Протолітичні та комплексоутворюючі властивості волокнистих комплекситів у сумішах вода-діоксан - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук ПРОТОЛІТИЧНІ ТА КОМПЛЕКСООУТВОРЮЮЧІ ВЛАСТИВОСТІ ВОЛОКНИСТИХ КОМПЛЕКСИТІВ У СУМІШАХ ВОДА-ДІОКСАНРоботу виконано в Харківському національному університеті ім. Захист відбудеться “21” березня 2003 року о 15 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.14 Харківського національного університету ім. З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету ім. Вивчено протолітичні рівноваги і рівноваги комплексоутворення волокнистих комплекситів з іонами металів d-перехідного ряду в різних за складом сумішах вода-1,4-діоксан. Розраховано константи дисоціації груп полімерів, одержано дані про склад, будову, константи стійкості комплексів і термодинамічні характеристики комплексоутворення.Структурні особливості, високі кінетичні, сорбційні та техніко-експлуатаційні характеристики комплексоутворюючих волокон (комплекситів), легкість виготовлення з них фільтрів, стрічок, нетканих матеріалів, зручних для апаратурного оформлення технологічних процесів, сприяли широкому використанню цих речовин на практиці. Практична значимість, обґрунтованість вибору областей використання волокон і ВМКС підкріплені відтепер теоретичними даними про константи дисоціації цих сполук, будову, стійкість ВМКС, що визначають комплекс їх властивостей. З огляду на літературні дані про залежність властивостей волокнистих матриць від природи розчинника, а також широке застосування неводних розчинників у технологічних процесах, поставлену задачу доцільно вирішувати, вивчаючи вплив розчинника на властивості вихідних волокон та комплекситів на їх основі. Предмет дослідження - комплексити двох типів: на основі прищепленого співполімеру целюлози і поліакрилонітрилу з групами гідроксамової кислоти та амідоксиму - комплексит ЦГ і поліакрилонітрильного волокна, що містить, поряд із зазначеними, невелику кількість карбоксильних груп (~10 %) - комплексит НАГ, а також їх ВМКС з іонами Cu(II), Co(II), Ni(II) у сумішах вода - 1,4-діоксан (ДО) змінного складу. Методи дослідження: іонообмінний метод, ІЧ-спектроскопія, елементний і функціональний аналізи - для визначення будови і вмісту груп у полімерах; РН-метрія, мікрокалориметрія, набухання - для вивчення типу взаємодій між групами, механізму термокінетики протолітичних рівноваг, структурних відмінностей матриць і комплекситів, протолітичних і комплексоутворюючих властивостей полімерів у сумішах; сорбційний і атомно-абсорбційний методи - для визначення концентрації протиіонів у комплекситах; титриметричні методи, набухання, ІЧ-і дифузно-відбивна спектроскопія - для встановлення концентрації іонів металів у комплекситах, природи, будови, складу ВМКС, що утворюються; гравіметрія, волюмометрія - при дослідженні каталітичних властивостей ВМКС.Вибір типу іонної форми для досліджень здійснювали зіставленням експериментально отриманих величин ПОЄ, ам моноіонної та H/OH,Cl-форм із значеннями ПОЄ комплекситів та ам* їх груп. Зважаючи на викладене вище, в роботі використовували змішану форму обох полімерів і у водному середовищі досліди для ЦГ і НАГ, відповідно, проводили при іонних силах І ?0,05 моль/л і 0,5 моль/л, які нівелюють вплив контактів між групами на іонообмінні властивості комплекситів. Значення величинам карбоксильних (АМК), амідоксимних (АМА) і гідроксамових (АМГ) груп також перераховано на моноіонну - Н-форму полімерів, а їх сума при постійному складі розчинника наближається або збігається зі значеннями ПОЄ комплекситів (табл.1). Отримані дані свідчать, що концентрація в комплекситах активних, які беруть участь у протонуванні і дисоціації, груп однакової хімічної будови (А або Г) залежить від складу розчинника, природи матриці-носія і способу їхнього розташування в макромолекулах. Вони зумовлені специфічною сольватацією полімерів (утворення водневих зв?язків між молекулами ДО і матрицями, ДО і функціональними групами), руйнуванням внутрішньосольових зв?язків внаслідок вибіркової сольватації молекулами ДО груп, високою сольватуючою здатністю ДО щодо катіонів (кисла область - протоновані А групи) і низькою - стосовно аніонів (лужна область - дисоційовані К, Г групи гідратовані молекулами води), про що свідчать ІЧ-спектри протонованої та змішаної форм поліелектролітів, різким зменшенням значень відносної діелектричної проникності розчинника (e), що підсилює процеси асоціації, а також структурними особливостями сумішей, які сприяють пересольватації молекул, іонів, макроіонів молекулами ДО.Комплексне застосування фізико-хімічних методів дозволило виявити характер впливу полімерної специфіки та природи матриць волокон-комплекситів (ЦГ, НАГ) на протолітичні рівноваги і рівноваги комплексоутворення за їх участю в сумішах вода-діоксан. Комплексити ЦГ і НАГ - поліамфоліти з групами однакової хімічної будови, але відрізняються способом розташування груп в матрицях та природою останніх.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