Утворення, екстракція та аналітичне застосування іонних асоціатів хрому (VI) з основними барвниками

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. В.Н. КАРАЗІНА

УДК 543: 546. 76

Утворення, екстракція та аналітичне застосування іонних асоціатів хрому (VI) з основними барвниками

Спеціальність 02.00.02 - аналітична хімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук

Мага Іван Михайлович

Харків 2000

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі аналітичної хімії

Ужгородського державного університету Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор Балог Йосип

Степанович, професор кафедри аналітичної хімії Ужгородського державного університету

Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор Бугаєвський

Олександр Анатолійович, професор кафедри хімічної метрології Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна

кандидат хімічних наук, доцент Плаксієнко Ірина

Леонідівна, доцент кафедри аналітичної хімії Українського державного хіміко-технологічного університету

Провідна установа: Дніпропетровський державний університет Міністерства освіти і науки України, кафедра аналітичної хімії, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться 6 жовтня 2000 р. о 16 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.14 в Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна за адресою: м. Харків, пл. Свободи, 4, ауд. 7-80.

З дисертацією можна ознайомитись в центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна.

Автореферат розіслано 5 вересня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат хімічних наук, доцент Л.П. Логінова.

АНОТАЦІЯ

Мага І.М. Утворення, екстракція та аналітичне застосування іонних асоціатів Хрому (VI) з основними барвниками. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02 -аналітична хімія. - Харківський національний університет ім. В.Н.Каразіна. Харків, 2000.

Дисертацію присвячено дослідженню загальних закономірностей, особливостей утворення та екстракції іонних асоціатів Хрому (VI) з основними барвниками, показано перспективність їх, аналітичного застосування. Підібрано екстрагенти, вивчено вплив рН середовища, природи та концентрації барвника, кислоти, процесу висолювання. Розраховано хіміко-аналітичні характеристики іонних асоціатів Хрому (VI), встановлено їх склад. Вивчено електрохімічні властивості іонних асоціатів. Запропоновані методики визначення.

Ключові слова: іонні асоціати, основні барвники, екстракція, фотометричне визначення, іонометрія, Хром (VI), чутливість, селективність.

АННОТАЦИЯ

Мага И.М. Образование, экстракция и аналитическое применение ионных ассоциатов хрома (VI) с основными красителями. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.02. - аналитическая химия, Харьковский национальный университет им. В.Н.Каразина. Харьков, 2000.

Диссертация посвящена исследованию общих закономерностей и особенностей экстракции ионных ассоциатов хрома (VI) с основными красителями, показана перспективность их аналитического применения.

В работе исследованы красители цианового, родаминового, трифенилметанового ряда.

Найдены оптимальные условия образования и экстракции ионных ассоциатов хрома (VI) с основными красителями. Изучено влияние природы экстрагента, рН среды. Лучшими из них оказались ароматические углеводороды - бензол и его гомологи, а также некоторые сложные эфиры уксусной кислоты.

Найдена линейная зависимость молярных коэффициентов погашения ионных ассоциатов Хрома (VI) от параметра ВР* (по Шмидту) растворителя для производных бензола.

В качестве высаливателя изучены хлориды щелочных, щелочноземельных металлов и AlCl3. Для практического применения в качестве высаливателя лучшим оказались LiCl и NaCl.

В оптимальных условиях образования и экстракции ионных ассоциатов Хрома (VI) c основными красителями записаны спектры поглощения и рассчитаны их основные химико-аналитические параметры. Спектрофотометрическими методами исследован состав ионных ассоциатов, молярные соотношения компонентов составляют: Cr(VI) : Cl- : R+ = 1:1:1.

Приведены интервалы концентраций хрома (VI), для которых соблюдается закон Бера. Рассчитаны значения нижнего предела обнаружения хрома (VI).

Среди изученных красителей наиболее эффективными оказались цианиновые красители, а также родамин С и бриллиантовый зеленый.

Исследованы электрохимические свойства ионных ассоциатов хрома (VI) с основными красителями, время отклика, дрейф электродного потенциала, влияние фонового электролита, рН среды, мешающих ионов. Рассчитаны коэффициенты селективности электрода. Изучено влияние мешающих ионов на экстракцию ионных ассоциатов хрома (VI) и рассмотрены вопросы повышения селективности его экстракционно-фотометрического определения, определены коэффициенты селективности.

