CC BY
46
KiMYA PROBLEMLORi № 2 2014
163
UOT:543.651;543.227;539.26
PROZEDiUM (III), NEODiUM (III), SAMARiUM (III) VO YEVROPiUMUN (III) 2-HiDROKSi-3-NAFTOY TUR§USU iLO KOMPLEKS BiRLO§MOLORi
O.N.Qurbanov, S.S.Yusifova
Azsrbaycan Dovlst Pedaqoji Universiteti AZ1001 Baki, U.Hacibsyov kug.,34; e-mail: kindteacher2010@,mail.ru
Spektrofotometrik metodla nadir torpaq elementlsrinin (NTE) mshlulda 2-hidroksi-3-naftoy(2,3 ONT) tur^usu ils komplekslsri oyrsnilmi^dir. Musyysn edilmi^dir ki, pH 5.5-10 intervalinda ugnuvsli kompleks alinir. ion radiusu boyuk olan ionlar 1:2 vs 1:3 nisbstinds uglu kompleks smsls gstirir. Komplekslsrin molyar i§iqudma smsali ePr-oNT = 2.65104 (590 nm), eSm-ONT =2.66104(450 nm), eNd-ONT =2.7104(560 nm), eEu-ONT=2.84-104 (500 nm) olub, davamliliq sabitlsri (lgP Pr3+, Nd*+, Sm3+, Eu3+ ) ionlari ugun uygun olaraq 16.5; 19.08; 19.84; 21.6-dir. Buna ssassn Pr<Nd<Sm<Eu sirasinda davamliligin artdigi musyysn edilmi^dir. Alinan kompleks birls^mslsrdsn luminesensiya materiali kimi istifads oluna bilsr.
Agar sozldr: 2-hidroksi-3-naftoy tur^usu, nadir torpaq elementlsri, izoamil spirti, tsikloheksanol, udma spektri.
Nadir torpaq elementlari (NTE) sanayeda va kand tasarrufatinda, me^ilikda va heyvandarliqda geni§ tatbiq olunur. Ona gora da bu gun NTE-nin atraf muhita tasirinin oyranilmasina diqqat artirilmi§dir [1]. Son dovrda bu sahada monitorinqlarin aparilmasi va NTE-nin bioloji materiallarda, qida mahsullarinda toksik xassali olmasinin £inda [2] a§kar edilmasi bu sahaya diqqati artirmagi daha 9ox talab edir. Bir sira yungul NTE-nin optimal qatiligi bitkilarin boy artimini suratlandirir. NTE-nin bioloji obyektlarda yayilmasi haqda olan malumatlar asasinda onlarin fizioloji tasiri va aqronomiya i§larinda gubralara alava edilmasi, atraf muhita yaxud biokimyavi proseslara tasirinin oyranilmasinin aktualligini artirir [3].
Taqdim olunan i§in maqsadi NTE-ni ayirmaga va onlarin izi olduqda tayin etmaya imkan veran sada, asanliqla icra olunan, hassas, qisa muddat talab edan metod i§lanilib hazirlanmasidir. Bu maqsadla yeni reagent kimi, 2-hidroksi-3-naftoy tur§usundan (2,3-ONT) istifada edilmi§dir. Metodika torpaqda, tabii suda, bitki numunalarinda, insan tukunda va dag suxurlarinda prozedium (Pr3+), neodium ( Nd3+), samarium (Sm3+), yevropium
(Eu3+) ionlarini ayirmaga va tayin etmaya imkan verir.
NTE-nin spektrofotometrik tayininda bir 9ox uzvi reagentlardan: P-diketonlardan, kupferondan, fosforlu uzvi maddalardan, yuksak molekullu aminlardan, hidroksi-tur§ulardan istifada edilir. Bu metodlar atraf muhitda birba§a hamin elementlarin ayrilmasi va tayinina imkan vermir [3]. NTE-nin tayinina atraf muhit obyektinda olan damir, mis, kobalt, nikel, kalsium, maqnezium fosfatlar va digar elementlarin artiq miqdari mane olur [4]. Bu reagentlarin asas 9ati§mayan cahati ekstraksiyanin zaif va qeyri-tam getmasi, kifayat qadar selektiv va hassas olmamasidir [5-6].
