Nghiên cứu quy trình chiết la, ce từ quặng monazite bằng dung môi triphenyl photphin oxit (TPPO) và ứng dụng làm phân bón

Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của khoa học và côngnghệ, thì việc nghiên cứu các tính năng ưu việt của các nguyên tố đất hiếmNTĐH ngày càng được khám ph

VÕ TRỌNG HOÀI

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT

La, Ce TỪ QUẶNG MONAZITE BẰNG DUNG MÔI TRIPHENYL

DỤNG LÀM PHÂN BÓN

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ

VÕ TRỌNG HOÀI

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT La, Ce

TỪ QUẶNG MONAZITE BẰNG DUNG MÔI TRIPHENYL PHOTPHIN OXIT (TPPO) VÀ

photphin oxit (TPPO) và ứng dụng làm phân bón” là của riêng cá nhân tôi

và chưa được công bố trong các công trình khoa học nào khác cho đến thờiđiểm này Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực theo đúngnhư các bước nghiên cứu thực nghiệm đã được nêu trong luận văn

Quy Nhơn, tháng 7 năm 2019

Tác giả luận văn

Võ Trọng Hoài

nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, phòng sau Đại học, khoa Hóa học trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.

Em cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy giáo, Cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm khoa Hóa trường Đại học Quy Nhơn, các cán bộ đang công tác tại khu thực nghiệm Nhơn Tân của trường Đại học Quy Nhơn và gia đình cùng với các bạn đồng nghiệp đã giúp để, tạo điều kiện cho bản thân trong suốt quá trình làm nghiên cứu thực nghiệm.

Trong quá trình thực hiện luận văn bản thân cũng đã cố gắng để thực hiện tốt các nội dung nghiên cứu của đề tài nhưng không sao tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy Em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp những ý kiến quý báu từ quý Thầy, Cô để luận văn được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Quy Nhơn, tháng 7 năm 2019

Tác giả luận văn

Võ Trọng Hoài

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài 3

3 Mục tiêu của đề tài 4

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

4.1 Đối tượng nghiên cứu 4

4.2 Phạm vi nghiên cứu 4

5 Phương pháp nghiên cứu 4

Chương 1 TỔNG QUAN 6

1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐẤT HIẾM 6

1.1.1 Phân bố quặng đất hiếm Việt Nam 6

1.1.2 Trạng thái tự nhiên 7

1.2 CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM 8

1.2.1 Lịch sử phát triển 8

1.2.2 Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm 10

1.2.3 Tính chất lý hóa học của các nguyên tố đất hiếm 12

1.2.3.1 Đơn chất 12

1.2.3.2 Hợp chất 14

1.3 GIỚI THIỆU VỀ LANTAN VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA LANTAN 16

1.3.1 Trạng thái tự nhiên và phương pháp điều chế 16

1.3.2 Vị trí và tính chất vật lý của Lantan 17

1.3.3 Tính chất hóa học của Lantan 17

1.4 GIỚI THIỆU VỀ XERI VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA XERI 20

1.4.1 Trạng thái tự nhiên và phương pháp điều chế

2.1.2 Dụng cụ 33

2.2 QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT La BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG

2.2.3.3 Ảnh hưởng của thời gian khuấy đến khả năng hòa tan của R 3 trong HNO 3 37 2.2.3.4 Ảnh hưởng của nồng độ TPPO/toluen đến hiệu suất chiết tách La 37

2.3 QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT XERI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG

ĐỊNH 38

2.3.1 Chuẩn bị mẫu 38 2.3.2 Tách chiết Ce bằng phương pháp chiết lỏng - lỏng với tác nhân chiết TPPO

từ mẫu quặng monazite Bình Định 38 2.3.2.1 Giai đoạn 1: Từ quặng monazite điều chế tổng hydroxit đất hiếm có chứa Ce(OH) 4 tối ưu 38 2.3.2.2 Giai đoạn 2: Chiết tách Ce từ mẫu hydroxit đất hiếm bằng phương pháp chiết lỏng- lỏng với tác nhân chiết TPPO 41

2.3.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ HNO 3 đến khả năng hòa tan của R 1 43

2.3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ khuấy đến khả năng hòa tan của R 1 trong HNO 3 43 2.3.3.4 Ảnh hưởng của thời gian khuấy đến khả năng hòa tan của R 1 trong HNO 3 44

2.3.3.5 Ảnh hưởng của nồng độ TPPO đến hiệu suất chiết tách Ce 44

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ PHÂN TÍCH KIỂM TRA 46

2.4.1 Phương pháp chuẩn độ thể tích 46

2.4.2 Phương pháp kết tủa chọn lọc 46

2.4.3 Phương pháp huỳnh quang tia X (XRF) 46

2.4.4 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD method) 47

2.4.4.1 Điều kiện nhiễu xạ - Định luật Bragg 47

2.4.4.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) 48

2.4.4.3 Nhận biết chất bằng giản đồ XRD 48

2.4.5 Phân tích định lượng các nguyên tố bằng ICP – MS 49

2.4.6 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 49

2.4.7 Phương pháp chế tạo phức chất đất hiếm – tactrat 49

2.5 PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT PHÂN BÓN VI LƯỢNG ĐẤT HIẾM ĐỐI VỚI CÂY SẢ 50

2.5.1 Địa điểm, thời gian thực hiện 50

2.5.2 Chế độ canh tác 50

2.5.3 Bố trí thí nghiệm 50

2.5.4 Các chỉ tiêu theo dõi 52

Chương 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 54

3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi pha loãng đến hệ số phân bố D của nguyên tố La 56 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ axit nitric đến hệ số phân bố của nguyên tố La 58 3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ tác nhân chiết TPPO đến hệ số phân

bố của La 58 3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiết La 59

3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian cân bằng chiết đến hệ số phân bố của

3.3 NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi pha loãng đến hệ số phân bố D của nguyên tố Ce 63 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ axit nitric đến hệ số phân bố của Ce 65 3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ tác nhân chiết TPPO đến hệ số phân

bố của Ce 65 3.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiết Ce 67 3.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian cân bằng chiết đến hệ số phân bố của nguyên tố Ce. 67 3.3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hệ số phân bố của nguyên tố