В практических целях для экстракции ионных ассоциатов хрома (VI) органические растворители подбирали так, чтобы простые соли самого красителя минимально извлекались при максимальной экстракции ионных ассоциатов. На практике рекомендовано использовать толуол, бутилацетат и амилацетат.

Приведены методики экстракционо-фотометрического и ионометрического определения хрома (VI) в сточных водах и почвах, модельных растворах. Проведена статистическая обработка результатов анализа и сравнение с данными атомно-абсорбционного метода определения.

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют об перспективности научного направления разработки дальнейшего исследования ионных ассоциатов хрома (VI) с основными красителями. Такие системы ионных ассоциатов являются эффективной аналитической формой и удобны для извлечения, концентрирования органическими экстрагентами и последующего спектрофотометрического определения хрома (VI) в природных объектах.

Ключевые слова: ионные ассоциаты, основные красители, экстракция, фотометрическое определение, хром (VI), ионометрия, чувствительность, селективность.

ABSTRACT

Formation, extraction and analytical application of ionic associates of chrome (VI) with the basic dyes.

The dissertation for a Candidate's degree in chemical science by speciality 02.00.02 --analytical chemistry. (Kharkov V.N.Karazin National University. Kharkov, 2000).

The dissertation suggest an idea investigation of common features formation and extraction ionic association of chromium (VI) with the basic dye-stuff, present perspective of analytical use. Have been carried out selection extragents and studied influence pH, character and concentration dye-stuff, acid, process salting-out. Have been realized dependence appropriate changing Salting-out effect of chlorides alkali and alkali-earth metals. Issue from electronic spectrum calculated the main chemical-analytical characteristics of ionic association chromium (VI) with due-stuff. With the help of association chromium (VI) as electrode-active substance obtained plastificater membrane for the ionic-selection electrode. Some their electro chemical characteristics have been studied. Have been suggested methods determine.

Key words: ionic association, basic dyes, photometric determination, sensitivity, selectivity, Chromium (VI), extraction, ionometry.

барвник кислота пластифікований

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Хром та його сполуки широко використовують у хімічній, текстильній промисловості, фармакології, в інших галузях господарства, техніки, науки. Постійно зростають вимоги до методів контролю за вмістом Хрому (ІІІ, VI), особливо більш токсичної форми Cr(VI). До найважливіших методів визначення Хрому (VI) відносять фотометричні, що характеризуються доброю відтворюваністю, надійністю, простотою апаратурного оформлення. Щоб визначати мікрограмові кількості різних елементів, використовують екстракційно-фотометричні методи за участю основних барвників (ОБ) - аналітичних реагентів, що характеризується високою чутливістю та селективністю. Для Хрому (VI) розроблено обмежену кількість таких методів; практично не вивчено як реагенти ціанінові барвники, із якими як перспективні аналітичні форми добре відомі іонні асоціати (ІА) багатьох елементів. Дослідження електрохімічних властивостей ІА з основними барвниками має також теоретичне та практичне значення.

Отже, пошук ІА з основними (ціаніновими) барвниками як нових аналітичних форм для чутливого та селективного визначення Хрому (VI) є актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано за координаційним планом кафедри аналітичної хімії Ужгородського державного університету за проблемою: “Дослідження комплексоутворення металів з електровід'ємними лігандами і органічними основами та аналітичне застосування утворених сполук”. Напрямок включено до плану АН України відповідно з республіканським планом найважливіших наукових досліджень у галузі природничих та гуманітарних наук (Постанова Президії АН України № 1210 від 21.05.1986р.), “Розробка спектрофотометричних методів визначення мікрокількостей неорганічних і органічних речовин в об'єктах навколишнього середовища і високотоксичних матеріалах із використанням основних барвників”. ДР №0194 U 0338521. Ужгород, 1996.

Мета і задачі дослідження полягають у покращенні чутливості та вибірковості фотометричного та іонометричного визначення Хрому (VI), використовуючи ІА з основними барвниками. Щоб досягти цієї мети, необхідно:

- вивчити вплив концентрації та природи кислоти, екстрагента, висолювача, основного барвника на утворення та екстракцію ІА Хрому (VI);

- установити оптимальні умови та закономірності екстракції ІА, вплив іонів, що заважають, основні хіміко-аналітичні характеристики, склад ІА, що екстрагуються;

- синтезувати пластифіковані мембрани на основі ІА Хрому (VI) та основних барвників; вивчити їх електродні характеристики;

- розробити високочутливі та селективні методи екстракційно-фотометричного та іонометричного визначення Хрому (VI).

