Nhật Bản).
Giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất được ghi trên máy TGA - 50H
Shimadzu (Nhật Bản)
Độ dẫn điện riêng của các dung dịch được đo trên máy FIGURE7 ( Mỹ)
Ngoài ra còn sử dụng thêm một số máy móc và công cụ khác như lò nung, tủ
sấy, máy khuấy từ...
*Dụng cụ:
Cân điện tử 4 số, bếp cách thủy, pipet các loại, bình định mức, cốc thủy
tinh có thể tích khác nhau và một số dụng cụ cần thiết khác.
2.1.2. Hoá chất
Các hóa chất chúng tôi sử dụng trong thực nghiệm đều là hóa chất có
độ tinh khiết PA.
2.1.2.1. Dung dịch DTPA.10-3M
Cân một lượng DTPA (M=393,35) chính xác trên cân điện tử 4 số, hòa
tan bằng nước cất hai lần, định mức đến thể tích cần thiết. Nồng độ chính xác
của DTPA được xác định bằng phương pháp chuẩn độ thể tích với dung dịch
MgSO4 0,1N, chỉ thị eriocrom T đen, đệm pH = 10 (NH4Cl + NH3). Tại điểm
tương đương có sự chuyển màu từ màu xanh sang màu đỏ tím.
17
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 22 of 134.

Header Page 23 of 134.

2.1.2.2. Dung dịch thuốc thử asenazo(III) 0,1%
Cân một lượng chính xác asenazo(III) trên cân điện tử 4 số. Dùng nước
cất hòa tan sơ bộ, nhỏ từng giọt Na2CO3 0,1% cho đến khi dung dịch có màu
xanh tím. Đun nóng hỗn hợp ở 600C, tiếp tục nhỏ từng giọt axit HCl loãng
cho đến khi dung dịch có màu tím đỏ và định mức đến thể tích cần thiết [4].
2.1.2.3. Dung dịch đệm axetat (CH3COONa + CH3COOH ), pH = 4,2
Pha dung dịch CH3COONa 0,3M sau đó cho từ từ CH3COOH đặc vào
dung dịch CH3COONa và kiểm tra bằng máy đo pH.
2.1.2.4. Các dung dịch Ln(NO3)310-2M (Ln: La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd)
Cân chính xác lượng Ln2O3 99,99% theo tính toán trên cân điện tử 4 số,
hoà tan bằng dung dịch HNO3 1N. cô cạn trên bếp cách thủy ở 70  800C. Sau
đó hòa tan bằng nước cất hai lần, định mức 100ml. Nồng độ chính xác của
Ln(NO3)3 được xác định lại bằng phương pháp chuẩn độ complexon với thuốc
thử DTPA 10-3M, chỉ thị asenazo (III) 0,1% và đệm pH = 4,2 [4].
2.1.2.5. Dung dịch đệm amoni pH = 10 (NH4Cl + NH3)
Chuẩn bị dung dịch NH31N và dung dịch NH4Cl 1N. Trộn dung dịch
NH3 và NH4Cl theo tỷ lệ 1 : 1(về thể tích), kiểm tra lại bằng máy đo pH.
Ngoài ra chúng tôi còn sử dụng một số hóa chất cần thiết khác trong
quá trình thực nghiệm.
2.2. Tổng hợp phức chất của các NTĐH với L- histidin
Trộn các dung dịch Ln(NO3)3 với dung dịch L- histidin theo tỷ lệ 1:3 về
số mol. Dùng dung dịch HNO3 loãng để điều chỉnh pH 5 6. Tiến hành đun
cách thuỷ hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ 70 750C trong 3 giờ cho đến khi xuất
hiện váng trên bề mặt thì ngừng đun, để nguội, đặt trong bình hút ẩm chứa
H2SO4 đặc. Sau khoảng 10 ngày thì tinh thể hình thành; lọc, rửa phức thu được
bằng hỗn hợp etylic, andehit axetic. Sau đó, đặt trong bình hút ẩm chứa P4O10 để
làm khô [17].

