Luận văn thạc sĩ hóa lý thuyết và hóa lý nghiên cứu tổng hợp thức ln glutamate ln la3 nd3 từ quặng monazite bình định ứng dụng làm phân bón cho cây dược liệu

Luận văn nghiên cứu tổng hợp phức Ln-Glutamate từ quặng Monazite Bình Định (Ln=La3+, Nd3+), ứng dụng làm phân bón cho cây dược liệu. Hóa lý thuyết và hóa lý.

• Tác giả: Trương Đoàn Thuật
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Liễu
• Trường học: Trường Đại học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Hóa lí thuyết và hóa lí
• Đề tài: Nghiên cứu Tổng hợp Phức Ln – Glutamate (Ln= La3+, Nd3+) Từ Quặng Monazite Bình Định Ứng Dụng Làm Phân Bón Cho Cây Dược Liệu
• Loại tài liệu: Luận văn
• Địa điểm: Quy Nhơn

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Phức La Nd Glutamate Dược Liệu 58 ký tự

Bài viết này sẽ trình bày tổng quan về nghiên cứu tổng hợp phức La/Nd-Glutamate từ quặng Monazite, một hướng đi đầy tiềm năng trong việc cung cấp phân bón cho dược liệu. Chúng ta sẽ khám phá tầm quan trọng của việc tận dụng nguồn tài nguyên quặng Monazite sẵn có, đồng thời đánh giá hiệu quả phân bón của phức chất mới này đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây dược liệu. Theo nghiên cứu từ Trương Đoàn Thuật, việc ứng dụng nguyên tố đất hiếm làm phân bón đã được quan tâm trong thời gian gần đây ở Việt Nam. Bài viết đi sâu vào quy trình tổng hợp phức La/Nd-Glutamate và những lợi ích vượt trội mà nó mang lại so với các loại phân bón truyền thống. Đặc biệt, sẽ xem xét ứng dụng thực tiễn trên cây dược liệu, mang lại giá trị kinh tế cao. Hiểu rõ hơn về vấn đề này, đồng thời mở ra những hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực ứng dụng nông nghiệp.

1.1. Giới thiệu về quặng Monazite và thành phần 49 ký tự

Quặng Monazite là một nguồn tài nguyên đất hiếm quan trọng, chứa nhiều nguyên tố La (Lanthanum) và Nd (Neodymium). Việc tận dụng quặng Monazite không chỉ giúp giảm sự phụ thuộc vào nguồn cung đất hiếm nhập khẩu mà còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách xử lý các chất thải công nghiệp. Thành phần chính của quặng Monazite bao gồm các phosphate của nguyên tố đất hiếm như cerium, lanthanum, neodymium và thorium. Phân tích thành phần quặng Monazite là bước quan trọng để xác định hàm lượng La (Lanthanum) và Nd (Neodymium), từ đó điều chỉnh quy trình chiết tách và tổng hợp phức La/Nd-Glutamate một cách hiệu quả nhất.

1.2. Vai trò của phức La Nd Glutamate với dược liệu 50 ký tự

Phức La/Nd-Glutamate có vai trò quan trọng trong việc cung cấp các nguyên tố đất hiếm cần thiết cho sự phát triển của dược liệu. Các nguyên tố đất hiếm này có khả năng kích thích quá trình quang hợp, tăng cường khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng và cải thiện sức đề kháng của cây dược liệu đối với các tác nhân gây bệnh. Sử dụng phân bón cho dược liệu từ phức La/Nd-Glutamate giúp tăng năng suất, cải thiện chất lượng dược tính và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Theo Trương Đoàn Thuật, bón phân đất hiếm cho thấy hiệu quả rõ rệt, năng suất tăng so với khi không sử dụng.