Ce 68

3.5.2 Kết quả theo dõi sự sinh trưởng, phát triển và đẻ nhánh của cây sả 92

3.5.3 Kết quả theo dõi trọng lượng cây sả 94

3.5.4 Kết quả theo dõi năng suất thực thu của cây sả (cân năng suất toàn ô thí nghiệm) 95

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của khoa học và côngnghệ, thì việc nghiên cứu các tính năng ưu việt của các nguyên tố đất hiếm(NTĐH) ngày càng được khám phá, ứng dụng vào đời sống trong nhiều lĩnhvực khác nhau Từ nhiều năm qua, việc nghiên cứu triển khai công nghệ vàứng dụng đất hiếm đã đạt được những kết quả tốt Trong những năm cuối củathế kỷ 20, cùng với những phát triển mạnh của các ngành công nghiệp hiệnđại, đất hiếm với những tính chất vật lý và hóa học vô cùng phong phú cónhiều ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân.NTĐH là nguyên liệu không thể thiếu trong lĩnh vực chế tạo sợi cáp quang,vật liệu từ, vật liệu gốm siêu dẫn, vật liệu cho công nghiệp điện tử, vật liệu hạtnhân, chế tạo hợp kim trung gian, biến tính tăng chất lượng thép, dùng làmchất khử màu, tạo màu cho thủy tinh, chế tạo lăng kính thấu kính chịu nhiệt,vật liệu mài bóng và thiết bị quang học Ngoài ra, các NTĐH còn được sửdụng sản xuất chất xúc tác trong công nghệ xử lý khí thải, công nghệ xúc táchóa dầu và tổng hợp hữu cơ, chế phẩm dinh dưỡng kích thích sinh trưởng chocây trồng và mang lại hiệu quả kinh tế cao trong nông nghiệp, gốm siêu dẫn[1], [7], [14], [18]

So với các nước trên thế giới, nước ta là một trong số các nước có tàinguyên phong phú về đất hiếm (trữ lượng khá lớn khoảng 10 triệu tấn oxit,các loại mỏ đa dạng như đất hiếm nhẹ Đông Pao, Nam Nậm Xe, đất hiếmnặng như Yên Phú, Mường Hum, sa khoáng ven biển Miền Trung) [16], [33]

Do đó, việc nghiên cứu phương pháp phân chia, làm sạch các NTĐH từnguồn đất hiếm trong nước và triển khai ứng dụng chúng là một vấn đề hếtsức có ý nghĩa nhằm thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghệ khai thác

chế biến đất hiếm, góp phần đáng kể vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đạihóa của đất nước.

Để đáp ứng nhu cầu của thị trường, bên cạnh việc nghiên cứu nâng caocông nghệ xử lý và hiệu suất làm giàu quặng đất hiếm, phương pháp chiếtbằng dung môi hữu cơ và phương pháp sắc ký trao đổi ion đang được coitrọng trong qui trình tách, phân chia các đất hiếm sạch [9], [12], [16] So vớiphương pháp sắc ký trao đổi ion, phương pháp chiết bằng dung môi hữu cơ làphương pháp dễ tự động hóa, dễ triển khai mở rộng sản xuất, hiệu quả kinh tếcao

Trong lĩnh vực nông nghiệp, việc sử dụng đất hiếm với liều lượng thíchhợp không những làm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm nông nghiệp màcòn làm tăng khả năng kháng bệnh, giảm chi phí thuốc bảo vệ thực vật(BVTV), hạn chế đến mức tối đa các dư lượng trong nông sản, giảm độc hạicho người sản xuất và người sử dụng, bảo vệ môi trường sinh thái [12]

Đã có nhiều công trình nghiên cứu khoa học, nhiều bài báo trong vàngoài nước đề cập đến việc tách oxit đất hiếm từ các quặng, hoặc nghiên cứuthử nghiệm ứng dụng đất hiếm dùng làm phân bón, chế phẩm vi lượng trênmột số loại cây trồng Tuy nhiên việc nghiên cứu làm thế nào để tách và thuhồi oxit đất hiếm có độ tinh khiết cao từ quặng và ứng dụng chúng làm phânbón hữu cơ vi lượng thì chưa được nghiên cứu đầy đủ

Hơn nữa, với mỏ quặng đất hiếm Nam Đề Gi, Bình Định có trử lượnglớn quặng monazite, sẽ là nguồn cung cấp lâu dài để sản xuất loại phân vilượng này

Xuất phát từ thực tế và những cơ sở khoa học trên, chúng tôi chọn đề

tài “Nghiên cứu quy trình chiết La, Ce từ quặng Monazite bằng dung môi

Triphenyl photphin oxit (TPPO) và ứng dụng làm phân bón” Đây là hướng

nghiên cứu vừa mang tính thời sự vừa có ý nghĩa thực tiễn cao

2. Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài

Ở Trung Quốc, từ những năm 70 của thế kỉ XX, nhiều nhà khoa học đãnghiên cứu áp dụng vi lượng đất hiếm (VLĐH) thay thế cho các nguyên tố vilượng thông thường khác cho hơn 30 loại cây trồng như lúa nước, lúa mì, củcải đường, mía, lạc, các loại cây ăn quả lâu năm,… và đã góp phần làm tăngnăng suất và chất lượng nông sản, tăng hiệu quả sản xuất đáng kể

Ở Châu Úc các nghiên cứu về sử dụng phức các nguyên tố đất hiếmcho 50 loại cây trồng khác nhau, kết quả đã tăng năng suất từ 10 - 15% chocác loại cây táo, mía, chuối, hạt tiêu, bắp cải, nhãn…

Ở Việt Nam, Viện Thổ nhưỡng và Nông hóa đã thử nghiệm phức củacác nguyên tố đất hiếm cho cây đậu tương cho năng suất khoảng 5 - 8%; ViệnKhoa học và Công nghệ Việt Nam đã điều chế chế phẩm vi lượng đất hiếm(Mã số ĐH93) phun cho các loại cây trồng, kết quả đã làm tăng năng suất câylúa 7 - 12%, cây đỗ tương 7 - 19%, cây lạc 9 - 14%, cây điều gần 30%; ViệnCông nghệ Xạ hiếm cũng đã thử nghiệm loại phức chất này trên cây chè củacông ty Chè Sông Lô cho thấy năng suất tăng 10 - 15% và chất lượng thơmngon hơn [15]

