Кислотно-основні рівноваги в нанорозмірних системах, що містять четвертинні амонієві групи
Огляд особливостей перебігу кислотно-основних взаємодій в організованих нанорозмірних системах. Вивчення впливу модифікованих наночастинок кремнезему, катіонних дендримерів і поліелектролітних щіток на перебіг кислотно-основних рівноваг у водних розчинах.
| Рубрика | Химия |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 22.07.2014 |
| Размер файла | 76,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені В. Н. КАРАЗІНА
УДК 544.362+544.77.022.532+544.777+544.778.3
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата хімічних наук
КИСЛОТНО-ОСНОВНІ РІВНОВАГИ В НАНОРОЗМІРНИХ СИСТЕМАХ, ЩО МІСТЯТЬ ЧЕТВЕРТИННІ АМОНІЄВІ ГРУПИ
02.00.04 - фізична хімія
БРИЛЬОВА КАТЕРИНА ЮРІЇВНА
ХАРКІВ - 2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Харківському національному університеті імені В. Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України
НАУКОВИЙ КЕРІВНИК доктор хімічних наук, професор Мчедлов-Петросян Микола Отарович, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, завідувач кафедри фізичної хімії
ОФІЦІЙНІ ОПОНЕНТИ
доктор хімічних наук, професор Тьортих Валентин Анатолійович, Інститут хімії поверхні імені О. О.Чуйка Національної Академії наук України, м. Київ, головний науковий співробітник
доктор хімічних наук, професор Логінова Лідія Павлівна, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, завідувач кафедри хімічної метрології
Захист відбудеться “4” квітня 2008 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.14 Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна (Україна, 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4, ауд. 7-80).
З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна (Україна, 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4).
Автореферат розісланий “28” лютого 2008 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, В. Г. Панченко
кислотний нанорозмірний кремнезем катіонний
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Організовані середовища набувають все більшого значення в різноманітних областях науки та техніки. Тому вивчення їх властивостей є актуальною задачею сучасної фізичної хімії. Системи, в яких молекули або іони організовані в агрегати, можна поділити на ліофільні та ліофобні. Міцелярні розчини колоїдних ПАР, мікроемульсії, розчини циклодекстринів, краун-ефірів, каліксаренів, дендримерів та ін., прийнято вважати ліофільними нанодисперсними організованими середовищами. До другого типу належать суспензії різноманітних наночастинок.
Гідрофільні властивості низки організованих систем визначаються наявністю четвертинних амонієвих груп. Наночастинки кремнезему, модифіковані шаром поверхнево-активної речовини (ПАР), катіонні дендримери та поліелектролітні щітки, що досліджуються в даній роботі, є типовими представниками цього типу середовищ. Але найбільш поширеними об'єктами, до складу яких входять групи NR3+, є міцели катіонних ПАР. Властивості агрегатів дифільних молекул ПАР добре вивчені, в тому числі за допомогою різноманітних індикаторів. Тому виявляється доцільним вивчення вищезгаданих систем, що подібні міцелам, з точки зору їх впливу на кислотно-основні рівноваги індикаторних барвників.
Наночастинки кремнезему є одним з найпопулярніших компонентів організованих розчинів. Модифікація їх поверхні за допомогою поверхнево-активних речовин дозволяє отримувати системи з цінними властивостями. Тому дослідження будови шарів, що утворені молекулами катіонних ПАР на поверхні частинок колоїдного кремнезему, має величезне значення. Вивчення протолітичних рівноваг індикаторів, які мають високу чутливість до природи мікрооточення, в присутності наночастинок, вкритих ПАР, може надати важливу інформацію щодо властивостей асоціатів дифільних молекул, що знаходяться на поверхні поділу. Роль, яку відіграють катіонні дендримери різної будови в супрамолекулярній хімії, важко переоцінити. Однак, незважаючи на різноманіття в сучасній літературі даних о взаємодії цих макромолекул з барвниками, систематичні відомості про перебіг кислотно-основних процесів в розчинах дендримерів практично відсутні.
Катіонні та аніонні поліелектролітні щітки належать до відносно нещодавно одержаних нанорозмірних об'єктів. Проте їх здатність до взаємодій з різними молекулами та іонами вже знайшла широке застосування. Однак питання про їх вплив на протолітичні перетворення барвників залишається невизначеним.