II. Thách Thức Trong Tổng Hợp Phức La Nd Glutamate 57 ký tự

Mặc dù tiềm năng ứng dụng rất lớn, quá trình tổng hợp phức La/Nd-Glutamate từ quặng Monazite đối mặt với nhiều thách thức. Việc chiết tách La (Lanthanum) và Nd (Neodymium) từ quặng Monazite đòi hỏi quy trình phức tạp và sử dụng các hóa chất có thể gây ảnh hưởng đến môi trường. Chi phí sản xuất cũng là một yếu tố quan trọng cần xem xét để đảm bảo tính khả thi về mặt kinh tế của quy trình này. Trương Đoàn Thuật đã chỉ ra rằng mặc dù các NTĐH đóng vai trò quan trọng đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật. Ngoài ra, việc đảm bảo độ an toàn của phân bón đối với cây trồng và người sử dụng cũng là một ưu tiên hàng đầu. Cần có những nghiên cứu sâu rộng về tính chất của phức La/Nd-Glutamate và ảnh hưởng của nó đến hệ sinh thái.

2.1. Vấn đề chiết tách La Nd từ quặng Monazite 51 ký tự

Việc chiết tách La/Nd từ Monazite là một quá trình phức tạp, đòi hỏi phải sử dụng các phương pháp hóa học và vật lý phù hợp. Các phương pháp chiết tách truyền thống thường sử dụng các axit mạnh hoặc kiềm để hòa tan quặng Monazite, sau đó tách La (Lanthanum) và Nd (Neodymium) bằng phương pháp trao đổi ion hoặc chiết dung môi. Quá trình này có thể tạo ra các chất thải độc hại và đòi hỏi chi phí đầu tư lớn. Cần có những nghiên cứu để tìm ra các phương pháp chiết tách hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường và có chi phí hợp lý.

2.2. Đảm bảo độ an toàn của phức La Nd Glutamate 48 ký tự

Để đảm bảo độ an toàn của phân bón, cần phải tiến hành các nghiên cứu đánh giá tác động của phức La/Nd-Glutamate đến môi trường và sức khỏe con người. Cần xác định nồng độ tối ưu của phức La/Nd-Glutamate trong phân bón để đạt được hiệu quả cao nhất mà không gây ra bất kỳ tác dụng phụ nào. Ngoài ra, cần kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất để đảm bảo phức La/Nd-Glutamate không chứa các tạp chất độc hại.

III. Phương Pháp Tổng Hợp Phức La Nd Glutamate Hiệu Quả 56 ký tự

Nghiên cứu này tập trung vào phương pháp tổng hợp phức La/Nd-Glutamate từ quặng Monazite bằng quy trình thủy luyện. Đầu tiên, quặng Monazite được xử lý bằng axit sulfuric để hòa tan các nguyên tố đất hiếm. Sau đó, La (Lanthanum) và Nd (Neodymium) được chiết tách và kết hợp với Glutamate để tạo thành phức La/Nd-Glutamate. Quy trình này được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao, giảm thiểu chất thải và đảm bảo độ an toàn của phân bón. Cụ thể hơn, bài viết đi sâu vào quy trình tổng hợp và những cải tiến so với phương pháp truyền thống.

3.1. Sử dụng phương pháp thủy luyện tối ưu hóa 52 ký tự

Phương pháp thủy luyện là một quy trình chiết tách kim loại sử dụng dung dịch nước để hòa tan các kim loại mong muốn từ quặng. Trong trường hợp quặng Monazite, phương pháp thủy luyện có thể sử dụng axit sulfuric để hòa tan La (Lanthanum) và Nd (Neodymium). Ưu điểm của phương pháp này là có thể thực hiện ở nhiệt độ thấp, tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu phát thải khí độc hại. Tuy nhiên, cần tối ưu hóa các yếu tố như nồng độ axit, nhiệt độ và thời gian phản ứng để đạt được hiệu suất cao nhất.

3.2. Chiết tách La Nd bằng phương pháp chọn lọc 50 ký tự

Sau khi hòa tan quặng Monazite, cần phải chiết tách La (Lanthanum) và Nd (Neodymium) từ dung dịch. Có nhiều phương pháp chiết tách khác nhau, bao gồm trao đổi ion, chiết dung môi và kết tủa chọn lọc. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào thành phần của dung dịch và yêu cầu về độ tinh khiết của sản phẩm. Việc lựa chọn phương pháp chiết tách phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và chi phí sản xuất.