2,3-hidroksinaftoy tur§usu moleku-lunda orta vaziyyatda -OH va -COOH funksional qrupu oldugundan donor oksigen atomuna malik olub, NTE ila altiuzvlu asanliqla ekstraksiya olunan komplekslar amala gatirir [7-9].
Taqdim olunan i§ avvalki i§larin davami olub [7-9], Pr3+, Nd3+, Sm3+, va Eu3+ ionlarinin 2,3-ONT ila komplekslarinin amalagalma va ekstraksiya §araitinin oyranilmasina hasr olunmu§dur.
TecRUBi Hisse
Reagent va cihazlar: Metallarin standart Nd(NO3)3-6H2O (k.t), Sm(NO3)3-6H2O (k.t) 5-10"3 M mahlulu Pr(NO3V6H2O (k.t) , va Eu(NO3V6H2O (k.t) duzlarindan
hazirlanmiçdir. Mahlullarin qatiligi komplek-sonometrik metodla daqiqlaç dirilmiçdir [11]. Satiçda olan 2-hidroksi-3-naftoy turçusunun (2,3-ONT) spirtda doymuç mahluluna su alava etmakla iki dafa yenidan kristallaçdirmaqla tamizlanmiç va 90°C-da qurudularaq, spirtda 0.1 M mahlulundan istifada edilmiçdir. içda istifada edilmiç digar reagent va halledicilar "k.t" va "x.t" olmuçdur. Mahlulun pH-i asetat bufer mahlulu ila tanzim edilmiçdir. Bunun ûçûn 13.6 q CH3COONa ^O 80 ml suda hall edilmiç va pH 4 olana qadar asetat turçusu alava edilmiçdir. Mahlul 100 ml-a qadar su ila durulaçdirilir. içda pH 5.5-10 almaq ûçûn ammonium bufer mahlulundan, yaxud 7-8%-li urotropindan da istifada edilmiçdir.
Rangli komplekslarin spektri SF-26 spektrofotometrinda (/=1sm) adi ôlçmalar isa FEK-56M fotoelektrokolorimetrinda (l=0.5sm) aparilmiçdir. Mahlulun pH-i pH-673 markali çûça elektrodlu laboratoriya pH-metrinda ôlçûlmûçdûr. Mahlulun ion qûvvasi (^=0.1) hesablanmiç miqdar 1M KNO3 mahlulu alava etmakla yaradilmiçdir. Alinan naticalar göstarir ki, prozedium (III), neodium(III), samarium(III) va yevropium(III) ila komp-leks birlaçmalar pH 5-10 intervalinda amala galir. Alinan Pr-ONT, Nd-ONT, Sm-ONT va Eu-ONT komplekslarinin ekstraksiyasi ûçûn halledici kimi tsikloheksanol va izoamil spirtindan istifada olunmuçdur.
A
Çakil 1. Lantan va ittriumun içtiraki ila prozedium, neodium va samariumun 2,3-ONT ila kompleksinin alinmasi va ekstraksiyasinin pH-dan asililigi: La-ONT(1);Y-ONT(2); Nd-ONT (3); Pr-ONT (4); Sm-ONT(5). (Ln+3=1-10"3M; 2,3 ONT=5-10"2M; Xmax=590(4); 560(3); 450(5); 340(1); 360(2). l=0.5sm.