Đặc biệt khi sử dụng phân vi lượng đất hiếm cho cây lạc, không nhữngnăng suất tăng từ 8 - 13% mà hàm lượng lipit và protit của hạt cũng tăng [1]

Nước ta là một trong số các nước có tài nguyên phong phú về đất hiếm,theo điều tra sơ bộ, trữ lượng đất hiếm ở Việt Nam khoảng trên dưới 15 triệu tấnoxit với nhiều loại mỏ đất hiếm rất đa dạng [7], [14], riêng tại Bình Định với trữlượng 2,5 triệu tấn titan, là một trong bốn tỉnh có trữ lượng titan cao nhất nước,hầu hết các mỏ titan tập trung ở các xã ven biển của hai huyện Phù Mỹ, Phù Cát

và một phần trong Khu kinh tế Nhơn Hội [9] Trong thời gian qua, các doanhnghiệp đã tiến hành khai thác quặng, nhưng do khai thác thô, sử dụng công nghệlạc hậu nên dẫn đến tình trạng làm thất thoát tài nguyên,

gây ô nhiễm môi trường, làm lãng phí tài nguyên do không tận thu được hàmlượng khoáng sản hữu ích, đe dọa đến sự phát triển bền vững, ảnh hưởng trựctiếp đến sản xuất và đời sống xã hội trong hiện tại và tương lai Vì vậy trongthời gian đến, việc chiết tách đất hiếm từ quặng monazite ở Nam Đề Gi cần

ưu tiên ứng dụng các giải pháp khoa học và công nghệ (KH&CN) tiên tiến,sau đó được chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp sản xuất, gắn vớithị trường, nhằm tạo bước đột phá trong việc nâng cao giá trị sản phẩm

3 Mục tiêu của đề tài

- Tìm điều kiện tối ưu cho quy trình chiết và thu hồi La, Ce từ oxit đất hiếm ở

mỏ quặng Monazite Nam Đề Gi, Bình Định

- Ứng dụng tổng hợp phân bón vi lượng đất hiếm đối với cây sả

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- La, Ce từ oxit đất hiếm trong quặng monazite Nam Đề Gi

- Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ vi lượng đất hiếm đối với năng suất cây sả

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

+ Nghiên cứu thực nghiệm chiết và thu hồi đất hiếm từ quặng monazite tại Nam Đề Gi, Bình Định bằng phương pháp phân chiết với TPPO

+ Nghiên cứu thực nghiệm xác định hiệu lực phức chất tactrat đất hiếm đối với năng suất cây sả.

- Phương pháp đánh giá: dùng các phương pháp chuẩn độ đất hiếm, phân tíchphổ hồng ngoại (IR), phổ UV-Vis, XRD, XRF, SEM, TEM

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐẤT HIẾM

1.1.1 Phân bố quặng đất hiếm Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước sở hữu nguồn tài nguyên đất hiếm,kết quả nghiên cứu, tìm kiếm thực hiện từ nhiều năm đến nay đã phát hiệnđược nhiều điểm tụ khoáng đất hiếm ở Bắc Nậm Xe, Nam Nậm Xe, ĐôngPao (Lai Châu), Mường Hum (Lào Cai) và Yên Phú (Yên Bái) Bắt đầu từnăm 1970, nước ta đã tiến hành việc khai thác và chế biến đất hiếm ở mỏ đấthiếm Nam Nậm Xe [1], [15] Trong những năm tiếp theo, các mỏ đất hiếmmới ở Đông Pao, Yên Phú và vành đai sa khoáng ven biển cũng được các nhàđịa chất thăm dò và phát hiện [7], [14] Theo điều tra sơ bộ, trữ lượng đấthiếm ở Việt Nam khá lớn khoảng trên dưới 15 triệu tấn oxit với nhiều loại mỏđất hiếm rất đa dạng [9], [16]

Ở vùng Tây Bắc có các mỏ đất hiếm gốc và vỏ phong hoá phân bố ởvùng gồm các mỏ đất hiếm nhẹ như: Nậm Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao (LaiChâu) và các mỏ đất hiếm nặng như: Mường Hum (Lào Cai), Yên Phú (YênBái) Các mỏ này có trữ lượng lên đến vài triệu tấn

Loại photphat đất hiếm tìm thấy trong sa khoáng chủ yếu ở dạngmonazite, xenotim và ít gặp hơn là khoáng silicat đất hiếm (octit hay allanit).Quặng sa khoáng chủ yếu là sa khoáng monazite trong lục địa thường phân bố

ở các thềm sông, suối Điển hình là các monazite ở vùng Bắc Bù Khạng(Nghệ An), các điểm monazite Pom Lâu - Bản Tằm, Châu Bình…, quặngmonazite ven biển (quặng monazite Nam Đề Gi Bình Định, Quảng Trị, ThừaThiên Huế, Quảng Nam…) được coi là sản phẩm đi kèm và được thu hồitrong quá trình khai thác ilmenite

Ngoài ra, ở Việt Nam còn gặp nhiều điểm quặng, biểu hiện khoáng hoá đất hiếm trong các đới mạch đồng - molipden nhiệt dịch, mạch thạch anh - xạ

hiếm nằm trong các đá biến chất cổ, trong đá vôi; các thể migmatite chứakhoáng hoá uran, thori và đất hiếm ở Sin Chải, Thèn Sin (Lai Châu); LàngPhát, Làng Nhẻo (Yên Bái)… nhưng chưa được đánh giá để đưa vào quihoạch khai thác Các vùng mỏ sa khoáng cát đen nằm rải rác dọc bờ biển vàcác cửa sông lớn, thuận tiện cho việc khai thác và vận chuyển so với các vùngđất hiếm khác của Việt Nam [8], [27].