Наукова новизна. Показано перспективність використання ІА Хрому (VI) із ціаніновими барвниками для високочутливого та селективного екстракційно-фотометричного та іонометричного визначення хрому.

Вперше систематично вивчено умови утворення та екстракції ІА Хрому (VI) з основними барвниками; встановлено оптимальні умови екстракції ІА, їх склад, константи стійкості, оптичні характеристики, необхідні у фотометричному аналізі. Для екстракційних систем Cr (VI) - MeCl - ОБ - S, де S - розчинник (похідне бензолу), знайдено лінійну залежність молярних коефіцієнтів поглинання (?) від параметра розчинника ВР* (за Шмідтом). Одержано дані про вплив концентрації й природи кислоти, екстрагента, основного барвника. Знайдено, що хром (VI), як правило, екстрагується як ІА хлорохроматного аніонного комплексу з катіоном барвника. Встановлено, що використання висолювачів (LiCl, NaCl та ін.) як джерела лігандів підвищує здатність ІА Хрому (VI) до екстракції, селективність та чутливість визначення. Розраховано умовні константи стійкості та константи розподілу іонних асоціатів Хрому (VI). Показано, що у таких екстракційних системах найефективнішими екстрагентами є симетричні поліметинові ціанінові барвники - похідні 1,3,3-триметил-3Н-індолію. За участю цих барвників значення молярних коефіцієнтів поглинання екстрактів ІА досягає (1,5 - 3,6)?105.

Уперше одержано кількісні характеристики електродних властивостей пластифікованих мембран на основі ІА Хрому (VI) з основними барвниками. Показано вплив природи барвника, складу мембрани та умов визначення на електродну функцію мембрани - іоноселективного електроду (ІСЕ).

Практичне значення одержаних результатів. Одержані дані про утворення та екстракцію ІА Хрому (VI) дозволяють цілеспрямовано вибирати умови (рН, екстрагент, висолювач, реагент і т.д.) найефективнішого екстракційно-фотометричного визначення мікрокількостей Хрому (VI). Утворення та екстракцію ІА хлорохромату з катіоном барвника в широкому інтервалі рН (1,0-6,5) покладено в основу методики спектрофотометричного визначення хрому.

Використовуючи симетричні ціанінові та стирилові барвники, розроблено нові високочутливі (0,005-0,001 мкг/смі) та селективні екстракційно-фотометричні методики визначення Хрому (VI). Методики придатні навіть у присутності 1000-500 разових кількостей Заліза (ІІІ), Цинку, Кадмію, Алюмінію, Міді та інших елементів. Розроблені методики опробувано при аналізі стічних вод, ґрунту, технічних розчинів (гальванічних цехів), лікарських препаратів.

Показано можливість селективного визначення хромат-іонів у широкому інтервалі концентрацій (рСr(VI) = 2,0-5,0), використовуючи мембранний іоноселективний електрод на основі ІА Хрому (VI) з основними барвниками.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом сплановано та реалізовано основну частину експериментальних досліджень, розрахунки, проаналізовано результати, сформульовано загальні висновки та основні положення, що виносяться на захист. Результати узагальнено за участю наукового керівника, д.х.н., проф. Балога Й.С.

Апробація теми. Основні результати дисертації доповідались та обговорювались на Міжнародному конгресі з аналітичної хімії (Москва, 1997), Міжнародній конференції Карпатського Єврорегіону - CERECO-97 (Мішкольц, Угорщина), Всеукраїнській конференції з аналітичної хімії присвяченої 90-річчю від дня народження академіка А.К. Бабка (Київ, 1995), Всеукраїнській конференції з аналітичної хімії присвяченій 90-річчю від дня народження члена кореспондента НАН України В.А. Назаренка (Ужгород, 1998), Всеукраїнській (із міжнародною участю) конференції з аналітичної хімії присвяченій 100-річчю від дня народження професора М.П. Комаря. (Харків, 2000), XIV Українській конференції з неорганічної хімії (Київ - 1996), 38-й науковій конференції зі спектрохімії (Пакш, 1995, Угорщина), науковій конференції Угорської академії наук - Ніредьгазьке відділення, (Ніредьгаза, 1996, Угорщина), наукових конференціях професорсько-викладацького складу Ужгородського державного університету 1994-2000 рр.