Kompleksin amalagalma va ekstraksiya çaraiti. 2-hidroksi-3-naftoy turçusu (2,3-ONT) xelat amalagatirici reagent olub, pH>4 qiymatinda Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+ ionlari ila intensiv rangli suda hall olmayan çôkûntû amala gatirir, tsikloheksanol va izoamil spirtinda yaxçi hall olurlar.
pH-in tasiri. Komplekslarin alinmasi mahlulun pH-dan ahamiyyatli daracada asilidir. Metal ionlarinin 2,3-ONT ila kompleksamalagalma va ekstraksiyasinin optimal pH-i Pr3+ va Nd3+ ionlari ûçûn 6-7.5, Sm3+ ionu ûçûn 5-6, Eu3+ionu ûçûn isa 4.5-5-dir. Bundan çixiç edarak ittrium yarimqrup elementlarinin, elaca da lantan va ittriumun içtiraki ila pH-i tanzim etmakla Pr3+, Nd3+, Sm3+ va Eu3+ ionlarinin ekstraksiya yolu ila ayrilmasi ôyranilmiçdir. Bu maqsadla Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+ionlari olan mahlula La3+ va Y3+ mahlulu alava edilir. Alinan qariçiga 2,3-ONT-nin spirtda mahlulunun artiq miqdari va pH-in 6.5-8.4 olmasi ûçûn 8%-li urotropin mahlulu alava edilir va qariçdirilir. Pr3+, Nd3+, Sm3+ va Eu3+ ionlari çôkûntû çaklinda ayrilir. Alinan çôkûntû tsikloheksanolda hall olur va ekstraksiya olunur. Alinan naticalara asasan A-pH asililiq qrafiki göstarir ki, bûtûn hallarda ûç proton ayrilir. pH-in yûksak qiymatinda isa ayrilan protonlarin sayi artir (çakil 1).
a.N.QURBANOV, S.S.YUSÍFOVA 165
Udma spektri: Pr-ONT, Nd-ONT, Sm-ONT va Eu-ONT komplekslari udma spektrina göra La3+, Y3+ va digar lantanoidlardan farqlanir. Bundan istifada edilarak La3+ va Y3+ ionlarinin kompleksamalagalmaya tasiri öyranilmi§dir. La-ONT va Y-ONT
A
komplekslari görünan spektr sahasinda i§iq udmur. Digar lantanoidlarin 2,3-ONT ila eyniliqandli komplekslarinin görünan spektr sahasinda i§iq udmamasi va farqli pH-da alinmasi elementlari ayirmaga imkan verir (§akil 2, cadval ).
Çakil 2. Ln-ONT komplekslarinin 340-590 nm spektr sahasinda udma spektrlari. Cln3+=M0"2M ; Cl,2-ont =l.5 40"2M; pH=5-B.4; l=0.5sm.
Cadval. Pr3+, Nd3+, Sm3+ va Eu3+-un 2, 3-ONT ila kompleksinin udma spektrina La3+ va Y3+ ionlarinin tasiri (Ln3+=30 mkq, pH=6-8.4; n=4; p=0.95).
Kompleks pHopt X,nm ölava edilmi§ duzun miqdari, mkq.
lantan ittrium
PKCllH^b 6-7.5 590 30, 40, 50, 60 l0, 20, 30, 40
Nd(CllH7Oз)з 5.2-7.5 560 20, 30, 50, 55 35, 45, 50, 60
9-l0 6l0 40, 50, 60, 70 30, 35, 40, 50
Sm(CllH7Oз)з 5-7 450 25, 30, 40, 55 40, 45, 50, 55
Eu(CllH7Oз)з 5-6.6 500 20, 30, 40, 55 30, 40, 50, 55
Cadvaldan va çakil l-dan göründüyü kimi La3+ va Y3+ ionlarinin artiq miqdari olduqda La3+-ONT komplekslarinin udma spektrlarinda dayiçiklik mü§ahida olunmur. Göstarilan pH-i yaratmaqla La3+ va Y3+ ionlarinin ayrilmasi effektli naticalar verir. Mahlulun pH-i 5.5-10 intervalinda dayiçdikda La3+-ONT kompleksinda dayiçiklik ba§ vermir va uygun kompleks birlaçmalar alinir.