1.1.2 Trạng thái tự nhiên

Các quặng đất hiếm thường có chứa toàn bộ các nguyên tố của nhóm,tuy nhiên một số quặng tập trung chủ yếu các nguyên tố nhóm xeri, một sốkhác là tập trung chủ yếu các nguyên tố nhóm ytri [6]

Bảng 1.1 Các quặng đất hiếm quan trọng [27]

Tên

Monazite

Bastnasite

Cerit

Gadolinit

1.2 CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM

1.2.1 Lịch sử phát triển

Tên đất hiếm đã đưa vào ngành hóa học hơn 100 năm nay Gọi là “đất”

vì trước đây người ta gọi các oxit kim loại là các đất Đặt tên đất hiếm chocác kim loại (chiếm vị trí 57 đến 71 và Y (vị trí 39), Sc (vị trí 21)) này thực rakhông đúng, không phù hợp vì có một số nguyên tố họ này không hiếm lắm,thậm chí còn phổ biến hơn cả kẽm, thiếc hay chì

Khởi đầu sự khám phá ra dãy các nguyên tố đất hiếm là sự phát hiệnrất tình cờ một mẫu quặng đen chưa biết vào năm 1787 do viên trung úyquân đội Thụy Điển – Arrhenius tại vùng mỏ Ytecbi, một vùng dân cư nhỏ bé

ở gần Stockholm Năm 1794, Johan Gadolin, một nhà hóa học Phần Lan(Học viện Hoàng gia Abo) tách ra từ mẫu thí nghiệm lấy ở quặng này một

“đất” mới chưa ai biết (với danh pháp hiện nay là oxit) làm tiền đề cho mộtchuỗi những sự kiện nghiên cứu kéo dài cho đến nay Nhà nghiên cứu A G.Ekeberg ở Uppsala đề nghị đặt tên cho quặng trên là Gadolinit và

“đất” mới do Gadolin tách được là Yttria vào năm 1797 Sau đó năm 1803,

M H Klaproth, nhà nghiên cứu người Đức và Berzelius, nhà hóa học ThụyĐiển cùng cộng tác viên của ông là Wilhelm Hisinger độc lập tách ra từ mẫuquặng tìm thấy lần đầu tiên ở vùng mỏ Bastnas – Thụy Điển một “đất” nữatương tự nhưng khác chút ít về tính chất Đất này được đặt tên là Ceria, saukhi đã phát hiện ra thiên thể Ceres

Vào thời kỳ ấy, người ta tin rằng hai đất yttria và ceria có nguồn gốc từcác nguyên tố thuần túy, nhưng những nghiên cứu sau này cho thấy mỗi đất

là một phức hợp các oxit Việc tách ra toàn bộ các nguyên tố của hai hỗn hợptrên đòi hỏi sự cố gắng của nhiều người trong hơn một thế kỷ Một sĩ quanquân y kiêm nhà hóa học và khoáng vật học Thụy Điển C G Mosander cóthời gian làm trợ giáo cho Berzelius, sau nhiều năm nghiên cứu tách các chấtnày đã cho những bằng chứng rõ ràng về sự phức hợp của hai đất ceria vàyttria Trong thời gian từ 1839 – 1841, ông đã tách được một đất mới, ông

đặt tên là lantan theo tiếng Hi Lạp lanthanein là “dấu mặt” và sau đó một đất mới khác nữa đặt tên didymia là “ghép đôi chặt chẽ” (với lantan) Vào năm

1843 Mosander tách ra được ba oxit từ nguồn gốc yttria (mà Gadolin pháthiện năm 1794) đã đặt tên là ytri, tebi và eribi Cả ba tên nguyên tố đều lấygốc tên của vùng Yterbi đã tìm thấy quặng Gadolinit Tên Ytecby được táchlàm hai phần ytri và tecbi Năm 1878 nhà nghiên cứu Pháp J C G DeMarignac phát hiện ra một nguyên tố mới và đặt tên là ytecbi (tên vùngYtecbi) Như vậy, tên vùng Ytecbi được đặt tên cho bốn nguyên tố Năm

1879, L F Nilson phát hiện ra nghiên tố Scandi, cùng thời gian giáo sư đạihọc Uppsala là P T Cleve đã dùng dung dịch chiết scandi của Nilson đểnghiên cứu và tìm ra hai nguyên tố mới Ông đặt tên một nguyên tố là tuli(lấy tên cổ của vùng Scandinavi ở Bắc Âu và Thule) còn nguyên tố kia đặttên là Honmi (tên cổ của thành phố Stockholm) Cũng trong năm 1878,

M Delafontaine đã chứng minh được hỗn hợp oxit trong “đất” didymia màMosander đã tách được trong quặng năm 1839 – 1841 gồm bốn nguyên tốtạo oxit là samari, gadolini, neodim và prazeodim (một cách định tính) Năm

1879, L de Boisbaudraw đã tìm ra samari và đã chứng minh được nguyên tốnày có trong quặng samarskit J C G de Marignac tìm thấy một nguyên tốnữa bên cạnh samari và sáu năm sau ông đặt tên nguyên tố là gadolini đểtưởng nhớ nhà hóa học Phần Lan (Gadolin) đã phát hiện ra đất yteria trongviệc nghiên cứu các nguyên tố đất hiếm Nhà nghiên cứu người Áo Carl Auervon Welsbach năm 1885 đã dùng phương pháp kết tinh phân đoạn tách đượcnguyên tố neodim và prazeodim cùng với lantan trong didymia (tiếng Hi LạpPrazeodim là “lục tươi”) Năm 1886, L de Boisbaudraw đã tách được mộtnguyên tố mới khỏi đất Honmi sau 100 lần kết tủa phân đoạn Vì nguyên tốnày khó tách nên ông đặt tên nguyên tố là điprozi (khó tiếp cận) Sau hàngnăm nghiên cứu công phu, kết tinh phân đoạn hàng nghìn lần, năm 1901 nhàkhoa học Pháp Eugene – Anatole Demaay đã phát hiện đất hiếm mới và đặttên là Europi mà ông đã tiên đoán từ năm 1896 là nguyên tố đứng cạnhnguyên tố Samari Sau 5 năm làm việc kiên trì bằng các phương pháp phứctạp, C A Von Welsbach đã tách được một nguyên tố mới ra khỏi ytecbia đặttên là Cassiopeium Cùng thời gian đó, năm 1905 nhà hóa học Pháp G.Urbain và Lacombe cũng tách được nguyên tố này và là nguyên tố cuối cùngcủa dãy đất hiếm và để kỉ niệm thành phố Pari, ông đặt tên là Lutexi (tên cũcủa Pari là Lutetia), năm 1949 thì thống nhất gọi là Luteti [25]

1.2.2 Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm

Các NTĐH chiếm vị trí 57 đến 71 trong bảng hệ thống tuần hoàn baogồm các nguyên tố Lantan (La), Xeri (Ce), Praseodim (Pr), Neodym (Nd),Prometi (Pm), Samari (Sm), Europi (Eu), Gadolini (Gd), Terbi (Tb),

Dysprosi (Dy), Holmi (Ho), Erbi (Er), Thuli (Tm), Yterbi (Yb), Lutexi (Lu).