IV. Ứng Dụng Phức La Nd Glutamate Phân Bón Cho Dược Liệu 55 ký tự

Phức chất La/Nd-Glutamate được ứng dụng làm phân bón cho dược liệu, đặc biệt là cây Bảy lá một hoa. Nghiên cứu cho thấy phân bón này giúp tăng cường sự phát triển của rễ, cải thiện khả năng hấp thụ dinh dưỡng và tăng năng suất dược liệu. Việc sử dụng phân bón cho dược liệu từ phức La/Nd-Glutamate không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học. Theo Trương Đoàn Thuật, việc chế tạo phân bón phức đất hiếm-hữu cơ sẽ đem lại năng suất sinh học cho cây trồng và hƣớng đến sự phát triển bền vững. Cần có thêm những nghiên cứu sâu rộng về ảnh hưởng đến sinh trưởng dược liệu.

4.1. Tác động của phân bón đến cây Bảy lá một hoa 51 ký tự

Nghiên cứu cho thấy phân bón chứa phức La/Nd-Glutamate có tác động tích cực đến sự phát triển của cây Bảy lá một hoa. Cụ thể, phân bón này giúp tăng chiều cao cây, số lượng lá và trọng lượng rễ. Ngoài ra, phân bón còn giúp cải thiện hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây, từ đó nâng cao giá trị dược liệu. Cần có thêm những nghiên cứu để xác định nồng độ tối ưu của phân bón để đạt được hiệu quả cao nhất.

4.2. So sánh với phân bón hóa học truyền thống 54 ký tự

Phân bón chứa phức La/Nd-Glutamate có nhiều ưu điểm so với phân bón hóa học truyền thống. Thứ nhất, phân bón này cung cấp các nguyên tố đất hiếm cần thiết cho sự phát triển của cây, trong khi phân bón hóa học chỉ cung cấp các nguyên tố đa lượng như nitơ, photpho và kali. Thứ hai, phân bón chứa phức La/Nd-Glutamate có khả năng giải phóng dinh dưỡng chậm, giúp cây hấp thụ dinh dưỡng một cách từ từ và liên tục, giảm thiểu sự thất thoát dinh dưỡng.Thứ ba, phân bón chứa phức La/Nd-Glutamate ít gây ô nhiễm môi trường hơn phân bón hóa học.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Hiệu Quả Phân Bón La Nd Glutamate 59 ký tự

Kết quả nghiên cứu cho thấy phức La/Nd-Glutamate là một loại phân bón tiềm năng cho dược liệu. Việc sử dụng phân bón này giúp tăng năng suất và cải thiện chất lượng cây trồng. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng phức La/Nd-Glutamate có thể được sản xuất từ quặng Monazite với chi phí sản xuất hợp lý. Theo kết quả thu đƣợc của nhóm nghiên cứu Trương Đoàn Thuật về việc chế tạo phân bón đất hiếm, đồng thời bƣớc đầu thử nghiệm trên một số loại cây trồng nhƣ cam, ớt, bơ,… cho thấy miền Trung và Tây Nguyên có hiệu quả rõ rệt. Cần có những nghiên cứu tiếp theo để tối ưu hóa quy trình sản xuất và mở rộng ứng dụng của phức La/Nd-Glutamate trong nông nghiệp.

5.1. Đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường 53 ký tự

Việc sử dụng phức La/Nd-Glutamate làm phân bón mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Về mặt kinh tế, phân bón này giúp tăng năng suất cây trồng, từ đó tăng thu nhập cho người nông dân. Về mặt môi trường, phân bón này giúp giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học, giảm thiểu ô nhiễm môi trường đất và nước. Tuy nhiên, cần có những đánh giá chi tiết hơn về hiệu quả kinh tế và môi trường của quy trình sản xuất và sử dụng phức La/Nd-Glutamate.

5.2. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động 52 ký tự

Để hiểu rõ hơn về tác động của phức La/Nd-Glutamate đến cây trồng, cần có những nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động của các nguyên tố đất hiếm đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây. Cần xác định các gen và protein liên quan đến quá trình hấp thụ và vận chuyển các nguyên tố đất hiếm trong cây. Việc hiểu rõ cơ chế tác động sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng phức La/Nd-Glutamate và phát triển các loại phân bón hiệu quả hơn.