Публікації. Дисертацію написано на основі матеріалів, що опубліковані в 8 статтях, 2 депонованих рукописах та 16 тезах доповідей.

Структура та об'єм дисертації. Дисертація містить вступ, 6 розділів, висновки, список джерел. Обсяг роботи - 133 сторінки машинописного тексту, з 45 рисунками та 16 таблицями (175 посилань на роботи вітчизняних та зарубіжних авторів).

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В роботі досліджено ціанінові барвники, загальні хімічні формули та деякі властивості яких подано у табл. 1. Вживано такі скорочення: N, N' - диметиліндоціанін (ДІЦ), N, N' - диметиліндокарбоціанін (ДІК), N, N' - диметиліндодикарбоціанін (ДІДК), N, N' - диметиліндотрикарбоціанін (ДІТК), N, N' - бензоксазолкарбоціанін (БОК), N, N' - бензтіазолкарбоціанін (БТК), N, N' - хінолінкарбоціанін (ХК), N, N' - диацетоксиетиліндокарбоціанін (ДАІК), астразоновий фіолетовий 3Р (АФ3Р), астразоновий рожевий 2С (АР2С), 3,3'-диметил-2-(4-диметиламіностирил)-1-оксиетиліндолію (ДДОІ), катіонний червоно-фіолетовий (КЧФ), 2-(1,5-диметиламінотієніл-2-(вініл-2)-1,3,3-триметил-3-4-індолію (ДТВТІ). Крім того, досліджено родамінові барвники: родамін С (РС), родамін Ж (РЖ), родамін 6Ж (Р6Ж), бутилродамін (БР); брильянтовий зелений (БЗ).

У другому розділі охарактеризовано використані реагенти, матеріали та апаратура. Кваліфікація реагентів - “хч” та “ч.д.,а.”: ОБ використовували комерційні та синтезовані в Інституті органічної хімії НАН України.

Перелік та скорочені позначення барвників - компонентів іонних пар

Ціанінові симетричні барвники

де X,Y n та ?, лmax відповідають:

Скорочення Х: Y: n ???104 дм3 моль-1 см-1 лmax, нм

ДІЦ >С(CH3)2 -CH3 0 0,08 446

ДІК >С(CH3)2 -CH3 1 14,1 538

ДІДК >С(CH3)2 -CH3 2 18,2 644

ДІТК >С(CH3)2 -CH3 3 13,4 748

БОК >O -CH3 1 11,4 485

БТК >S -CH3 1 13,8 558

ХК -CH=CH- -CH3 1 4,1 614

ДАІК >С(CH3)2 C2H4OCOCH3 1 12,5 542

У третьому розділі описано оптимальні умови утворення та екстракції ІА Хрому (VI) з ОБ. Вивчено вплив природи екстрагента. Виявилось, що ароматичні вуглеводні - бензол та його гомологи, а також деякі складні ефіри оцтової кислоти, є найкращими. Для похідних бензолу екстракційна здатність до ІА з ДІК та БЗ зменшується у ряді: бензол > толуол > ксилоли > пропілбензол > псевдокумол > бутилбензол > ізоамілбензол, корелюючи із їх параметром розчинності за Гільдебрандом. Для ефірів оцтової кислоти екстракційна здатність до ІА з ДІДК, АР2С та ДДОІ зменшується у ряді: етилацетат > пропілацетат > бутилацетат > амілацетат > ізоамілацетат, тобто із зростом довжини вуглеводного ланцюга.

Для екстракційних систем Cr(VI)-MeCl-ОБ-S, де S - розчинник (похідне бензолу), виявлено лінійну залежність молярних коефіцієнтів поглинання (?) від параметра ВР* розчинника (за Шмідтом, рис. 1).

За результатами досліджень, висолюючий ефект послаблюється із зростом радіусу іону металу і зменшується у ряді LiCl > NaCl > KCl > NH4Cl > RbCl > CsCl (рис. 2) для одновалентних металів, та у ряді MgCl2 > CaCl2 > SrCl2 > BaCl2 для двовалентних металів. На практиці LiCl та NaCl є найпридатнішими як висолювачі.

