TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
1
TỔNG HỢP PHỨC CHẤT GLUTAMAT BORAT NEODIM
VÀ THỬ NGHIỆM LÀM PHÂN BÓN VI LƯỢNG CHO CÂY VỪNG
SYNTHESIS OF NEODYMIUM GLUTAMATE MOLYPDATE COMPLEX AND
ITS APPLICATION TO THE PRODUCTION OF THE MICRONUTRIENTS
FERTILIZER FOR SEASAMUM INDICUM

Phạm Văn Hai – Nguyễn Tấn Lê
Đại học Đà Nẵng

TÓM TẮT
Ảnh hưởng của các yếu tố như tỉ lệ mol Nd
3+
: H
2
Glu : H
3
BO
3
, thời gian, nhiệt độ, pH
dung dịch đến hiệu suất phản ứng tổng hợp phức chất và cấu trúc của phức chất được xác
định với phương pháp phân tích nhiệt và quang phổ hồng ngoại đã được nghiên cứu. Kết quả
thu được là phức chất rắn đa phối tử glutamat borat neodim với thành phần
H
2
[Nd(Glu)(BO
3
)].3H
2
O có hoạt tính sinh học. Với phức chất này ở nồng độ 50 ppm sẽ có

Trong bài báo này, chúng tôi thông báo kết quả nghiên cứu tổng hợp phức rắn
Glutamat Borat Neodim và khảo sát hoạt tính sinh học của chúng đối với cây vừng.
2. Phần thực nghiệm
Tiến hành thực nghiệm bằng cách tạo kết tủa Nd(OH)
3
với dung dịch NH
3
dư từ
dung dịch ban đầu Nd(NO
3
)
3
đã được xác định nồng độ, rửa kết tủa nhiều lần bằng nước
cất để làm sạch NH
3
có trong kết tủa. Tính toán lượng dung dịch axit L-Glutamic và
axit boric theo tỉ lệ mol cần thiết so với Nd
3+
rồi cho vào cốc thuỷ tinh có chứa kết tủa.
Sau một thời gian nhất định, lấy mẫu để chuẩn độ lượng Nd
3+
còn lại sau phản ứng bằng
DTPA, với chất chỉ thị Arsenazo(III), trong môi trường đệm pH = 4,2. Từ đó tính được
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
2
hiệu suất của phản ứng, cấu trúc của phức tổng hợp được khảo sát bằng phương pháp
hồng ngoại và phân tích nhiệt DTA [7]. Hoạt tính sinh học của phức chất được thăm dò
bằng cách khảo sát ảnh hưởng của phức chất đến sự một số chỉ tiêu sinh lý sinh hóa
cũng như chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển và hàm lượng dầu của hạt vừng [3,4,5].
3. Kết quả và thảo luận

từ có bếp ổn nhiệt trong thời gian 3 giờ. Cô hỗn hợp phản ứng ở 60 - 70
0
C trên bếp cách
thủy cho đến khi xuất hiện váng trong suốt trên bề mặt. Để nguội, kết tủa sẽ dần tách ra,
lọc lấy kết tủa, rửa bằng etanol tuyệt đối và làm khô trong bình hút ẩm. Phức glutamat
borat neodim tổng hợp được là một chất rắn màu hồng nhạt.
3.2. Xác định phức rắn Nd-Glu-B bằng quang phổ hồng ngoại
Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit L-glutamic và phức glutamat borat neodim
được ghi trên máy Impact 410-Nicolet (Mỹ) trong vùng 4000 - 400cm
1
Kết quả được
chỉ ra trên bảng 1, hình 1 và hình 2.
Bảng 1. Các tần số hấp thụ chính của các hợp chất
Hợp chất
H
2
Glu - 3060,35
2084,83
1644,64 - 1512,6
7
1419,19
H
2
[Nd(Glu)

cũng cho thấy của
sự tạo phức.
Sự dịch chuyển giảm giá trị và tương ứng từ 1644,64cm
1
và
1419,19cm
1
trong phổ của L-glutamic tự do đến 1623,75cm
1
và 1405,18cm
1
chứng tỏ
nhóm cacboxyl của axit L-glutamic đã phối trí với ion Nd
3+
.
Sự xuất hiện trong phổ của phức Nd-Glu-B dải hấp thụ ở 1354,74cm
1
ứng với
dao động hóa trị của liên kết BO và dải hấp thụ ở 987,65cm
1
ứng với dao động biến
dạng của liên kết BOH cũng chứng tỏ axit boric đã tham gia tạo phức.