VI. Tương Lai Nghiên Cứu Phức La Nd Glutamate Từ Monazite 54 ký tự

Nghiên cứu về tổng hợp phức La/Nd-Glutamate từ quặng Monazite mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn trong việc phát triển các loại phân bón mới, thân thiện với môi trường và có hiệu quả cao. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp, giảm thiểu chi phí sản xuất và mở rộng ứng dụng của phức La/Nd-Glutamate cho nhiều loại cây trồng khác nhau. Trương Đoàn Thuật đề xuất đề tài nhằm tạo ra một hệ phân bón có hoạt t nh vƣợt trội giúp tăng năng suất và chất lƣợng cây trồng, góp phần phát triển bền vững cây dƣợc liệu vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học, doanh nghiệp và người nông dân là rất quan trọng để đưa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn.

6.1. Phát triển quy trình sản xuất quy mô công nghiệp 55 ký tự

Để đưa phức La/Nd-Glutamate vào sử dụng rộng rãi, cần phát triển quy trình sản xuất quy mô công nghiệp. Quy trình sản xuất này cần đảm bảo tính ổn định, hiệu quả và chi phí sản xuất hợp lý. Cần có sự đầu tư vào các thiết bị và công nghệ hiện đại để đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu tác động đến môi trường. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học và doanh nghiệp là rất quan trọng để phát triển quy trình sản xuất phù hợp.

6.2. Mở rộng ứng dụng cho các loại cây trồng khác 54 ký tự

Ngoài cây Bảy lá một hoa, cần mở rộng ứng dụng của phức La/Nd-Glutamate cho nhiều loại cây trồng khác, đặc biệt là các loại cây có giá trị kinh tế cao như cây ăn quả, cây công nghiệp và rau màu. Cần tiến hành các nghiên cứu đánh giá hiệu quả phân bón của phức La/Nd-Glutamate trên các loại cây trồng khác nhau và điều chỉnh công thức phân bón cho phù hợp với từng loại cây. Việc mở rộng ứng dụng sẽ giúp tăng giá trị kinh tế của phức La/Nd-Glutamate và góp phần vào sự phát triển của ngành nông nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Chƣơng 1. Tổng quan lý thuyết Chƣơng 2. Phƣơng pháp thực nghiệm Chƣơng 3. Kết quả và thảo luận Kết luận và kiến nghị.

6 NỘI DUNG CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1. Tổng quan về đất hiếm và phức chất đất hiếm 1. Các nguyên tố đất hiếm 1.

Khái niệm về các nguyên tố đất hiếm Các NTĐH NTĐH có số hiệu nguyên tử từ 57 đến 71 bao gồm các nguyên tố Lantan (La), Xeri (Ce), Praseodim (Pr), Neodim (Nd), Prometi Tb , Samari Sm , Europi Eu , Gađolini Gd , Tecbi Tb , Dysposi Dy , Holmi (Ho), Erbi (Er), Thuli (Tm), Yterbi (Yb), Lutexi (Lu). Ngoài ra hai nguyên tố Ytri (Y) và Scandi (Sc) có tính chất tƣơng tự cũng nhƣ sự có mặt thƣờng xuyên của chúng trong quặng đất hiếm nên cũng đƣợc xếp vào họ NTĐH trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep [1]. Để tránh nhầm lẫn, vào năm 1968 IUPAC đề nghị rằng, các nguyên tố “lantanit” gồm 14 nguyên tố từ Ce đến Lu, còn dùng tên “các NTĐH” cho các nguyên tố: Sc, Y, La và 14 nguyên tố lantanit. Lantanit đôi khi đƣợc gọi là lanthanoid, lanthanon và đƣợc viết tắt là Ln.

