Атты Республикалық ғылыми конференция материалдарының жинағы 4 сәуір 2022 жыл

75
кислотами по характеру взаимодействия с кислород- и серосодержащими лигандами более 
токсичны. Длительное потребление вод даже с низким его содержанием становится одной из 
причин острого и хронического заболевания [2, с. 1563].Известно [3, с. 127], что токсичность 
соединений шестивалентного хрома намного выше, чем трехвалентного и до недавнего 
времени их относили к числу малотоксичных. Однако в последние годы появились работы, 
показывающие неблагоприятное действие хрома(III) даже в относительно небольших 
концентрациях [4,с. 46]. Несмотря на то, что хром входит в число 14-ти необходимых для 
животных и человека микроэлементов (Fe, I, Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Se, Ni, Sn, Si, F и V), 
отравления им и его соединениями в больших дозах вызывают поражения кожи и слизистой 
оболочки [5, с. 640-6, с. 284]. 
В настоящее время для решения поднятой в работе проблемы и достижения 
поставленной цели необходима разработка чувствительных, надежных, простых и 
экономических методов определения хрома являющейся актуальной задачей современной 
аналитической химии. Одним из существующих методов, удовлетворяющих этим 
требованиям, является спектрофотометрия с применением иммобилизованных органических 
реагентов (ОР), применение которых позволяет снизить нижние границы определяемых 
концентраций элементов и улучшить метрологические характеристики разработанных 
методик [7, с.284].
Изучена 
возможность 
иммобилизации 
органических 
реагентов 
группы 
оксиазосоединений на волокнистых сорбентах и применения их в качестве чувствительного 
элемента для определения хрома(III). 
Реагент представляет собой порошок темно-красного цвета, растворимый в воде и 
устойчивый при хранении в течение длительного времени. Он характеризуется высокой 
чувствительностью и цветной реакцией с большой группой металлов разных периодов и 
групп, причем избирательность реагентов, свойства образованных комплексов и процесс 
комплексообразования зависят от природы и положения комплексообразующих
заместителей в молекуле реагента. 
Используемые в работе полимерные анионообменные волокна получены химической 
модификацией 
промышленного 
полиакрилонитрильного 
волокна 
«нитрон» 
с 
азотсодержащими 
основаниями 
– 
ПАН+полиэтил 
полиамин 
(ППА), 
ПАН+гексаметилендиамином 
(ППГ) 
обладающие 
механической 
и 
химической 
устойчивостью, большей емкостью и хорошими физико-химическими свойствами, 
позволяющими значительно понизить предел обнаружения за счет увеличения ресурса 
анализируемого раствора, при малой чувствительности цветной реакции. 
Исследование спектров отражения иммобилизованных носителей и ионов 
металлов(рис.1,2) показало, что максимум комплексообразования находится в области 580 
нм. 
Результаты ИК-спектроскопических исследований показали, что наличие в молекуле 
реагента -SО
3
Н групп обуславливает возможность иммобилизации реагента на 
анионообменниках. В процессе проведения эксперимента установлены оптимальные условия 
иммобилизации 
1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфокислоты,
при этом изучено влияние 
концентрации реагента и времени выдерживания диска сорбента на величину 
аналитического сигнала в диапазонах концентраций 1·10
-5
-1·10
-3
М и 3-15 мин. 
Аналитический сигнал максимален при выдерживании носителей сорбента в 1·10
-4
М 
растворе 
динатриевой соли 1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфокислоты
в течение 8 мин, при 
оптимальном интервале рН 3-6. 