Hai nguyên tố Ytri (Y) - vị trí 39 và Scandi (Sc) - vị trí 21 cũng được xếp vào

1.2.2.1.Cấu tạo điện tử

Các nguyên tử của NTĐH có cấu hình electron hóa trị là 4f0-12

5d0-26s2

, lớp 4f là lớp thứ ba kể từ ngoài vào Năng lượng tương đối của các

obitan 4f và 5d rất giống nhau và nhạy cảm nên electron dễ chiếm cả 2 obitan

này Cấu hình electron của các cation REE3+: [Xe]4f n

5d06s0 rất đều đặn(REE: Rare Earth Elements) Do tính chất hóa học của các nguyên tố hóa học

được quyết định bởi các electron phân lớp ngoài nên các NTĐH có tính chất

rất giống nhau và giống tính chất các nguyên tố nhóm IIIB (Sc, Y, La, Ac) [6]

1.2.2.2 Tính chất chung

Do sự “co lantanoit” và cấu hình lớp ngoài cùng của các NTĐH giống

nhau nên các NTĐH cũng có khác nhau và biến đổi tuần hoàn hoặc tuần tự

trong dãy các NTĐH Các tính chất biển đổi tuần hoàn trong dãy các NTĐH

là do qui luật tuần hoàn trong quá trình sắp xếp điện tử vào các obitan 4f, đầu

tiên là 1 và sau đó là 2 Các tính chất biến đổi tuần hoàn trong dãy các

NTĐH là mức oxi hóa, tính chất từ, màu sắc của các ion Ln3+, khối lượng riêng, nhiệt độ sôi,…[17].

1.2.2.3 Mức oxi hóa

Mức oxi hóa đặc trưng của các nguyên tố nhóm IIIB là +3 Mức oxihóa +3 cũng phổ biến và nói chung bền ở các NTĐH Ngoài ra, một số NTĐHkhác còn có các mức oxi hóa là +2 hoặc +4 Ở nhóm nhẹ, khả năng tồn tạimức oxi hóa thường là +2 hoặc +4 là dễ hơn với các NTĐH nhóm nặng do sựkích thích electron độc thân đòi hỏi ít năng lượng hơn so với kích thíchelectron đã ghép đôi Trong dung dịch nước, thực tế chỉ có các ion Eu2+,

sự nhảy electron trong obitan 4f

1.2.3 Tính chất lý hóa học của các nguyên tố đất hiếm

1.2.3.1 Đơn chất

a Tính chất vật lý

Là kim loại trắng bạc, riêng Pr và Nd màu vàng rất nhạt Ở trạng tháibột, chúng có màu từ xám đến đen Đa số kết tinh ở dạng tinh thể lập phương.Tất cả kim loại đều khó nóng chảy và sôi [10]

Giòn và có độ dẫn điện tương đương thủy ngân Tạo được hợp kim với

nhiều kim loại

Samari là kim loại có từ tính mạnh khác thường vì trên obitan 4f của

nguyên tử có electron độc thân [13]

Bảng 1.3 Một số tính chất vật lý của các nguyên tố đất hiếm

CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu

b Tính chất hóa học

Các nguyên tố đất hiếm là những kim loại hoạt động mạnh, chỉ kém

kim loại kiềm và kiềm thổ Nhóm xeri hoạt động hơn nhóm tecbi [10]

Trong không khí ẩm, kim loại bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ màng

cacbonat bazơ được tạo nên do tác dụng với nước và khí cacbonic

Ở 200 – 400 0C, các latanoit cháy trong không khí tạo thành oxit và

nitrua Xeri và một vài lantanoit khác có tính tự cháy

Tác dụng với halogen ở nhiệt độ không cao, tác dụng với N2, S, C, Si, P

và H2 khi nóng [10]

Tác dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng giải phóng khí

H2, tan dễ trong axit trừ HF, H3PO4 Không tan trong kiềm kể cả khi đunnóng

Khử được nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao Kim loại xeri ở nhiệt độnóng đỏ có thể khử khí CO, CO2 đến C

1.2.3.2 Hợp chất

a Oxit Ln2O3

Tồn tại ở dạng vô định hình hay tinh thể, bền với nhiệt và khó nóngchảy Không tan trong nước nhưng tác dụng với nước tạo thành hiđroxit vàphát nhiệt Tan dễ dàng trong axit tạo thành dung dịch chứa ion [Ln(H2O)n]3+với n = 8 - 9, nhưng giống với Al2O3 là sau khi đã nung sẽ kém hoạt động.Không tan trong dung dịch kiềm nhưng tan trong kiềm nóng chảy [6]

Ln2O3 + Na2CO3→ 2NaLnO2+ CO2Được sử dụng làm xúc tác hoặc chất kích hoạt xúc tác

Điều chế: nhiệt phân hiđroxit, cacbonat, oxalat, nitrat của lantanoit (trừ

Ce, Pr, Tb) Để điều chế những oxit đó, dùng khí H2 khử oxit bền (CeO2,

Pr6O11, Tb4O7) khi đun nóng

b Hiđroxit Ln(OH)3

Chất kết tủa vô định hình, không tan trong nước Độ bền nhiệt giảm từ

Ce đến Lu Là những bazơ mạnh, tính bazơ nằm giữa Mg(OH)2 và Al(OH)3,giảm từ Ce đến Lu [17]

Điều chế: cho dung dịch muối Ln (III) với dung dịch kiềm hoặcamoniac Khi để trong không khí, Ce(OH)3 chuyển dần thành Ce(OH)4

c Hợp chất của Ln (IV)

Trạng thái oxi hóa +4 là đặc trưng với Ce và một phần với Tb và Pr [6].Thế oxi hóa khử của các cặp Tb4+/Tb3+ và Pr4+/Pr3+ là trên 3V còn của

Ce4+/Ce3+ là 1,61 V Vì vậy, hợp chất của Pr (IV) và Tb (IV) không tồn tạitrong dung dịch nước, chúng oxi hóa nước giải phóng oxi [13].