Dù đƣợc gọi là NTĐH nhƣng thực tế chúng nằm rải rác trong tự nhiên, có thể tìm thấy chúng trong các lớp trầm tích, khoáng vật, trong nƣớc biển, các mỏ quặng và cát đen. Phân loại các NTĐH và các tính vật lý, hóa học Bảng 1. Cấu hình electron của các NTĐH Nguyên tố Cấu hình electron Nguyên tố Cấu hình electron 21Sc [Ar]3d14s2 64Gd [Xe]4f75d16s2 39Y [Kr] 4d15s2 65Tb [Xe]4f95d06s2 57La [Xe]4f05d16s2 66Dy [Xe]4f105d06s2 58Ce [Xe]4f25d06s2 67Ho [Xe]4f115d06s2 59Pr [Xe]4f35d06s2 68Er [Xe]4f125d06s2 7 Nguyên tố Cấu hình electron Nguyên tố Cấu hình electron 60Nd [Xe]4f45d06s2 69Tm [Xe]4f135d06s2 61Pm [Xe]4f55d06s2 70Yb [Xe]4f145d06s2 62Sm [Xe]4f65d06s2 71Lu [Xe]4f145d16s2 63Eu [Xe]4f75d06s2 Bảng 1.1 đƣa ra cấu hình electron của các NTĐH. Trong nguyên tử các Ln, electron lần lƣợt điền vào obitan 4f của lớp ngoài thứ ba trong khi lớp ngoài cùng có 2 electron (6s2) và lớp ngoài cùng thứ hai của đa số nguyên tố có 8 electron (5s25p6).

Những dữ kiện quang phổ cho biết các obitan 4f và 5d có năng lƣợng gần nhau, trong nguyên tử Ln, các obitan 4f có năng lƣợng thấp hơn các obitan 5d. ởi vậy, khác với La, trong nguyên tử các Ln, electron trong 5d chuyển vào 4f trừ Gd. Dựa vào đặc điểm xây dựng phân lớp 4f, các lantanit đƣợc chia thành hai phân nhóm: + Phân nhóm xeri (phân nhóm nhẹ): La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f0 4f2 4f3 4f4 4f 5 4f 6 4f7 4f7 5d1 + Phân nhóm tecbi (phân nhóm nặng): Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 4f7+2 4f7+3 4f7+4 4f7+5 4f7+6 4f7+7 4f145d1 Các nguyên tử NTĐH La, Gd, Lu có một electron nằm trên phân lớp 5d còn các NTĐH khác không có. Sở dĩ nhƣ vậy là do cấu hình 4f0, 4f7, 4f14 là những cấu hình bền vững ứng với sự bỏ trống, lấp đầy một nửa hay lấp đầy hoàn toàn phân lớp 4f.

Các NTĐH có xu hƣớng đạt nhanh cấu hình bền vững đó [7. Khi đƣợc kích thích nhẹ, một trong số các electron 4f nhảy sang obitan 5d, các electron 4f còn lại bị các electron 5s25p6 chắn với tác dụng bên ngoài cho nên không có ảnh hƣởng quan trọng đến tính chất của đa số NTĐH. Nhƣ 8 vậy, tính chất của các NTĐH đƣợc quyết định chủ yếu bởi các electron 5d16s2. Ngoài những tính chất đặc biệt giống nhau, các NTĐH có những tính chất không giống nhau.

Từ Ce đến Lu một số tính chất biến đổi đều đặn và một số tính chất biến đổi tuần hoàn. - Sự biến đổi đều đặn các tính chất đƣợc giải thích bằng sự “co lantanit”. Co lantanit là sự giảm bán kính nguyên tử của chúng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử. Nguyên nhân của sự co đó là sự tăng lực hút các lớp electron ngoài khi điện tích hạt nhân tăng lên từ La đến Lu.

- Các tính chất biển đổi tuần hoàn trong dãy các NTĐH là do qui luật tuần hoàn trong quá trình sắp xếp electron vào các obitan 4f, đầu tiên là mỗi obitan một electron và sau đó mỗi obitan một electron thứ hai [8], [10]. Các tính chất biến đổi tuần hoàn trong dãy các NTĐH là mức oxi hóa, tính chất từ, màu sắc của các ion Ln3+ và một số thông số vật lý nhƣ: khối lƣợng riêng, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy…. Mức oxi hóa: Mức oxi hóa bền và đặc trƣng của các NTĐH là +3. Mức oxi hóa +3 cũng phổ biến và nói chung bền ở các NTĐH.