Дана робота присвячена вивченню впливу модифікованих наночастинок кремнезему, катіонних дендримерів та поліелектролітних щіток на перебіг кислотно-основних рівноваг у водних розчинах. Як зонди були обрані барвники різної будови. Порівняння особливостей поведінки індикаторів, що мають високу чутливість до природи мікрооточення, в міцелах ПАР та в досліджених системах, може дати важливу інформацію про природу взаємодій в організованих системах, що містять четвертинні амонієві групи. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є частиною планових досліджень, які провадяться на кафедрі фізичної хімії Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна за держбюджетною НДР “Кислотність, сольватація та асоціація в органічних розчинах, мікрореакторах та у нанохімічних об'єктах”, № держреєстрації 0104U000660; НДР “Дослідження фізико-хімічних властивостей і рівноваг у неводних і організованих розчинах при різних температурах”, № держреєстрації 0101U002787.
У дисертації була поставлена мета: виявити особливості поведінки чотирьох організованих систем - наночастинок кремнезему, що модифіковані мульти- та бішарами молекул цетилтриметиламоній броміду (ЦТАБ), ряду катіонних дендримерів, а також катіонних та аніонних поліелектролітних щіток з точки зору їх впливу на протолітичні рівноваги та спектральні властивості індикаторів різної будови в водних розчинах.
Для досягнення мети треба було вирішити наступні основні задачі:
1. Спектрофотометричним методом визначити величини показників уявних констант протолітичної рівноваги () серії сульфофталеїнових індикаторів, флуоресцеїну та деяких його похідних у водних суспензіях наночастинок SiO2 з додаванням ЦТАБ.
2. Вивчити вплив модифікованих наночастинок кремнезему на таутомерні рівноваги флуоресцеїну та спектральні властивості сольватохромних індикаторів.
3. Для виявлення причин диференціюючої дії агрегатів ПАР відносно кислотно-основних рівноваг дослідити протолітичні рівноваги 2,7-дихлорфлуоресцеїну в водному розчині при високій іонній силі.
4. Для вияснення ступеню подібності системи (SiO2 + ПАР) міцелярним розчинам вивчити закономірності перебігу реакції лужного знебарвлення діаніону бромфенолового синього в суспензіях наночастинок SiO2, які модифіковані шаром ЦТАБ.
5. Дослідити вплив катіонних дендримерів другої генерації, що мають різну гідрофобність, на кислотно-основні та таутомерні перетворення барвників різноманітної будови, а також на кінетику деяких реакцій.
6. Вивчити вплив катіонних поліелектролітних щіток на положення кислотно-основних рівноваг аніонних барвників, визначити величини катіонних барвників в суспензіях аніонних поліелектролітних щіток (АЩ), а також в присутності “комплексів” АЩ з ЦТАБ.
Об'єкт дослідження - кислотно-основні перетворення органічних зондів в організованих нанорозмірних системах, що містять четвертинні амонієві групи.
Предмет дослідження - характер впливу модифікованих наночастинок кремнезему, катіонних дендримерів та поліелектролітних щіток на протолітичну та спектральну поведінку індикаторних барвників різної будови.
Методи дослідження - для визначення характеристик кислотно-основної рівноваги застосовано спектрофотометричну методику з потенціометричним контролем рН водної фази. Системи, що містять флуоресцеїнові барвники, охарактеризовано за допомогою флуоресцентної спектроскопії. Для описання властивостей суспензій наночастинок використані методи трансмісійної електронної мікроскопії та динамічного розсіювання світла.
Наукова новизна.
1. Вперше показано можливість вивчення сольватаційних та електростатичних властивостей шарів катіонної ПАР на межі поділу наночастнка кремнезему/вода за допомогою кислотно-основних індикаторів.
2. Вперше систематично вивчено вплив катіонних дендримерів другої генерації на кислотно-основну та спектральну поведінку індикаторних барвників різної будови в водних розчинах.
3. Вперше одержано характеристики кислотно-основної рівноваги сульфофталеїнових індикаторів та метилового оранжевого в суспензіях катіонних поліелектролітних щіток.