18
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 23 of 134.




Header Page 24 of 134.

Giả thiết phản ứng xảy ra:
Ln(H2O)x(NO3)3 + 3 His

Ln(His)3(NO3)3 + x H2O

(Để đơn giản, chúng tôi ký hiệu L- histidin là His)
Các phức này rất rễ hút ẩm, dễ tan trong nước ở điều kiện thường.
2.3. Nghiên cứu phức rắn của NTĐH với L-histidin
2.3.1. Xác định hàm lượng (% )NTĐH trong các phức chất
Hàm lượng của Ln được xác định bằng cách: Cân một lượng xác định
các phức chất trên cân điện tử 4 số, đem nung ở nhiệt độ từ 900  10000C
trong thời gian 2 giờ. Ở nhiệt độ này phức chất bị phân hủy và chuyển hết về
dạng oxit (Ln2O3). Hoà tan oxit này trong HNO3 loãng, cô cạn trên bếp cách
thuỷ ở 800C để đuổi hết axit dư, tiếp tục hoà tan bằng nước cất 2 lần và định
mức đến thể tích nhất định. Sử dụng phương pháp chuẩn độ complexon để
xác định nồng độ các ion Ln3+ trong dung dịch, với chất chuẩn là
DTPA 10-3M, thuốc thử asenazo(III) 1%, đệm pH = 4,2. Hàm lượng NTĐH
được tính theo công thức sau:

% Ln 

CDTPA .VDTPA .V1.M .100
V2 .a.1000

Trong đó:
- CDTPA: Nồng độ DTPA (10-3M)
- VDTPA: Thể tích của DTPA đã chuẩn độ (ml)
- M : Khối lượng mol phân tử của NTĐH
- %Ln: Hàm lượng NTĐH
- V1: Thể tích dung dịch muối Ln(NO3)3 đã định mức (ml)
- V2: Thể tích dung dịch muối Ln(NO3)3 đem chuẩn độ (ml)
- a: Khối lượng của phức chất đem nung (g)
19
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 24 of 134.




Header Page 25 of 134.

Kết quả phân tích hàm lượng NTĐH trong phức chất được trình bày ở
bảng 2.1.
Bảng 2.1. Kết quả phân tích thành phần ( % ) các nguyên tố Ln
của các phức chất
Công thức giả thiết

Ln

của phức chất

LT

TN

La(His)3(NO3)3 .4H2O

16,12

16,24

Pr(His)3(NO3)3 .2H2O

16,30

16,32

Nd(His)3(NO3)3.2,5H2O

16,62

16,68

Sm(His)3(NO3)3. 3H2O

17,21

17,27

Eu(His)3(NO3)3.3,5H2O

17,36

17,44

Gd(His)3(NO3)3.3,5H2O

17,85

17,89

(LT: Lý thuyết; TN: Thực nghiệm)
Công thức giả thiết của phức chất, hàm lượng nước được xác định bằng
thực nghiệm theo phương pháp phân tích nhiệt ở phần sau.
Nhận xét: Từ bảng 2.1 chúng tôi nhận thấy hàm lượng (%) của Ln
trong phức chất xác định bằng thực nghiệm tương đối phù hợp với lý thuyết.
Điều này chứng tỏ rằng công thức giả thiết của phức chất là phù hợp.
2.3.2 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt
Mẫu ghi giản đồ phân tích nhiệt được gửi về Viện Hoá học - Viện Khoa
học và Công nghệ Việt Nam.
Mẫu phân tích được tiến hành trong không khí, tốc độ gia nhiệt là
100C/phút trong khoảng nhiệt độ 30  7000C. Kết quả được trình bày ở các
hình 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, bảng 2.2 và các phụ lục 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
20
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 25 of 134.