4Pr4+ + 2H2O 

4Pr3+ + O2 + 4H+Xeri đioxit là chất dạng tinh thể màu vàng nhạt, có mạng lưới kiểuCaF2 Nó khó nóng chảy, rất bền với nhiệt và không tan trong nước Sau khi

đã nung, oxit đó trở nên trơ về mặt hóa học; không tan trong dung dịch axit vàkiềm nhưng tác dụng khi đun nóng

Điều chế: nhiệt phân hiđroxit, nhiệt phân một số muối của Ce(III) khi

có mặt oxi

4Ce(OH)3 + O2 = 4CeO2 + 6H2OXeri (IV) hiđroxit Ce(OH)4 là chất dạng kết tủa nhầy, màu vàng, thực tếkhông tan trong nước và có thành phần biến đổi CeO2.xH2O Là bazơ yếu, bịthủy phân mạnh khi tan trong nước Do đó, nó có thể kết tủa trong môitrường axit mạnh pH khoảng 1, trong khi những Ln(OH)3 khác kết tủa trongmôi trường có pH từ 6,5 đến khoảng 8 Nó tan trong axit tạo nên dung dịch cómàu da cam của ion [Ce(H2O)n] 4+ [10]

Xeri (IV) hiđroxit được tạo nên khi kiềm tác dụng với dung dịch muối

của xeri (IV) Muối của xeri (IV) không nhiều, thường gặp là CeF4, Ce(SO4)2,

Ce(CH3COO)4 Muối của Ce (IV) không bền, bị thủy phân rất mạnh trongnước nên ion Ce4+ chỉ tồn tại trong dung dịch có môi trường axit mạnh Cótính oxi hóa tương đối mạnh

d Hợp chất của Ln (II)

Trạng thái oxi hóa +2 là đặc trưng đối với Eu và một phần đối với Sm

và Yb Các oxit LnO và hiđroxit Ln(OH)2 là hợp chất có tính bazơ [13]

Muối clorua là thường gặp hơn hết, tan trong nước cho dung dịch cómàu vàng – lục hay không màu của ion [Eu(H2O)n]2+, màu đỏ của ion

[Sm(H2O)n] và màu vàng của [Yb(H2O)n] Những ion này dễ oxi hóa trong không khí Sm(II) và Yb(II) còn có thể tác dụng với nước giải phóng khí H2 e Phức chất của Ln (III)

Tạo phức không bền với những phối tử thông thường như: NH3, Cl-,

Năm 1839, Mozande tách được từ “đất xeri” một oxit màu vàng củaxeri và “đất lantan” Năm 1841, từ “đất lantan”, ông tách ra được oxit màutrắng của lantan Sau đó, Mozande lần đầu tiên điều chế lantan kim loại theophương pháp Vole Tên gọi Lantan xuất phát từ chữ Latos, tiếng Hi lạp cónghĩa là giấu giếm vì khó phát hiện

Quá trình tách các NTĐH từ quặng rất phức tạp: tuyển khoáng, chế hóatinh quặng bằng phương pháp hóa học khác nhau như: phương pháp axit,kiềm để được tổng các NTĐH; sau đó tách riêng lantan hoặc các NTĐHkhác bằng phương pháp chiết với dung môi hữu cơ, trao đổi ion

Để điều chế lantan, người ta điện phân muối LaCl3 trong bình điệnphân làm bằng kim loại titan (bền với kim loại đất hiếm nóng chảy và khíquyển argon) hay dùng kim loại canxi, magie hay kali để khử muối LaCl3,La2O3 ở nhiệt độ cao

2LaCl3  dp → 2La (catot) + 3Cl 2(anot)

2LaCl3 + 3Ca → 2La + 3CaCl2

La2O3 + 3Mg → 2La + 3MgO

1.3.2 Vị trí và tính chất vật lý của Lantan

Lantan nằm ở ô 57 của bảng hệ thống tuần hoàn, là nguyên tố đầu tiêntrong 14 nguyên tố của họ Lantanoit (không kể đến Y và Sc), có nguyên tửlượng là 138,91 đvC Lantan là kim loại màu trắng bạc, mềm dẻo, tương đốikhó nóng chảy và khá giòn, dẫn điện và dẫn nhiệt tương đối kém, kết tinh ởdạng tinh thể lập phương [10] Một số đặc điểm của lantan được trình bày ởbảng 1.4

Bảng 1.4 Một số đặc điểm của Lantan

Khối lượng riêng (g/cm3

)oNhiệt độ nóng chảy (

Nhiệt độ sôi (oC)

Nhiệt lượng nóng chảy

(kJ.mol-1)

1.3.3 Tính chất hóa học của Lantan

Lantan có cấu hình electron: [Xe]5d16s2, là kim loại họat động về mặthóa học, trong nhiều hợp chất có tính chất giống với Mg và Ca [6]

Khi để trong không khí ẩm, La nhanh chóng bị mờ đục do tạo thànhlớp hidroxit ở bề mặt Khi cọ xát hay va đập, nó bốc cháy trong không khí

La tác dụng với halogen ở nhiệt độ thường Khi đốt nóng nó tác dụngvới đa số các phi kim như oxi, hidro, lưu huỳnh, nitơ, cacbon, silic tạo thànhLa2O3, LaH3, La2S3, La2C3, LaSi3

La tạo hợp kim với nhiều kim loại đặc biệt là kim loại chuyển tiếp (ví

dụ LaNi5) sẽ có đặc tính là có thể hấp thụ ở điều kiện thường một lượng khíhidro gấp đôi lượng hidro có trong cùng một thể tích của hidro lỏng hayhidro rắn Khi được đun nhẹ, hợp kim lại giải phóng hidro Bởi vậy, hợp kimchứa LaNi5 dùng làm bình tích trữ chứa khí hidro dùng cho pin nhiên liệuhidro-oxi

Lantan tác dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng giảiphóng hidro, dễ tan trong axit trừ dung dịch HF, H3PO4 vì tạo muối khôngtan ngăn cản phản ứng tiếp tục xảy ra Kim loại này không tan trong kiềm kể

La2O3 không tác dụng với dung dịch kiềm nhưng tan trong kiềm nóngchảy tạo ra lantanat NaLaO2 rất bền nhiệt và bền hóa học