Hình 2. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức glutamat borat neodim
Hình 1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit L-glutamic
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
4
3.3. Xác định phức rắn Nd-Glu-B bằng phân tích nhiệt

Giản đồ phân tích nhiệt của phức Nd-Glu-B được ghi trên máy Shimadzu TA50

Thu
nhiệt
13,370 13,818 3H
2
O
100-440
Tỏa
nhiệt
21,542
18,795
Glu
2

440-700 2,105

65,088 65,282
Còn lại
1/2(Nd
2
O
3
+B
2
O
3
)+5C
Giản đồ phân tích nhiệt của phức Nd-Glu-B cho thấy trên đường cong DTA có
một hiệu ứng thu nhiệt ở 61,7
0
C và một hiệu ứng tỏa nhiệt ở 382,93

O
3
+B
2
O
3
)+6C.
Từ các giản đồ phân tích nhiệt, quang phổ hồng ngoại và những phân tích nêu
trên, chúng tôi dự đoán phức chất của neodim với axit L-glutamic và axit boric tổng hợp
được có thành phần là H
2
[Nd(Glu)(BO
3
)].3H
2
O. Trong đó, các axit glutamic và boric
liên kết với Nd
3+
qua nguyên tử N của nhóm NH
2
cùng với nguyên tử O của nhóm
cacboxyl COO

và nhóm borat BO
3
3
.
3.4. Thăm dò hoạt tính sinh học của phức rắn glutamat borat neodim
Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm tác động của phức Nd-Glu-B đối với quá
trình sinh trưởng phát triển, sinh lý và năng suất của cây vừng. Thí nghiệm được tiến

38,78 2,11 12,07 0,16 66,35 0,33 5,03 0,33
Kết quả phân tích cho thấy: khi vừng được phun bổ sung dung dịch phức Nd-
Glu-B sẽ làm tăng chiều cao của cây và diện tích lá lớn hơn so với đối chứng, ở giai
đoạn 7 lá chiều cao tăng 14,16%, diện tích lá tăng 72,43% so với đối chứng. Sinh khối
tươi tăng 69,65% và sinh khối khô tăng 64,38% cao hơn so với đối chứng.
Điều này được giải thích là do trong suốt quá trình sinh trưởng, tổ hợp phức Nd
và B đã có tác động đến hoạt tính của các enzim tham gia trong sự tổng hợp các chất
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
6
cần thiết cho hoạt động của mô phân sinh, làm tăng quá trình phân bào và lớn lên của
toàn bộ cơ thể cây vừng.
Theo dõi thời điểm ra hoa và số lượng hoa/cây của cây vừng dưới ảnh hưởng
của phức chất Nd-Glu-B, chúng tôi thu được kết quả trình bày ở bảng 4 và hình 4.
Bảng 4. Ảnh hưởng của Nd-Glu-B đến thời điểm ra hoa và số lượng hoa/cây

Thời điểm ra hoa
(ngày thứ)
Số hoa/cây
(sau 10 ngày ra hoa)
Đối chứng 39,34 3,06 7,39 0,38
Nd-Glu-B
34,00 1,53
10,04 0,19
Kết quả ở bảng 4 cho thấy dưới tác động
của Nd-Glu-B đã làm cho thời điểm ra hoa đầu
tiên của cây vừng được rút ngắn, sớm hơn đối
chứng gần 5 ngày. Sau 10 ngày ra hoa, số lượng
hoa ở công thức Nd-Glu-B tăng 35,86% so với đối
chứng. Điều này chứng tỏ dưới ảnh hưởng của tổ
hợp phức chất đất hiếm Nd và nguyên tố vi lượng