4. Вперше оцінено константи протолітичної рівноваги ряду катіонних барвників в суспензіях аніонних поліелектролітних щіток, а також вивчено поведінку деяких сульфофталеїнових індикаторів в присутності “комплексів” аніонна щітка - ЦТАБ.
Наукове та практичне значення одержаних результатів.
1. Дані про уявні константи іонізації барвників різного типу в суспензіях модифікованих наночастинок кремнезему, поліелектролітних щіток, а також розчинах катіонних дендримерів дозволяють виявити основні тенденції впливу таких організованих систем на кислотно-основні властивості сполук, що дає можливість розширити області застосування останніх.
2. Результати, одержані для наночастинок SiO2, які вкриті мульти- та бішаром катіонної ПАР, характеризують диференціюючу дію агрегатів ПАР, та можуть бути з успіхом використані для створення різноманітних сенсорних пристроїв. 3. Катіонні дендримери другої генерації, модифіковані гідрофобними групами, можуть бути рекомендовані як середовища для проведення протолітичних реакцій. 4. Відомості про селективність зв'язування, яку виявляє поліелектролітний шар катіонних та аніонних щіток відносно барвників, є корисними для їх застосування як модельних систем або як компонентів сенсорних пристроїв.
5. Реакція лужного знебарвлення аніону бромфенолового синього може бути застосована для вивчення природи інших організованих систем з точки зору їх подібності до міцел катіонних ПАР.
Особистий внесок здобувача полягає в експериментальному дослідженні кислотно-основних та таутомерних рівноваг індикаторів в суспензіях модифікованих наночастинок кремнезему, поліелектролітних щіток та розчинах катіонних дендримерів, обробці одержаних даних та обговоренні результатів. Внесок автора в публікаціях, які виконані у співавторстві, відображено у проведенні основної частини експерименту, обробці даних, участі у написанні статей. Постановку задач дослідження, обговорення результатів та формулювання виводів проведено спільно з науковим керівником, д.х.н., проф. М. О. Мчедловим-Петросяном, а також з к.х.н., доц. Н. О. Водолазькою.
Автор висловлює подяку Н. А. Матвєєвській (НТК “Інститут монокристалів”) за надання суспензій наночастинок кремнезему, професору М .Т. Гладких за одержання знімків трансмісійної електронної мікроскопії наночастинок, к.х.н., Л. В. Самохіній (Інститут вивчення полімерів, Дрезден, ФРН) за визначення розмірів та - потенціалу частинок кремнезему, професору К. Райхардту (Університет м. Марбурга, ФРН) за надання препаратів сольватохромних барвників, к.х.н., В. І. Алексєєвій (Інститут органічних напівпродуктів та барвників, м. Москва, Росія) за надання препарату децилфлуоресцеїну, професору У. Т. Форду (Університет штату Оклахома, США) за надання препаратів катіонних дендримерів, професору М. Баллауффу (Університет м. Байройта, ФРН) за надання суспензій катіонних та аніонних поліелектролітних щіток, аспіранту НДІ хімії при Харківському національному університеті імені В. Н. Каразіна В. В. Морозу за вимірювання спектрів флуоресценції та збудження. Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались на III Всеукраїнській конференції молодих вчених та студентів “Актуальні питання хімії” (Харків, 2005 р.); VII Всеукраїнській конференції студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії” (Київ, 2006 р.); Міжнародній конференції з нагоди 100-річчя з дня народження М.А. Ізмайлова “Modern Physical Chemistry for Advanced Materials” (Харків, 2007р.).
Публікації . Основний зміст роботи викладено у 3 статтях у наукових спеціалізованих журналах, а також у 4 тезах доповідей конференцій.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 165 сторінках, включає вступ, п'ять розділів, висновки, список використаної літератури (285 джерел) і список авторських публікацій. Робота містить 41 рисунок, 20 таблиць і 10 схем.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтовано актуальність роботи, її наукове та практичне значення, необхідність вивчення кислотно-основних рівноваг у нанорозмірних системах, що містять четвертинні амонієві групи, сформульовано мету та основні завдання роботи.
У першому розділі подано літературний огляд, присвячений властивостям модифікованих ПАР поверхонь кремнезему, катіонних дендримерів та поліелектролітних щіток. Також коротко розглянуто основні закономірності зміни поведінки барвників в міцелах катіонної ПАР.
Другий розділ присвячено техніці експерименту. Він містить описання препаратів речовин, що досліджуються, та барвників, методики приготування розчинів та спектрофотометричного визначення .
У третьому розділі викладено результати дослідження поведінки сульфофталеїнових, гідроксиксантенових та сольватохромних барвників у водних суспензіях наночастинок кремнезему, які модифіковані мульти- та бішарами ЦТАБ. Вихідні суспензії наночастинок кремнезему були одержані за допомогою синтезу Штобера, суть якого полягає в гідролізі тетраетоксисилану в середовищі абсолютного спирту. Робочі суспензії готувалися розведенням вихідних (у ? 200 разів). Згідно даних трансмісійної електронної мікроскопії, наночастинки SiO2, використані в роботі, мають середній діаметр d = 40 ± 5 та 85 ± 5 нм. Після додання ПАР обидві суспензії залишалися стабільними.
Зміна розмірів наночастинок суспензій кремнезему та заряду їх поверхні при додаванні ПАР, тобто при утворенні поверхневого шару ЦТАБ, відображена у таблиці 1.
Таблиця 1 Зміна електрокінетичного потенціалу наночастинок SiO2 при додаванні ЦТАБ
|
ЦТАБ, M |
Діаметр, нм (± (0,2-0,3)) |
ж, мВ |
|
|
0 |
74,0 |
-27,2 ± 0,5 |
|
|
1,0Ч10-4 |
106 |
+47,0 ± 0,6 |
|
|
2,0Ч10-4 |
106 |
+57,0 ± 0,4 |
|
|
3,0Ч10-4 |
106 |
+57,0 ± 0,5 |
|
|
5,0Ч10-4 |
106 |
+59 ± 2 |
Склад систем обирався таким чином, щоб, з одного боку, уникнути співіснування в розчині модифікованих наночастинок SiO2 та міцел ЦТАБ, а з іншого, запобігти коагуляції суспензій внаслідок гідрофобізації поверхні кремнезему при малих концентраціях ПАР.
Оптимальні концентрації компонентів в системах, що містять наночастинки з діаметром 40 нм, становили 0,35 г/дм3 SiO2 та 1,0Ч10-4 М ЦТАБ. Відповідно, системи на основі частинок діаметром 85 нм містили 0,28 г/дм3 SiO2 та 3,0Ч10-4 М ЦТАБ. Такі розчини залишаються стабільними і при додаванні електроліту (NaCl) до іонної сили I = 0,03 М. Як зонди обрано індикатори, що мають чутливі до природи мікрооточення протолітичні та спектральні властивості та широко використовуються в дослідженнях різноманітних організованих середовищ. Ключовою характеристикою протолітичних рівноваг індикаторів в організованих середовищах є показник уявної константи протолітичної рівноваги, . Наприклад, для сульфофталеїнових індикаторів:
(1)
де та коефіцієнти молярної екстинкції, що відповідають умовам, за яких у розчині існують тільки форми HR та R2; коефіцієнт екстинкції при заданому значенні рН об'ємної фази, pHw.
Суттєво неоднакова зміна значень різних кислот при переході від водного розчину до колоїдного (; показник термодинамічної константи дисоціації у водному розчині), а також збільшення різниці в ступінчастої дисоціації при зміні середовища, характеризують диференціюючу дію організованої системи відносно кислотно-основних рівноваг. Як відомо, величина дорівнює:
, (2)
де коефіцієнти активності переносу спряжених форм індикатора (В та НВ) з води до псевдофази, які відбивають сольватаційні ефекти та зумовлюють диференціюючу дію середовища, електростатичний потенціал поверхні частинки псевдофази, F - стала Фарадея, R - газова стала.
