Изучение состава смешанно-лигандного комплекса гадолиний (III) - ДМФ - F-

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2011. Вып. 1
ФИЗИКА. ХИМИЯ

УДК 543.552:546.662; 422.3-74;546.662;547.39’054.4

М.А. Шумилова, А.В. Трубачев

ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА СМЕШАННО-ЛИГАНДНОГО КОМПЛЕКСА 
ГАДОЛИНИЙ (III) – ДМФ – F
Методами вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала и ИК-спектроскопии исследован состав комплекса гадолиния (III), который образуется во фторидных растворах диметилформамида (ДМФ). Установлен 
состав выделенного из раствора кристаллического вещества. Найдено, что координация лиганда ионом металла 
осуществляется через атомы кислорода и атом азота, фторид-ионы координируются концевой связью 
металл – галоген.

Ключевые слова: вольтамперометрия, ИК-спектроскопия, гадолиний, диметилформамид, фторид натрия.

В современной аналитической химии одно из центральных мест в химии редкоземельных эле
ментов принадлежит комплексным соединениям, специфические особенности которых используют в 
различных методах разделения и определения РЗЭ. Несмотря на то что эти металлы являются комплексообразователями средней силы, их способность проявлять высокие координационные числа, 
преимущественно ионная природа связей в комплексах обусловливают разнообразие состава и строения комплексных соединений РЗЭ. Показана возможность использования как фторидного, так и смешанного фторидно-диметилформамидного фонового раствора-электролита для прямого вольтамперометрического определения гадолиния в сложных по составу объектах [1-3]. В продолжение этой 
работы исследован состав образующегося в данных условиях комплекса гадолиния (III) и установлено его строение методами вольтамперометрии и ИК-спектроскопии.

Материал и методика исследований

Рабочие растворы гадолиния (III) готовили растворением точной навески его оксида марки 

«осч» в растворе хлористоводородной кислоты (1:1) при слабом нагревании. Все используемые в работе реактивы имели квалификацию «хч». 

Для получения комплексов в кристаллическом виде к минимальному объёму раствора гадоли
ния (III) добавляли 5-кратный избыток диметилформамида по отношению к концентрации гадолиния 
и 1,0 М раствор фторида натрия. Значение рН поддерживали на уровне 5,25 как наиболее оптимальном для образования изучаемого комплексного соединения. Полученный осадок отфильтровывали, 
промывали водой, затем – этанолом и высушивали на воздухе до постоянной массы.

Вольтамперограммы снимали на полярографическом анализаторе РА-2 (Чехия) в режиме линей
ной развёртки потенциала со скоростью сканирования поляризующего напряжения от 0,05 до 0,50 В/с. 
В качестве рабочего электрода использовали ртутно-плёночный электрод на серебряной подложке 
(СРПЭ), электрода сравнения – насыщенный каломельный электрод (нас.к.э.). Значения рН растворов 
устанавливали с помощью иономера И-120М добавлением соответствующих количеств растворов фтористоводородной кислоты или гидроксида натрия. Съёмку вольтамперограмм проводили после предварительной деаэрации анализируемых растворов аргоном в течение 10 мин, температуру поддерживали 
постоянной и равной 25±0,1 С. 

ИК-спектры веществ регистрировали на ИК Фурье-спектрофотометре ФСМ 1202 (Россия, 

г. Санкт-Петербург) в виде кривых пропускания Т,% – ν в области 400 – 9000 см-1. Разрешение спектров составляло 4 см-1, суммирование осуществлялось по 14 сканам. 

Кристаллические образцы для спектроскопических исследований готовили путем прессования 

таблеток с бромидом калия. Комплексы, образующиеся в растворе, исследовали в образцах тонких 
пленок, получаемых при сдавливании капли жидкости между двумя пластинами, изготовленными из 
фторида кальция. Концентрации веществ в растворе варьировались в диапазоне 0,025 – 1,00 М.