무거운 란탄족 이온 착물의 전기화학적 연구

Electrochemical Studies on the Heavy Lanthanide Complexes

무거운 란탄족 이온($Gd^{3+}$, $Tb^{3+}$, $Dy^{3+}$, $Ho^{3+}$, $Er^{3+}$, $Tm^{3+}$, $Yb^{3+}$ 및 $Lu^{3+}$)과 alixarin red S(ARS) 사이에 생성한 착물의 전기화학적 거동을 직류폴라로그래피, 펄스차폴라로그래피 및 순환전압전류법으로 연구하였다. 0.1M LiCl 지지전해질 용액에서 착화제인 ARS는 2전자 1단계의 가역성환원반응으로 $30^{\circ}C$까지는 확산 지배적이었으며 전극반응에서 흡착이 거의 일어나지 않았다. 란탄족 이온과 ARS는 1:3 착물을 형성하였으며 이 착물의 환원파는 펄스차이폴라로그래피 및 순환전압전류법으로 흡착성 착물파임을 확인하였다. 착물파의 환원전위는 ARS의 환원파보다 음전위에서 나타났으며 란탄족이온의 농도의 증가에 따른 ARS의 봉우리전류($P_1$)의 감소와 착물의 봉우리전류($P_2$)의 증가는 pH=9.5, 0.1M LiCl 및 ARS의 농도 $1{\times}10^{-3}M$일 때 란탄족 이온의 농도 $2{\times}10^{-6}M{\sim}6.4{\times}10^{-5}M$ 범위에서 직선적으로 변화하였다.

Electrochemical behavior of the heavy lanthanide complexes of alizarin red S(ARS) has been investigated by d. c. polarography, differential pulse polarography and cyclic voltammetry. The reduction mechanism at a mercury electrode of alizarin red S as a complexing ligand showed a one step of two-electron transfer and the electron process is found to be reversible. Alizarin red S forms a 3:1 adsorptive complexes with lanthanides and the complexes are reduced via one step of two-elctron. The reduction potential of complex wave($P_2$) shifted more negatively than the ligand wave($P_1$). The linear calibration curves of the decreacing $P_1$ and increasing $P_2$ is obtained when the lanthanide concentration varies from $2.0{\times}10^{-6}M$ to $6.4{\times}10^{-5}M$ under the condition of pH 9.5, 0.1M LiCl and $1{\times}10^{-3}M$ ARS.