Kết quả phân tích cho thấy khi xử lý Nd-Glu-B đã thúc đẩy cường độ thoát hơi
nước ở lá vừng, làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số, tăng cường độ quang hợp, tăng
hoạt tính của enzim catalaz, tăng cường độ hô hấp ở lá so với đối chứng.
Điều này là cơ sở để dẫn tới sự tích lũy các chất dự trữ và hình thành năng suất
Hình 4. Cây vừng trồng trong chậu ở
giai đoạn ra hoa
Đối chứng
Nd-Glu-B
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009
7
hạt ở giai đoạn sau.
3.4.4. Ảnh hưởng phức vi lượng-đất hiếm đến năng suất của cây vừng
Dưới ảnh hưởng của việc xử lý Nd-Glu-B, chúng tôi thu được số lượng quả/cây,
số hạt chắc/cây, trọng lượng 1.000 hạt, trọng lượng hạt/cây trình bày ở bảng 6.
Bảng 6. Ảnh hưởng của Nd-Glu-B đến năng suất cây vừng
Chỉ tiêu
phân tích
Số lượng quả/cây Số hạt chắc/cây
Trọng lượng
1.000 hạt(g)
Trọng lượng
hạt/cây (g)
Đối chứng 29,0 2,1 2004,4 14,1 2,41 0,15 4,83 0,15
Nd-Glu-B
39,2 1,2
2788,8 13,3 2,51 0,31 6,75 0,31
Kết quả thu được cho thấy:
 Số lượng quả ở các lô thí nghiệm khi thu hoạch đều cao hơn đối chứng, tăng
được 35,17%
.

3
)].3H
2
O.
2. Đã thử nghiệm ảnh hưởng của phức chất rắn glutamat borat neodim đến đời
sống cây vừng: làm tăng tỉ lệ nảy mầm, tăng cường các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển,
tăng cường các quá trình sinh lý theo hướng thuận lợi; tăng năng suất và chất lượng hạt
của cây vừng.
Từ những kết quả nêu trên, chúng tôi thấy rằng phức chất rắn glutamat borat
neodim có khả năng làm phân bón vi lượng cho cây vừng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Phạm Văn Hai. Nghiên cứu sự tạo phức rắn của Neodim với axit L-Glutamic. Tạp
chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, số 6 (23), 2007.
[2] Nguyễn Trọng Uyển, Nguyễn Đình Bảng, Nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức
chất trong nông nghiệp, Tạp chí Khoa học trường Đại học KHTN-ĐHQG Hà Nội,
Số 4, tr. 19-23, 1995.
[3] Dương Văn Đảm, Nguyên tố vi lượng và Phân vi lượng, Nxb Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội, 1994.
[4] Nguyễn Tấn Lê, Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất có hoạt tính sinh học trong
nước dừa đến đời sống cây vừng ở vụ hè trồng tại Quảng Nam và Thành phố Đà
Nẵng, Đề tài NCKH cấp Bộ - Đại học Đà Nẵng, 2005.
[5] Nguyễn Xuân Lai, Nguyễn Văn Luật, Đặng Kim Sơn, Nghiên cứu và sản xuất vừng
ở Đồng bằng sông Cửu Long, Tạp chí sinh học 4, 1995.
[6] Yang Zupei, Zhang Banglao, Yu Yueping, Zhang Hongyu. Journal of Shaanxi
Normal University, Vol. 26, No. 1, 1998.
[7] Akateva M.E., Erofeeva O.S., Dobrynina N.A., Ivanova N.A., Efimenko I.A.,
Interaction of Pd(II) with Glutamic Acid, Russian Journal of Coordination
Chemistry, 30(8), pp. 584-590, 2004.