Người ta điều chế La2O3 bằng cách nhiệt phân hidroxit, oxalat của La

ở 800 - 1200 oC trong không khí

- Lantan (III) hidroxit (La(OH)3)

Là chất kết tủa vô định hình, phân hủy khi đun nóng, không tan trongnước có tính bazơ khá mạnh, tính bazơ nằm giữa Mg(OH)2 và Al(OH)3 Giátrị pH bắt đầu kết tủa La(OH)3 nằm trong khoảng 7,3 - 8,4 La(OH)3 tantrong kiềm nóng chảy tạo hợp chất lantanat

- Các muối của lantan

Muối của La giống nhiều với muối Ca Các muối clorua, nitrat, sunfattan trong nước; các muối florua, cacbonat, photphat, oxalat không tan Cácmuối tan khi kết tinh đều ở dạng hidrat như LaBr3.6H2O, La(NO3)3.6H2O;các muối này bị thủy phân một phần trong dung dịch nước

+ Lantan halogenua LaX3

Là những chất ở dạng tinh thể có cấu tạo ion Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt

độ sôi đều cao và giảm xuống từ bromua đến iodua LaF3 khan không tantrong nước còn các halogenua khác hút ẩm và chảy rửa khi để trong khôngkhí ẩm Được nghiên cứu nhiều hơn cả là triclorua và triflorua LaCl3 khan

có khả năng hấp thụ khí NH3 tạo nên amoniacat

+ Lantan sunfat La 2 (SO 4 ) 3

Tan trong nước, khi kết tinh từ dung dịch ở dạng hidratLa2(SO4)3.8H2O Khi đun nóng ở 600 – 650 oC, các hidrat mất nước biếnthành muối khan

La2(SO4)3 dễ tạo muối kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni.Các muối kép này không tan trong dung dịch bão hòa muối sunfat kim loạikiềm hay amoni, khác với muối sunfat kép của đất hiếm nhóm ytri tan nhiều

Sự khác nhau về độ tan của muối sunfat kép được dùng để phân chia sơ bộđất hiếm thành hai nhóm

+ Lantan nitrat La(NO 3 ) 3

Dễ tan trong nước khi kết tinh từ dung dịch ở dạng hidrat Nhưnghidrat này hút ẩm và dễ chảy rửa trong không khí Khi đun nóng chậm trongkhông khí, hidrat mất nước biến thành muối bazơ không tan trong nước vàcuối cùng biến thành oxit La(NO3)3 được điều chế bằng cách hòa tan oxit,hidroxit hay cacbonat của La trong dung dịch HNO3

+ Lantan cacbonat La2(CO3)3

Là chất ở dạng kết tủa, thực tế không tan trong nước nguội nhưng khi đun nóng nó chuyển thành cacbonat bazơ:

La2(CO3)3 + H2O → 2La(OH)CO3 + CO2

La2(CO3)3 được dùng làm chất đầu để điều chế các oxit hay hợp chấtkhác nhau của La

1.4 GIỚI THIỆU VỀ XERI VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA XERI

1.4.1 Trạng thái tự nhiên và phương pháp điều chế

Mặc dù xeri thuộc nhóm các nguyên tố gọi chung là kim loại đất hiếmnhưng trên thực tế nó còn phổ biến hơn chì Xeri có sẵn ở lượng tương đốilớn (68 mg/L trong vỏ trái đất) Nó được sử dụng trong một số hợp kim củakim loại đất hiếm

Xeri có thể dễ dàng phát hiện trong các hỗn hợp đất hiếm bằng thửnghiệm định tính rất nhạy; bổ sung amoniac và peroxit hidro vào dung dịchcác hỗn hợp nhóm lantan sẽ sinh ra màu nâu sẫm đặc trưng nếu có mặt xeri

Nhiệt độ sôi (oC)

Nhiệt lượng nóng chảy

(kJ.mol-1)

1.4.3 Tính chất hóa học của Xeri

Xeri bị phủ màng oxit trong không khí ẩm, không phản ứng với nướcnguội Nó là chất khử mạnh: phản ứng với nước nóng, axit, hidro, oxi,halogen

2Ce + 6H2O → 2Ce(OH)3 + 3H22Ce + 6HCl(loãng) → 2CeCl3 + 3H2

Ce + 4HNO3(loãng) → Ce(NO3)3 + NO + 2H2O2Ce + nH2 → 2CeHn

Ce + O2 → CeO22Ce + 3Cl2 → 2CeCl32Ce + 3S → Ce2S32Ce + N2 → 2CeN

Ce + 2C → CeC2Xeri bị oxi hóa chậm trong nước lạnh nhưng nhanh trong nước nóng.Kim loại nguyên chất có thể bốc cháy khi cào xước

1.4.4 Các hợp chất của Xeri

Xeri đioxit CeO2 là chất dạng tinh thể màu vàng nhạt, có mạng lướikiểu CaF2 Nó khó nóng chảy, rất bền với nhiệt và không tan trong nước Saukhi đã nung, oxit đó trở nên trơ về mặt hóa học; không tan trong dung dịchaxit và kiềm nhưng tác dụng khi đun nóng

Điều chế: nhiệt phân hidroxit, nhiệt phân một số muối của Ce (III) khi

có mặt oxi

4Ce(OH)3 + O2 = 4CeO2 + 6H2OXeri (IV) hidroxit Ce(OH)4 là chất dạng kết tủa nhầy, màu vàng, thực tếkhông tan trong nước và có thành phần biến đổi CeO2.xH2O Là bazơ yếu, bịthủy phân mạnh khi tan trong nước Do đó, nó có thể kết tủa trong môitrường axit mạnh pH khoảng 1, trong khi những lantanoit (III) hidroxit khác

kết tủa trong môi trường có pH từ 6,5 đến khoảng 8 Nó tan trong axit tạo nêndung dịch có màu da cam của ion [Ce(H2O)n]4+ Xeri (IV) hidroxit được tạonên khi kiềm tác dụng với dung dịch muối của xeri (IV).