Для регулювання рН середовища вивчено сірчану, соляну, азотну, фосфорну та оцтову кислоти. В органічну фазу краще вилучаються ІА Хрому (VI) в присутності соляної та сірчаної кислот. Як приклад на рис. 3 наведено залежність світлопоглинання екстрактів ІА в системі Cr(VI)-NaCl-ДІК від природи та концентрації кислоти.

У четвертому розділі досліджено хіміко-аналітичні характеристики ІА. В оптимальних умовах утворення та екстракції одержано ІА Хрому (VI) з ОБ, записано їх спектри поглинання та розраховано їх хіміко-аналітичні параметри. Спектрофотометричні характеристики екстрактів ІА Хрому (VI) з ОБ наведено у табл 1.

Із вивчених ІЧ-спектрів ІА Хрому (VI) видно, що азот барвника зберігає амонійний характер у ІА з аніоном CrO3Cl-. Барвник не зазнає структурних змін порівняно із його хлоридом. Отже, утворення ІА відбувається через електростатичну взаємодію між аніонним комплексом CrO3Cl- та катіоном барвника.

Спектрофотометричними методами досліджено склад ІА, знайдено молярні співвідношення компонентів: Cr(VI) : Cl- : R+ = 1 : 1 : 1, що відповідає складові ІА Хрому (VI) з ОБ, [CrO3Cl]-R+, і схемі утворення та екстракції:

HCrO4- + Cl- + R+ + H+ ? CrO3Cl-·R+ + H2O,

умовн = c(CrO3Cl-·R+) / {c(HCrO4-)·c(R+)},

CrO3Cl- R+(В) + n S(O) ? CrO3Cl-·R+·n S(O),

де (в) - водна фаза, (о) - органічна фаза, S - органічний розчинник.

Результати досліджень механізму екстракції Хрому (VI) із родаміновими барвниками показують, що склад ІА відповідає формулі HCrO4-·R+. Визначено умовні константи стійкості та константи розподілу (табл. 2) ІА Хрому (VI). Розраховано метрологічні характеристики ІА Хрому (VI), які наведено в табл. 3.

З даних (табл. 3) видно, що закон Бера здійснюється в інтервалі концентрацій Хрому (VI) від 0,005 до 3.6-26 мкг/см3. Нижня границя визначення знаходиться в межах 0,005-0,09 мкг/см3 Cr(VI), залежно від природи барвника.

У п'ятому розділі досліджено електрохімічні властивості ІА Хрому (VI) з ОБ. Як барвники використано ДІЦ, ДІК, АР2С, АФ3С, ДДОІ, ДТВТІ, РС, РЖ, Р6Ж, БЗ.

Розроблено методику приготування пластифікованих мембран з ІА Хрому (VI) як електродоактивною речовиною (ЕАР). Описано підготовку іоноселективного електроду (ІСЕ), електрохімічної системи та правила вимірювань. Вивчено залежність електродної функції мембран від природи ІА та вмісту ЕАР (досліджено масові частки ЕАР 1%, 3% та 5%). При масовій частці ЕАР у мембрані, близькій до 3%, лінійна залежність потенціалу мембран зберігається у найширшому інтервалі концентрацій Хрому (VI), с(Cr2O72-) = 0,5·10-5 - 0,5·10-2 моль/дм3.

Оптимальні умови кислотності для різних мембран відповідають рН = 5-8. Значення крутизни електродної функції (S, мВ/рС) складає 18-24. Нижня границя концентрації, що визначають, дорівнює 9.10-6 моль/дм3.

Вивчено залежність потенціалу мембран від рН, від природи барвника. Встановлено робочий інтервал кислотності середовища. Методом змішаних розчинів вивчено вплив сторонніх іонів та коефіцієнти селективності електрода.

У шостому розділі розглянуто аналітичне застосування ІА. Результати досліджень приводять до висновку, що з досліджених ОБ ціанінові барвники ДІК, ДІДК, АР2С, АФ3Р, ДДОІ, РС, БЗ є перспективними реагентами для екстракційно-спектрофотометричного визначення: барвник ДІЦ для іонометричного визначення Хрому (VI) (табл. 4).