Ngoài ra, một số NTĐH có các mức oxi hóa thông thƣờng là +2 hoặc +4. Ở nhóm nhẹ, khả năng tồn tại mức oxi hóa thƣờng là +2 hoặc +4 là dễ hơn với các NTĐH nhóm nặng do sự k ch th ch electron độc thân đòi hỏi ít năng lƣợng hơn so với k ch th ch electron đã ghép đôi. Trong dung dịch nƣớc, thực tế chỉ có các ion Eu2+, Ce4+ là bền, các ion Yb2+, Sm2+, Tb4+, Pr4+ kém bền. Tính chất từ: Các NTĐH đều có từ tính và sự biến đổi do có electron độc thân ở lớp vỏ ngoài cùng, đặc biệt là electron 4f.

Nguyên tố có từ tính nhỏ nhất là 4f0 và 4f14, có từ tính yếu là các nguyên tố mà phân lớp 4f điền gần đầy electron. Màu sắc: Màu sắc các phức chất aqua của các NTĐH biến đổi một cách 9 có qui luật theo độ bền tƣơng đối của trạng thái 4f. Nguyên nhân của sự biến đổi màu là sự lấp đầy electron vào obitan 4f [11]. - Tính chất vật lý của các NTĐH Các đơn chất đất hiếm là các kim loại khó nóng chảy, màu xám trắng (trừ Pr và Nd hơi vàng nhạt.

Các NTĐH dễ rèn, có độ cứng tƣơng đối không cao, dẫn điện gần nhƣ thủy ngân. Khi chuyển từ Ce đến Lu, khối lƣợng riêng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thể hiện tính tuần hoàn nội (sự bất thƣờng thể hiện rõ ở Eu, Yb) [3], [12]. Bảng hằng số vật lý của các NTĐH Hằng số Nguyên tố đất hiếm vật lí Sc Y La Ce Pr Nd Pm Sm D 3,02 4,47 6,12 6,77 6,77 7,01 - 7,54 (g/cm2) tnc (0C) 1539 1525 920 804 936 1024 1080 1072 Ts (0C) 2700 3025 3470 3470 3017 3210 - 1670 Hằng số Nguyên tố đất hiếm vật lí Eu Gd Tb Dy Ho Er Tu Yb Lu D 5,24 7,89 8,25 8,56 8,78 9,06 9,32 6,95 9,85 (g/cm2) tnc (0C) 826 1312 1368 1380 1500 1525 1600 824 1675 132 ts (0C) 1430 2820 2480 2330 2380 2390 1720 2680 0 - Tính chất hóa học Các NTĐH hoạt động hóa học chỉ kém kim loai kiềm và kim loại kiềm thổ. Các kim loại đất hiếm ở dạng khối rắn bền với không kh khô nhƣng trong không khí ẩm thì bị mờ dần đi.

Ở nhiệt độ 200-4000C các kim loại đất hiếm bị bốc cháy ngoài không khí tạo hỗn hợp oxit và nitrua. Các NTĐH tác 10 dụng với các halogen ở nhiệt độ thƣờng và một số phi kim khác khi đun nóng. Chúng tạo đƣợc hợp kim với đa số các kim loại nhƣ Al, Cu, Mg, Co, Fe,…. Trong dãy điện thế, các NTĐH đứng xa trƣớc Hiđro.

Giá trị thế Eo = -2,4 đến -2,1V nên các kim loại đất hiếm bị nƣớc, đặc biệt là nƣớc nóng oxi hóa, chúng tác dụng mãnh liệt với các axit. Các NTĐH bền trong HF và H3PO4 do tạo thành màng muối không tan bao bọc bảo vệ. Các NTĐH không tan trong kiềm kể cả khi đun nóng [13], [14-16], [17] ở nhiệt độ cao nó khử đƣợc oxit của nhiều kim loại, có khả năng tạo phức với nhiều loại phối tử. Nguyên tố đất hiếm La và Nd 1.