Spektrda yaranan farqa göra Pr3+, Nd3+, Sm3+ va Eu3+ ionlarini ayirmaq olur: Bunun üçün Pr3+, Nd3+, Sm3+ va Eu3+ ionlarinin tamiz duzunun ayri-ayriliqda 2,3-ONT ila amala gatirdiyi eyniliqandli komplekslarin udma spektrlarina asasan daracali ayri qurulur va spektrdaki farqa göra har bir elementin miqdari tapilir.
APr A Pr+Nd-ANd
APr=APr+Sm-ASm
ANd=ANd+Pr-APr ANd=APr+Sm-ASm
ASm=APr+Sm-APr
ASm=ANd+Pr-ANd
Kompleksin torkibi: 2,3-ONT -nin qatiligini sabit saxlamaqla, onun Ln3+ ionlarina nisbati molyar nisbatlar va taraziligin yerdayiçmasi metodu ila tayin edilmiçdir. Bu Ln3+: ONT=1:2; 1:3 kimidir (§akil 2,3). Mahlulda La:Nd=2:1; Y:Nd=1:2; Eu:La=1:3
qariçiqda La+Nd va Y+Eu =2:1 olduqda tarkibda dayiçiklik mûçahida olunur va hesab etmak olar ki, Nd:La=2:1 olmasi ûçnûvali kompleksin alindigini göstarir. Ln3+ ionlarinin qariçigi olduqda ûçnûvali hidroksinaftoy kompleksi alinir.
A
1-Ln3+: 2,3-ONT=1:2 (pH=5-7) 2- Ln3+: 2,3-ONT=1:3 (pH=8-9) (C 3+=110'2M; C2,3-ont=1.5 10-2M; l=0.5sm. X=450-590nm; l=0.5sm ; KFK-2)
Komplekslarda Pr3+, Nd3+, Sm3+ va Eu3+ ionlarinin miqdari kompleksdan götürül-mü§ nümunanin 600-700 °c temperaturda közardilarak, alinan metal oksidlarinin xlorid turçusunda hall etdikdan sonra onlarin miqdari arsenoza-1 içtiraki ila komplekson III ila komplekso-nometrik [10], 2,3 ONT-nin miqdari isa bromatometrik metodla tayin edilmiçdir [11].
Pr(C11H7Oз)з birloçmosi ^ün :
Tapilmiçdir, %: Pr-43.4 ; CllH7Oз-57.37. Hesablanmi§dir,%; Pr-43.00; CllH7Oз-57.16.
Nd(C11H7Oз)з birloçmosi üçün :
Tapilmiçdir, %: Nd-43.66 ; CllH7Oз-56.44. Hesablanmiçdir,%; Nd-43.50; CllH7Oз-57.16.
Sm(C11H7Oз)з birloçmosi üçün :
Tapilmiçdir, %: Sm-45.40 ; CllH7Oз-55.20. Hesablanmiçdir,%; Sm-45.00; CllH7Oз-55.40.
Eu(C11H7Oз)з birloçmosi üçün :
Tapilmiçdir, %: Eu-44.00 ; CllH7Oз-56.60. Hesablanmiçdir,%; Eu-44.20; CllH7Oз-56.20.
için metodikasi. Lantanoidlari ayirmaq va xassalarini öyranmak üçün tarkibinda 5-80 mkq Ln3+ ionlari olan mahluldan müayyan hacm götürüb, ölçü silindrina tökülür. Onun üzarina 5ml 0.1M 2,3-ONT-nin spirtda mahlu-lu alava edilarak qariçdirilir. Qariçiga 30-40 mkq/ml olmaqla, 2-3 ml Lrf+ va Y3+ mahlulu töküb, pH 5.5-8.4 almaq ^ün 20 ml -a qadar 8%-li urotropin mahlulu ila durulaçdirilir va 20 daq. su hamaminda qizdirilir. Alinan qariçiga 5ml tsikloheksanol alava edilarak ekstraksiya olunur va ekstraktin optiki sixligi uygun dalga uzunluqlarinda FEK-56M fotoelektrokolo-rimetrinda l=0.5 sm küvetda suya göra ôlçûlûr. A=f(c) asililiq qrafikinda Lrf+ miqdari tapilir (çak.4).