Органічні розчинники для екстракції ІА підбирали так, щоб прості солі самого барвника вилучались мінімально при максимальній екстракції ІА. Враховували також селективність екстракції й токсичність розчинника. Як екстрагенти для вилучення ІА Хрому (VI) з ДІДК, АР2С та ДДОІ використовували амілацетат, із барвниками АФ3Р, з РС - бутилацетат. ІА Хрому (VI) із барвниками ДІДК, АР2С, БЗ ефективно вилучаються в органічну фазу із солянокислих розчинів, а з ДІК, АФ3Р та РС - із розчинів сірчаної кислоти.

Для вилучення ІА з ДІДК, ДДОІ, АР2С, АФ3Р, БЗ як джерело ліганду Cl- та висолювач використовували LiCl; для вилучення ІА з ДІК - NaCl; для вилучення ІА з РС не додавали висолювача (отже, і ліганду).

На основі вивчених параметрів рівноваг розроблено методи екстракційно-фотометричного та іонометричного визначення Хрому (VI) у стічних водах, ґрунтах та модельних розчинах і відповідної статистичної обробки результатів аналізів. Результати визначення Хрому (VI) у стічних водах та ґрунтах наведено у табл. 4. Вони свідчать про перспективність подальшого дослідження ІА Хрому (VI) з основними барвниками. Такі системи зручні для вилучення, концентрування органічними екстрагентами та наступного спектрофотометричного визначення Хрому (VI) у природних об'єктах, зокрема у стічних водах та ґрунтах.

ВИСНОВКИ

Дослідження рівноваг утворення та властивостей іонних асоціатів Хрому(VІ) з основними барвниками (ціаніновими, родаміном С та брильянтовим зеленим) дозволило обрати ефективні аналітичні форми для вилучення, концентрування екстракційно-спектрофотометричного визначення Хрому(VІ) та створення мембранних електродів, селективних до сполук Хрому(VІ). Найефективнішими для екстракції Хрому(VІ) є N,?'-диметиліндокарбоціанін, N,?'-диметиліндодикарбоціанін, для іонометрії -- N,?'-диметиліндоціанін.

1. З вивчених органічних розчинників найпридатнішими як екстрагенти є толуол, амілацетат та бутилацетат. Для екстракційних систем Cr(VI) - МеСl -основний барвник - похідні бензолу значення молярних коефіцієнтів поглинання (?) лінійно залежать від від параметра ВР* (за Шмідтом) розчинника, а значення коефіцієнтів розподілу - від концентрації солі металу.

2. Дія висолювачів на рівноваги екстракції призводить до зменшення ефективності висолюючої дії із зростом радіусу іону металу в рядах LiCl > NaCl > > КС1 > NH4Сl > RbCl > CsCl для одновалентних металів, та MgCl2 > СаСl2 > > SrCl2 > BaCl2 для двовалентних металів. Ефективна концентрація висолювача в екстракційних системах складає 2-11 моль/дм3 LiCl.

3. Повнота вилучення Хрому(VІ) забезпечується при його екстракції з хлороводневих та сірчанокислих середовищ. Для кислот меншої сили (Н3РO4, СН3СООН) аналогічний ефект досягається при значно більших молярних концентраціях кислот.

4. Установлено механізм утворення іонних асоціатів та екстракції. За даними електронних спектрів установлено хіміко-аналітичні характеристики іонних асоціатів Хрому(VІ), що екстрагуються: молярні коефіцієнти поглинання дорівнюють (1,5 - 3,6)?105 для різних барвників; склад асоціату відповідає відношенню Cr(VI) : МеСl : R+ = 1 : 1 : 1. Для амілацетатних екстрактів іонні асоціати Хрому(VІ) з Астразоновим рожевим 2С екстрагуються у вигляді тетрасольвату, із Родаміном С - у вигляді трисольвату. Обрано оптимальні умови окиснення за схемою Сг(ІІІ) --> Cr(VI), що передує екстракції, та методи підвищення селективності (регулювання кислотності, ліганду, підбір екстрагента, введення маскуючих реагентів).

5. На основі іонних асоціатів Хрому(VІ) з основними барвниками синтезовано 22 пластифіковані мембрани, селективні до хромат-іонів. Електродні функції мембран лінійні в діапазоні концентрацій хромат-іонів 10-5 -10-2 моль/дм3, із кутом нахилу 18-24мВ/рС. Оптимальні умови іонометричних визначень Хрому(VІ): діапазон рН 5-8, фоновий електроліт 0,1 моль/дм3 Na2SO4.