76
Рис.1.Спектры отражения сорбента(1), 
иммобилизованного 
реагента(2) 
и 
комплекса с ионами хрома (3) 
Рис.2. Функция кубелки –Мунка от длины 
волны для сорбента(1), иммобилизованного 
реагента(2) и комплекса с ионами хрома (3) 
Сравнение спектров иммобилизованного и исходного органического 
динатриевой соли 
1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфокислоты
показало, что функционально-аналитические 
группы, ответственные за комлексообразование в иммобилизованном и нативном реагенте 
аналогичны, что указывает на то, что структура реагента сохраняется также и в 
иммобилизованном состоянии.
Изучение 
комплексообразования
динатриевой 
соли 
1,8-диоксинафталин-3,6-
дисульфокислоты
с ионами хрома(III) методами сдвига равновесия и изомолярных серий 
показало, что состав комплекса соответствует соотношению Ме:R=1:1. Причиной такого 
комплексообразования являются два шестичленных цикла с квазиароматическими 
свойствами, ионное состояние азогруппы и длинная цепь конъюгации. Высокая прочность 
комплексов с 
динатриевой соли 1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфокислоты
объясняется 
повышением кислотных свойств гидроксила при переходе второй части молекулы в 
хинонгидразонную форму, а также в образовании координационной связи металла с 
карбонильным кислородом. Рассматривая механизм комплексообразования
динатриевой соли 
1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфокислоты
с исследованными элементами, прежде всего 
следует отметить, что высокую прочность полученных комплексов нельзя объяснить 
одновременным участием обеих функционально-аналитических групп (ФАГ) молекулы 
динатриевой соли 1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфокислоты
с одним ионом металла и 
образованием замкнутых циклов, имеющей место при комплексообразовании с 
комплексоном III. Вместе с тем, наличие симметричной оксиазогруппировки является 
единственным отличием обуславливающим прочность полученных комплексов.
Достаточно прочная связь металла с ИМОР доказывается также и изотермой сорбции 
хрома(III) на носителе, полученной в оптимальных условиях сорбции металла и 
принадлежащей к L- типу, что свидетельствует о высокой адсорбции при низких 
концентрациях металла в растворе. 
Изучение спектральных характеристик комплексообразования ИМОР с хромом 
показало, что величина аналитического сигнала для 
динатриевой соли 1,8-диоксинафталин-
3,6-дисульфокислоты
максимальна при 580 нм, что соответствует максимуму его 
комплексообразования в растворе. Для расчета концентрации хрома по изменению 
коэффициентов диффузного отражения при 580 нм использовали функцию Кубелки-Мунка-
Гуревича F(R)=(1-R)
2
/2R. 
Комплексообразование хрома(III) на носителе можно описать уравнением: М + 
nR→MR
n
, где М-ион металла, R-иммобилизованный рагент, MR
n
-образовавшийся комплекс. 
Нами установлено, что определению хрома не мешают 100-кратные количества железа, 
цинка, марганца, 50-кратные – кадмия, а 20-кратные количества свинца и меди сильно 
мешают определению хрома. 
После проведения исследования по определению хрома в его индувидуальных 
растворах, представляло интерес, проверить возможность определения хрома в модельных 

77
бинарных, тройных и более сложных смесях, состоящих из числа тех катионов, которые 
часто и широко сопутствуют ему в природе. 
Сравнение спектров иммобилизованного и исходного органического 
динатриевой соли 
1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфокислоты
показало, что функционально-аналитические 
группы, ответственные за комлексообразование в иммобилизованном и нативном реагенте 
аналогичны, что указывает на то, что структура реагента сохраняется также и в 
иммобилизованном состоянии.
Изучение 
комплексообразования
динатриевой 
соли 
1,8-диоксинафталин-3,6-
дисульфокислоты
с ионами хрома(III) методами сдвига равновесия и изомолярных серий 
показало, что состав комплекса соответствует соотношению Ме:R=1:1. Причиной такого 
комплексообразования являются два шестичленных цикла с квазиароматическими 
свойствами, ионное состояние азогруппы и длинная цепь конъюгации.
Результаты проведённых исследований позволили заключить, что разработанные нами 
сорбционно-спектроскопические методики определения хрома(III) вполне можно применить 
к анализу сложных модельных бинарных, тройных и более сложных смесей и реальных 
объектов, поскольку нижняя граница определяемых содержаний, рассчитанная по 3s-
критерию, находится на уровне паспортных данных, а в некоторых случаях даже 
значительно ниже. 

жүктеу/скачать 12,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: