Оптимізація вибору кремнеземних адсорбентів для концентрування іонів основних біотоксикантів у комбінованих методах аналізу - Автореферат

Для концентрування іонів металів із розчинів часто застосовують адсорбенти, селективність дії яких забезпечується специфічністю взаємодії прищеплених на їх поверхні органічних лігандів. Дисертаційну роботу виконано на кафедрі аналітичної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка відповідно до науково-дослідної тематики кафедри аналітичної хімії «Комбіновані та гібридні методи аналізу із застосуванням адсорбентів, композиційних матеріалів та міцелярних екстрагентів» (номер державної реєстрації 0106U005891) та «Високодисперсні оксидні матеріали в адсорбції та екологічному каталізі» (номер державної реєстрації ДР 0101U002180). З метою обґрунтованого вибору адсорбентів для концентрування іонів біотоксикантів з природних та біологічних рідин, вивчити хіміко-аналітичні властивості нового КХМК, що містить іммобілізовані групи похідного 2,6-піридиндикарбонової кислоти та ряду інших КХМК і порівняти їх за параметрами, що забезпечують ефективність їх аналітичного використання. Отримати та дослідити хіміко-аналітичні властивості восьми КХМК, на поверхні яких іммобілізовані органічні ліганди, що здатні утворювати міцні комплекси з іонами перехідних та токсичних металів, а саме: похідні поліамінів; гетероциклічних амінів; комплексонів (включаючи фосфорорганічні); гідроксамової кислоти та фосфортіону; Обєкти дослідження: комбіновані методи визначення мікрокількостей іонів металів, що включають стадію їх концентрування на адсорбенті. адсорбент кремнезем іммобілізований хімізм2, що отримано обробкою ізотерм адсорбції, дозволяють порівняти вивчені КХМК за ефективністю вилучення металів та за ємністю, що надає можливість визначити межі їх використання. Найбільшу СОЄ до іонів Hg2 має ЕДТА-АЕ, який дозволяє вилучати до 0,1 г іонів Hg2 на одному грамі адсорбенту. Значення СОЄ знаходяться для іону Pb2 в діапазоні 40-90 мг/г адсорбенту, а значення ЄГЕ - в діапазоні 6-65 мг/г, табл. Найбільшу СОЄ до іонів Cd2 має ЕДТА-АЕ, який дозволяє вилучати до 0,03 г іонів Cd2 на одному грамі цього адсорбенту. Зменшення стабільності адсорбційного патрону у серії сорбційно-десорбційних досліджень іонів Pb2 , порівняно з іонами Cd2 , можна пояснити тим, що десорбція іонів Pb2 відбувається у більш жорстких умовах (при РН=1,0), ніж іонів Cd2 (при РН=3,0).З метою пошуку ефективних адсорбентів, придатних для селективного концентрування іонів біотоксикантів з природних водних обєктів та біорідин, одержано та вивчено вісім адсорбентів на основі кремнеземів різного генезису (силікагелю - СГ, силохрому - СХ, аеросилу - АЕ) з ковалентно-іммобілізованими комплексоутворюючими групами, а саме: похідними діетилентриаміну (ДІЕН-АЕ), 1,10-фенантроліну (ФЕН-СГ), імінодіацетатної (ІДК-СХ), етилендіамінотриацетатної (ЕДТА-АЕ) та амінодифосфонової (АДФК-АЕ) кислот, бензоїлфенілгідроксиламіну (БФГА-СХ), похідним 2,6-піридиндикарбонової кислоти (PYCOONA-CX) та діетиламінофосфінсульфіду (ФТТА-СГ), серед яких два останні матеріали синтезовано вперше. Шляхом порівняння даних ізотерм адсорбції, залежностей адсорбції від кислотності, електронних спектрів дифузного відбиття, ЕПР та ІЧ-спектрів доведено, що адсорбція металів на КХМК відбувається за механізмом їх комплексоутворення із іммобілізованими лігандами. Не на всіх КХМК, навіть у надлишку металу в розчині, на поверхні утворюються іммобілізовані комплекси складу M:L=1:1. Розраховані кількісні характеристики процесу сорбції іонів металів, що дало можливість встановити ряди селективності. Показано, що у більшості випадків ряди селективності адсорбентів до металів співпадають з рядом стабільності відповідних комплексних сполук у розчині.

ГОЛОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