6. Надійність розроблених методик екстракційно-фотометричного та іонометричного визначення Хрому(VІ) доведена апробуванням їх у модельних розчинах, стічних водах та ґрунтах у порівнянні з результатами атомно-абсорбційного визначення.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Балог Й.С., Мага І.М. Гаргітаі-Тот А. Екстракційно-фотометричне визначення Хрому (VI) з астразоновим фіолетовим ЗР //Укр. хим. журн. - 1997. - Т.63, №8. - С. 120-123.

2. Балог Й .С., Мага І.М. Экстрационно-фотометрическое определение хрома (VI) в водах //Химия и технология воды. - 1997. - Т.19, № 5 - С. 465-469.

3. Балог Й.С., Мага І.М., Гаргітаі-Тот А., Андрух В.А., Мушкало И.Л. Экстракция и спектрофотометрическое определение хрома (VI) в виде ионных ассоциатов с N,N'- диметилиндодикарбоцианином // Укр. хим. журн. - 1998. -Т.64, №7 -С. 56-59.

4. Балог Й.С., Мага І.М., Гаргітаі-Тот А., Бора А.А. Спектрофотометричне визначення Хрому (VI) з використанням основних барвників //Проблеми економічного та соціального розвитку регіону і практика наукового експерименту. Наук.-техн. збірник. Вип. 13. Київ-Ужгород. -1997.- С. 248-251.

5. Мага І.М., Балог Й.С., Шморгун І.Б., Панкулич В.В. Екстракційно-фотометричне визначення Хрому (VI) з брильянтовим зеленим //Науковий Вісник Ужгород. ун-ту. Сер. Хімія. Вип. 2. -Ужгород. -1997. - С. 9-12.

6. Мага І.М., Балог Й.С., Андрух В.А. Дослідження іонних асоціатів Хрому (VI) з родаміновими барвниками в якості електродоактивних речовин для іоноселективних електродів //Науковий Вісник Ужгород. ун-ту. - Ужгород - Сер. Хімія. Вип. 3. - 1998. - С.137-139.

7. Мага І.М., Балог Й.С., Андрух В.А. Гаргітаі-Тот А. Оптичні та електрохімічні властивості іонних асоціатів з 3,3'-диметил-2-(4-диметиламіностирол)-1-оксиетиліндолію // Науковий Вісник Ужгород. ун-ту. Сер. Хімія. Вип. 3.- Ужгород. - 1998. - С. 140-143.

8. Мага І.М., Балог Й.С., Тирчо Ю.Б. Аналітичні проблеми спектрофотометричного визначення різних форм Хрому (III, VI) // Науковий Вісник Ужгород. ун-ту. Сер. Хімія. Вип.4.- Ужгород. - 1999.- С.89-92.

9. Мага І.М., Балог Й.С., Маталасова В.Ю. Екстракція та фотометричне визначення Хрому (VI) з стириловими барвниками // - Київ, 1996. - 54.с - Деп. в Укр. ДНТБ 24.10.1996. №2100 - Ук-96.

10. Мага І.М., Балог Й.С., Бора А.А. Дослідження екстракції та фотометричне визначення Хрому (VI) з родаміновими барвниками // - Київ, 1996. - 51 с. - Деп. в Укр. ДНТБ 11.11.1996. №2191-Ук-96.

11. Balogh J., Hargitai-Tуth Б., Maga I.M. Spectropotometric determination of chromium (VI) after ion associate extraction with cyanine dyes. // Proc. 35th IUPAC Congress. Section 4-6. Istanbul. (Turkey). - 1995. - ANAL. ORL. 29.

12. Балог Й.С., Мага І.М. Экстракция и спектрофотометрическое определение хрома (VI) в виде ионных ассоциатов с цианиновыми красителями // Тезисы докл. 10-й конференции по экстракции. -Уфа. - 1994. -С. 332.

13. Balogh J., Hargitainй-Tуth Б., Maga I. A krуm (VI) spektrofotometriбs meghatбrozasб bбzikus szinezйkkel. // Proc. XXXVIII Magyar Szinkйpelemzц Vбndorgyьlйs йs XI. Magyar Molekulaspektroszkуpiai Konferencia. - Paks. - 1995. - P. 1-4.