Nguyên tố đất hiếm Lantan Lantan nằm ở ô 57 của bảng hệ thống tuần hoàn, là nguyên tố đầu tiên trong 14 nguyên tố của họ Lantanoit không kể đến Y và Sc , có nguyên tử lƣợng là 138,91 đvc. Lantan là kim loại màu trắng bạc, mềm dẻo, tƣơng đối khó nóng chảy và khá giòn, dẫn điện và dẫn nhiệt tƣơng đối kém, kết tinh ở dạng tinh thể lập phƣơng. Một số đặc điểm của lantan đƣợc trình bày ở bảng 1. Một số đặc điểm của lantan Khối lƣợng riêng g/cm3) 6,16 Độ dẫn điện Hg =1 1,54 Nhiệt độ nóng chảy oC) 920 Ái lực electron eV 0,55 Nhiệt độ sôi oC) 3470 Thế khử chuẩn V) -2,522 o Nhiệt dung riêng C/kg) 27,6 Thế ion hóa I1, I2, I3 5,577; 11,06; 19,11 Bán kính La, La3+, Entanpi 6,7 0,187; 0,104; 0,090 La4+ - Tính chất hóa học của Lantan Lantan có cấu hình electron: [Xe 5d16s2, là kim loại họat động về mặt hóa học, trong nhiều hợp chất có t nh chất giống với Mg và Ca.

Khi để trong không kh ẩm, La nhanh chóng bị mờ đục do tạo thành lớp hidroxit ở bề mặt. 11 Khi cọ xát hay va đập, nó bốc cháy trong không kh. La tác dụng với halogen ở nhiệt độ thƣờng. Khi đốt nóng nó tác dụng với đa số các phi kim nhƣ oxi, hidro, lƣu huỳnh, nitơ, cacbon, silic tạo thành La2O3, LaH3, La2S3, La4C3, LaSi2.

2La + 3O2 t0 2La2O3 (9) t0 2La + 3H2 2LaH3 (10) t0 2La + 3Si 2La2Si3 (11) t0 4La + 3C La4C3 (12) t0 La + 2Si LaSi2 (13) La tạo hợp kim với nhiều kim loại đặc biệt là kim loại chuyển tiếp v dụ LaNi5 sẽ có đặc t nh là có thể hấp thụ ở điều kiện thƣờng một lƣợng kh hidro gấp đôi lƣợng hidro có trong cùng một thể t ch của hidro lỏng hay hidro rắn. Khi đƣợc đun nhẹ, hợp kim lại giải phóng hidro. ởi vậy, hợp kim chứa LaNi5 dùng làm bình t ch trữ chứa kh hidro dùng cho pin nhiên liệu hidro- oxi. Lantan tác dụng chậm với nƣớc nguội, nhanh với nƣớc nóng giải phóng hidro, dễ tan trong axit trừ dung dịch HF, H3PO4 vì tạo muối không tan ngăn cản phản ứng tiếp tục xảy ra.

Kim loại này không tan trong kiềm kể cả khi đun nóng. - Đặc điểm tạo phức của lantan Trong các hợp chất, La thƣờng có số phối tr lớn và biến thiên, có thể thay đổi từ 6 – 12. Trƣớc đây, ngƣời ta cho rằng trong dung dịch, La có số phối tr 6 là đặc trƣng nhất. Tuy nhiên, sau này ngƣời ta chứng minh đƣợc rằng La có thể có số phối tr lớn hơn 6.

Trong các tinh thể hợp chất của lantan, ngƣời ta quan sát thấy số phối tr 7 trong La đixet 2.H2O; số phối tr 8 tồn tại trong các phức [La(C2O4)4]5-, [La(NTA)2]3- và trong các phức hóa học. Trong các tinh thể, La có số phối tr 9 là đặc trƣng nhất trong các bromua, sunfat, etylsunfat và 12 trong halogenua khan. Ngƣời ta cũng tìm thấy số phối tr 10 trong hợp chất HLaEDTA.4H2O và số phối tr 12 trong tinh thể La2(SO4)3.