물아닌용매에서 가벼운 란탄족 이온의 전기화학적 거동, 흐름주입에 의한 정량 및 중금속이온의 킬레이트형 8-배위 착물의 광화학적 특성 (제 1 보) 물아닌용매에서 가벼운 란탄족이온의 전기화학적 거동

Electrochemical Behavior of Light Lanthanide Ions in Nonaqueous Solution, Flow Injection Determination and Photochemical Characterization of Eight Coordinated Chelates of Heavy Metal Ions (Part I) Electrochemical Behavior of Light Lanthanide Ions in Nonaqueous Solution

가벼운 란탄족 이온($La^{3+}$, $Pr^{3+}$, $Nd^{3+}$, $Sm^{3+}$ 및 $Eu^{3+}$)의 전기화학적 거동을 acetonitrile(An), N, N-dimethylformamide(DMF)에서 직류 및 펄스차이 폴라로그래피와 순환 전압-전류법으로 연구하였다. $La^{3+}$, $Pr^{3+}$ 및 $Nd^{3+}$은 0.1M TEAP 지지 전해질에서 3전자 비가역반응으로 금속으로까지 환원되었으며, $Sm^{3+}$과 $Eu^{3+}$는 2단계 환원으로 진행되었다. 순환 전압-전류법의 결과에서 $Sm^{3+}$과 $Eu^{3+}$의 첫 단계 환원반응은 유사가역적 반응이었으며, 두 번째 단계의 환원은 비가역반응이었다. 펄스차이 폴라로그래피의 환원봉우리전류는 주사속도가 느리고 농도가 짙을수록 흡착특성을 크게 나타냈다. AN 용매에서 물의 부피가 증가할수록 가벼운 란탄족 이온의 환원전위는 음전위 방향으로 이동하였으며 환원전류는 감소하였다. DMF 용매에서는 물의 부피비가 증가할수록 양전위 방향으로 이동하였으며 환원전류는 감소하였다.

Voltammetric behavior of some light lanthanide ions($La^{3+}$, $Pr^{3+}$, $Nd^{3+}$, $Sm^{3+}$ and $Eu^{3+}$) in acetonitrile(AN) and dimethylformamide(DMF) has been investigated by direct current, differential pulse polarography and cyclic voltammetry. The reduction of $La^{3+}$, $Pr^{3+}$ and $Nd^{3+}$ in 0.1M TEAP proceeded directly to the metallic state through three-electron charge transfer of irreversible process where as $Sm^{3+}$ and $Eu^{3+}$ proceeded by charge transfer of two steps. As the results of the cyclic voltammetric investigation, the first step reduction of $Sm^{3+}$ and $Eu^{3+}$ were a quasireversible reaction, the second step reductions were an irreversible reaction. The cathodic peak currents of the differential pulse polarogram showed adsorptive properties at lower sweep rates and high concentrations of these metal ions. The peak potenital was shifted to a negative petential and the peak current decreased with the increase of percentage of water in AN. On the other hand, the peak potential was shifted to a positive potential and the peak current decreased with an increased percentage of water in DMF.