14. Балог Й.С., Мага І.М., Задорожна Є.М. Комплексоутворення та екстракція Хрому (VI) з ціаніновими барвниками. // Тези доп. Всеукр. конф. з аналітичної хімії, присвячена 90-річчю з дня народження академіка А.К. Бабка. - Київ. - 1995. -С. 79.

15. Балог Й.С., Мага І.М. Оптичні та електрохімічні властивості іонних асоціатів Хрому (VI) з астрозоновим розовим 2С. //Тези доп. 50-а Наукової конференції професорсько-викладацького складу Ужгород. держ. ун-ту (секція хім. наук). - Ужгород. -1996. -С. 3.

16. Balogh J., Hargitai-Tуth Б., Maga I. Spektrophotometrie determsnation of chromium (VI) after ion associate extraction with cyanine dyes. // Abst. Eur. conf. on analytical chemistry “Euroanalisis IX”. - Bologna (Italy). - 1996. -P. MO 103.

17. Балог Й.С., Мага І.М. Комплексоутворення та екстракція Хрому (VI) з катіонним червоно-фіолетовим. // Тези доп. XIV Укр. конф. з неорган. хімії. - Київ. - 1996. - С. 109.

18. Balogh J.S., Basel Ya.R., Kormosh Z.A., Maga I.M., Studenyak Ya.I., Voronich O.G. Determination the heavy-metal content in the environmental objects using the basik dyes // Proc. and abst. Intern. Ecological Congr. - Voronezh, (Russia). - 1996. - P. 30-31.

19. Balogh J., Hargitainй-Tуth Б., Maga I. Bбzikus szinezйkek alkolmazбsa a krуm mуdosulatanalitikбjбban. // MTA SzSs BM 1996. йvi tudomбnyos ьlйsйn elhangzott elцdбsok цsszefoglу. - Nyiregyhбza. - 1996. - P. 118.

20. Мага І.М., Балог Й.С. Екстракція та фотометричне визначення Хрому (VI) з астразоновим фіолетовим 3Р. // Тези доп. Наук. конф. присв. 50-річчю хім. ф-ту Ужгород. держ. ун-ту. - Ужгород. - 1996. - С. 42-43.

21. Balogh J., Hargitai-Tуth Б., Maga I. Extraction-Spectrophotometric determination of chromium (VI) in environmental objects. // Abstr. 2 Intern. Conf/ on Carpathian Euroregion. CERECO-97. -Miskolc-Lillafьred. (Hungary). - 1997. - P. 69.

22. Balogh J., Maga I., Hargitai- Tуth Б.. Solvent extraction and spectrophotometric determination of chromium (VI) with cyanine dyes. // Abstr. International congress on Analytical Chemistry. Volume 1 Moscow (Russia). 1997. -P. D-42.

23. Мага І.М., Балог Й.С., Гаргітаі-Тот А. Спектрофотометричне та іонометричне визначення Хрому (VI) з основними барвниками. // Тези доп. Всеукр. конф. з аналіт. хімії, присв. 90-річчю від дня народження чл. -кор. НАН України В.А. Назаренка. - Ужгород. - 1998 - С. 139.

24. Мага І.М. Вивчення іонних асоціатів Cr (VI) з основними барвниками, як електродоактивних речовин для іоноселективних електродів. // Тези доп. Всеукр. конф. з аналіт. хімії, присв. 90-річчю від дня народження чл. -кор. НАН України В.А. Назаренка. - Ужгород. - 1998 - С. 144.

25. Andruch V., Balogh J., Maga I., Matherny M., Terek J. Perspektivy stanovenia chromu nicktorэmi kyaninovэmi farbivami // Sbornнk prednбљek ze seminбre. Anorganikб analэza v zivotнm prostredн. - Komorni Lhotce - 1999. - P.133.

26. Мага І.М., Балог Й.С. Екстракція та фотометричне визначення Хрому (VI) з бензоксакарбоціаніном. // Тези доп. Всеукр. (з міжнар. участю) конф. з аналіт. хімії, присвяченої 100-річчю від дня народження проф. М.П.Комаря. - Харків. - 2000. - С.181.

Размещено на Allbest.ru

...