Muối của xeri (IV) không nhiều, thường gặp là CeF4, Ce(SO4)2,Ce(CH3COO)4 Muối của Ce (IV) không bền, bị thủy phân rất mạnh trongnước nên ion Ce4+ chỉ tồn tại trong dung dịch có môi trường axit mạnh, cótính oxi hóa tương đối mạnh

1.5 GIỚI THIỆU VỀ CÂY SẢ

1.5.1 Nguồn gốc

Sả là cây cỏ mọc hoang dại, mọc chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cũngthích nghi với vùng á nhiệt đới Các nước châu Á có truyền thống trồng sả cósản lượng xuất khẩu là: Indonexia, Srilanca, Goatemala, Trung Quốc, Ấn Độ,

…Ở nước ta sả mọc hoang dại và được trồng ở khắp các vùng trong nước,nhiều tỉnh đã sản xuất trên diện tích lớn để chưng cất tinh dầu Do trong thâncây sả có tinh dầu, có mùi thơm hấp dẫn và cũng với một số hợp chất hữu cơtốt dùng làm dược liệu để chữa bệnh và dùng làm gia vị nên đã được conngười trồng trọt Hiện nay cây sả đã là mặt hàng nông sản được xuất khẩu cógiá trị kinh tế cao của nhiều nước trên thế giới

1.5.2 Đặc điểm

Lá: Lá hẹp, dài giống như lá lúa, mép lá có răng cưa nhỏ, đầu lá cong

bẹ lá ôm chặt với nhau rất chắc, tạo thành một thân giả (mà người ta thườnggọi là củ sả) Cây sả đẻ chồi ở nách lá tạo thành nhánh như nhánh lúa Vớicách sinh sản này từ một nhánh trồng ban đầu về sau chúng sẽ sinh sôi ranhiều nhánh tạo thành một bụi sả (giống như bụi lúa) Trong lá có nhiều tinhdầu, được dùng làm nguyên liệu cất tinh dầu cùng với thân

Thân: Sả là cây thân cỏ, sống được lâu năm, sả thường mọc thành bụirậm, thân cao khoảng 80 – 150cm (tùy theo dinh dưỡng trong đất nhiều hay ít

hoặc cách chăm sóc tốt hay xấu) Thân có màu trắng hoặc hơi tím, có nhiềuđốt Củ sả thực ra là do thân phình to ra và nổi lên trên mặt đất, củ có màuxanh nhạt, thuôn dài.

Rễ: Sả có kiểu rễ chùm, mọc sâu vào đất, rễ phát triển mạnh khi đất tơi,xốp Sả có thể sống lâu năm nhờ vào bộ rễ phát triển mạnh, hút chất dinhdưỡng tốt

1.5.3 Kỹ thuật trồng

1.5.3.1 Thời vụ

Cây sả thường trồng quanh năm, nhưng tốt nhất là trồng vào mùa xuân

sẽ giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt

Bón phân tùy theo từng loại đất, trung bình cho 1 ha đất như sau:

+ Phân chuồng 15 – 20 tấn (hoặc hơn)

+ Phân Super lân: 200 – 300 kg

+ Phân Đạm NPK: 100 – 150 kg

+ Vôi: 500 kg

Trước khi trồng ta tiến hành bón lót cho cây gồm có phân chuồng, vôi, lân và đạm

1.5.3.3 Giống

Chọn những cây sinh trưởng, phát triển tốt, có nhiều nhánh, nhánh to,khỏe đều Sau đó ta tiến hành tách các nhánh (tép) to, khỏe, không bị sâubệnh, để trồng; số lượng giống khoản 500 – 600 kg/ha

Đặt cây giống (1 – 3 tép) thẳng hoặc hơi nghiêng, lấp đất, nén chặt gốc

1.5.3.5 Chăm sóc và bón phân phức chất đất hiếm

Sau khi trồng được 10 – 15 ngày, mầm sả mọc cao lên trên mặt đất thì tatiến hành trồng dặm vào những chỗ cây bị chết, sau một thời gian khi cây mọcđều ta tiến hành làm cỏ, vun gốc và bón phân lần 1 Mỗi cây sau này pháttriển thành một bụi Chăm sóc tốt thì bụi to đường kính có thể lên tới 40 – 50

cm và các bụi khép tán lại kín mặt đất

Sau khi trồng dặm, làm cỏ, vun gốc xong ta tiến hành bón thúc phân chocây sả theo nhiều lần: Bón thúc lần 1 (sau khi trồng khoảng 25 ngày); bónthúc lần 2 (sau khi trồng khoảng 45 ngày); bón thúc phân lần 3 (sau khi trồngkhoảng 65 ngày) và chờ đến khi thu hoạch

Liều lượng bón phân phức đất hiếm cho cây sả là 1lít/ha Bón vào buổichiều mát.

1.5.3.6 Thu hoạch

Sau khi trồng được 3 - 4 tháng ta có thể thu hoạch sả được, ta thuhoạch lúc trời nắng, lá sả để tươi hoặc phơi héo để cất tinh dầu Mỗi lần thuhoạch xong thì làm sạch cỏ, vun đất vào gốc, bón phân NPK và Urê (50kg/ha) để cây sả nhanh mọc nhánh con

Mùa khô phải tiến hành tưới nước cho cây sả, cách 3 – 5 ngày tướinước 1 lần (có thể tưới đẫm hoặc tưới phun sương tùy theo điều kiện) Nếutưới đủ nước thì mùa khô cây sả phát triển nhanh hơn và cho năng suất caohơn mùa mưa

1.6 CƠ SỞ KỸ THUẬT TÁCH CÁC NTĐH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG - LỎNG

1.6.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp chiết lỏng - lỏng

1.6.1.1 Khái niệm

Phương pháp sử dụng rộng rãi ở qui mô công nghiệp để phân chia cácNTĐH với độ sạch cao là phương pháp chiết lỏng - lỏng Bản chất củaphương pháp này là dựa trên sự phân bố khác nhau của chất tan giữa hai phakhông trộn lẫn vào nhau thường một pha là nước và pha còn lại là dung môihữu cơ không tan hoặc rất ít hòa tan trong nước Quá trình chiết là quá trìnhchuyển chất tan từ pha nước vào pha hữu cơ được thực hiện qua bề mặt tiếpxúc giữa hai pha nhờ các tương tác hóa học giữa tác nhân chiết và chất cầnchiết [6], [13]

1.6.1.2 Hệ số phân bố

Hệ số phân bố được xác định bằng tỷ số giữa tổng nồng độ cân bằngcác dạng chứa ion NTĐH trong pha hữu cơ và tổng nồng độ cân bằng các