0.N.QURBANOV, S.S.YUSiFOVA
167
0.8- lg % -Ax 1 2
0.4- -lg[2,3-ONT] i i i i
Afl 2,0 3,0
-0.4
§akil 4.Tarazihgm yerdayi§ma metodu ila Ln-2,3-ONT kompleksinin tsikloheksanol ekstraktinda Ln3+ : 2,3-ONT nisbatinin tayini; 1-Ln3+: 2,3-ONT=1:2 (pH=5-7) 2- Ln3+: 2,3-ONT=1:3 (pH=8-9) Ln3+ = Pr3+ Nd3+ Sm3+ Eu3+ (C 3+=110~2M;C2,3-ont=1,5 10-2M, X=450-590 nm; l=0,5sm.)
ODOBIYYAT
1. Реванасиддаппа Г.Д., Киран Кумар Т.Н. Новый спектрофотометрический метод определения церия с помощью лейкоформы дисульфинового синего. // Ж. анал. химии. 2003. Т.58. № 10. С.1033-1036.
Reabanasiddapa Q.D., Kuran Kumar T.N. Noviy spektrofotometricheskiy metod opredeleniya seriya s pomoshyu leykoformi disulfanovoqo sineqo. // Jur.anal. khim. 2003. Т.58. №10. s. 1033-1036.
2. Borkar M.D. // Water Air Soil Point . 1980. V. 13. P.133.
3. Abbasi S.A. Spectrophotometry determination of trimipramine using cerium (IV) sulphate (VI) and potassium. // intern. i. Environ . Anal. Chem., 1998. V.34 .p. 181-187.
4. И.А.Мартынова, С.В. Кардашев, Н.П. Кузьмина особенности взаимодействия ацетатов и пивалатов церия (III) и европия (III) с моноэтанол-амином. // Вестн. моск. ун-та. сер. 2. химия. 2012. Т. 53. № 1. С.24-35 Martinova I.A., Kardschev C.B., Kuzmina N.P. Osobennosti vzaimodeystviya asetatov i pivalatov seriya (III) i evropiya (III) s
monoetanolaminom. //Vestn.MQU, seriya 2.Khimiya. 2012. T.53. №1. s. 24-35.
5. Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Координационая химия редкоземельных элементов. Москва, изд-во Московского университета. 1979. 254 с.
Spisin V.I., Martinenko L.I. Koordinasion-naya khimiya redkozemelnikh elementov.
M. 1979. 254s.
6. Полуэктов Н.С., Мищенко В.Т. Смешанные сульфосалицилатные комплексы редкоземельных элементов. // Ж.неорг.химии. 1965. Т.10. № 10. С.2275-2281.
Poluektov N.S., Michenko V.T.Smechannie sulfosalisilatnie kompleksi redkozemelnikh elementov. // Jur. neorq. ximii. 1965, Т.10, №10, s. 2275-2281.
7. Oliyeva R.E., Qurbanova V.E. Seriumun (IV) 3-hidroksi -2-naftoy tur§usu va aminlarla muxtalifliqandli kompleksinin spektrofotometrik tadqiqi. // Azerb. Kimya jur. 2006. №1. s. 143146.
Aliyeva R.E., Gurbanova V.E. Seriumun (IV) 3-hidroksi-2-naftoy turshusu vd
aminlerle mukhtelifligandli kompleksinin spektrofotometrik tedgigi. // Azerb. Kimya jur. 2006. №1. s. 143-146.
8. Редкоземельные элементы. Под ред. Рябчикова Д.И. М.: Изд-во АН СССР. 1963.с.102.
Redkozemelnie elementi. Pod. Red. Ryabcpikova D.I. М.: Izd-vo AN SSSR 1963. s. 102.
9. Qurbanova V.9. Prozedium va neodiumun 2-hidroksi-3-naftoytur§usu va 2,2 dipiridil ila müxtalifliqandli kompleksinin tadqiqi. // Azarb. Kimya jur. 2008, №3. s. 201-205. Gurbanova V.A. Prozedium ve neodiumun 2-hidroksi-3-naftoyturshusu ve 2,2 dipiridil
Не ших!е^ ПдаМП кошр1ек8тт tedgigi. // ЛЕегЬ. ютуа .щг. 2008. №3. s. 201-205.
10. Пешкова В.М., Громова М.И. Методы абсорбционной спектроскопии в аналитической химии. М.:Высшая школа. 1976. 213 с. PechkovaV.М., Qromova М.М. Metodi absorbsionnoy speкtrosкopii V апаИ-ticheskoy кЫшп. М.:«Visshaya shkola» 1976. 213.
11. Кольтгоф И.М., Белчер Р. и др. Объемный анализ. М.: 1961. Т.3. С.641.
Koltqof 1.М., Ве1сег R. Obyoшniy analiz. М.: 1961. Т.3. 8.641.
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРАЗЕОДИМА (III), НЕОДИМА (III), САМАРИЯ (III) И ЕВРОПИЯ С ГИДРОКСИ-3-НАФТОЙНОЙ КИСЛОТОЙ
А.Н.Гурбанов, С.С.Юсифова
Спектрофотометрическим методом изучено комплексообразование редкоземельных элементов (РЗЭ) с 2-гидрокси-3-нафтойной кислотой (2,3-ОНК) при рН 5.5-10. Установлено, что в интервале рН 5.5-10 РЗЭ с 2,3-ОНК образуют трёхъядерные комплексы. Молярные коэффициенты светопоглощения полученных комплексов равны £рг-оык= 2.65104 (590 нм), £8ш-онк = 2.66-104 (450 нм), еШ- онк = 2.7-104 (560 нм), £кы-онк = 2.84-104 (500 нм). Значения устойчивости комплексов изменяются в ряду
Рг<Ш<8ш<Еы и равны соответственно 16.5; 19.08; 19.84; 21.6. Полученные комплексы можно использовать как люминесцентный материал.
Ключевые слова: 2-гидрокси-3-нафтойная кислота, редкоземельные элементы, изоамиловый спирт, циклогексанол, спектр поглощения.
COMPLEX COMPOUNDS OF PROZEDIUM (III), NEODIUM (III), SAMARIUM (III) AND EUROPIUM (III) 2-HYDROXY-3-NAPHTOIC ACID
A.N.Gurbanov, S.S.Yusifova
Using photometric methods, the authors have examined complex-formation of rare-earth elements (REE) with 2-hydroxy-3-naphtoic acid at pH 5.5-10. It found that trinuclear complexes are formed in an interval pH 5.5-10 to 2, 3-ONT. Molar light absorption coefficient of the obtained complexes are equal to epr-ont=2.65 -104 (590 mm), esm-oNT=2.66104 (450 mm), £Nd-oNT=2.7104 (560 mm), eeu-ont=2.84 -104 (500 mm). accordingly with durability stable ions (IgP Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+), 16.5; 19.08; 19.84; 21.6. Accordingly it is determined that durability in line of Pr<Nd<Sm<Eu increased. Acquired complex combinations may be used as luminescent material.
Keywords: 2-hydroxy-3-naphtoic acid, rare-earth elements, isoamil alcohol, cyclohexanol, absorption spectrum.
Redaksiyaya daxil olub 25.03.2014.