Нами проведено дослідження поведінки сульфофталеїнових індикаторів в суспензіях наночастинок SiO2 діаметром 40 та 85 нм, які модифіковані ЦТАБ. Виявилося, що тенденція зміни величин , а саме її зниження при переході від води до організованого розчину така ж, як і у міцелярних розчинах ЦТАБ. Це також стосується положення максимумів смуг поглинання спряжених форм індикаторів. Однак деякі особливості поведінки барвників, а саме “дрейф” значень бромкрезолового пурпурового та бромкрезолового зеленого в межах робочих розчинів та незвичайні спектральні ефекти у випадку фенолового червоного свідчать про складну морфологію поверхневого шару ЦТАБ.
Іонізація флуоресцеїну в розчинах проходить у три ступені:
H3R+H2R + H+, (3)
H2RHR- + H+, (4)
HR- R2- + H+, (5)
Для сукупного розрахунку величин для систем, що містять індикатори флуоресцеїнового ряду, використано програму CLINP. Результати дослідження сульфофталеїнових та флуоресцеїнових барвників представлено в таблиці 2.
Таблиця 2 Величини показників констант протолітичних рівноваг індикаторних барвників в різних системах
|
Індикатор |
Система |
||||
|
Вода I 0 |
0,35 г /дм3 SiO2 (d = 40 нм) +3Ч10-4 М ЦТАБ, І=0,03 М (NaCl) |
0,28г/дм3 SiO2 (d = 85 нм) + 3Ч10-4 М ЦТАБ, І=0,03 М (NaCl) |
Міцели катіонної ПАР І=0,05 М |
||
|
Бромфеноловий синій* |
4,20 |
- |
2,38 ± 0,07 |
2,04 ± 0,08 |
|
|
Бромкрезоловий зелений* |
4,90 |
- |
3,39 ± 0,02 |
3,22 ± 0,02 |
|
|
Бромкрезоловий пурпуровий* |
6,40 |
- |
5,10 ± 0,04 |
5,08 ± 0,05 |
|
|
Феноловий червоний* |
8,00 |
7,34 ± 0,05 |
- |
7,08 ± 0,02 |
|
|
Бромтимоловий синій* |
7,30 |
6,51 ± 0,03 |
- |
6,36 ± 0,04 |
|
|
Тимоловий синій* |
9,20 |
- |
8,85 ± 0,01 |
8,83 ± 0,01 |
|
|
Флуоресцеїн |
4,45 6,80 |
4,70 ± 0,05 5,81 ± 0,08 |
4,08 ± 0,05 5,68 ± 0,08 |
3,60 5,54 |
|
|
н-Децилфлуоресцеїн |
3,10** 6,28** |
- - |
0,89 ± 0,02 4,70 ± 0,02 |
0,82 ± 0,02 4,94 ± 0,02 |
|
|
2,7-Дихлорфлуоресцеїн |
4,00 5,19 |
- - |
3,26 ± 0,01 4,05 ± 0,02 |
3,58 ± 0,08 3,70 ± 0,12 |
*Величини ; **Величини, визначені для водорозчинного аналогу н-децилового ефіру флуоресцеїну - етилфлуоресцеїну. Концентрація індикаторів: (49)106 М.
У міцелярних розчинах катіонних ПАР аніонна та нейтральна форми флуоресцеїну зв'язуються міцелами повністю, про що свідчить батохромний зсув смуги поглинання діаніону та суттєве зниження інтенсивності спектра поглинання форми H2R, яке зумовлене зсувом таутомерної рівноваги у бік безбарвного лактону. Цей ефект спостерігається і в суспензіях наночастинок SiO2. Проте в обох системах він менш виражений, ніж в міцелах ЦТАБ. Тенденція до змін величин теж має характерні риси, причому особливо вони помітні в системі з наночастинками діаметром 40 нм. Проведений нами детальний розгляд таутомерних перетворень флуоресцеїну, а також вивчення протолітичних рівноваг двох його похідних - н-децилфлуоресцеїну та 2,7 - дихлорфлуоресцеїну свідчать про складну морфологію поверхневого шару ПАР та його специфічний порівняно з міцелами ПАР вплив на іонізацію та таутомерізацію барвників флуоресцеїнового ряду. Результати дослідження поведінки 2,7 - дихлорфлуоресцеїну у водному розчині при високій іонній силі також дали змогу інтерпретувати причини диференціюючої дії міцел ПАР та подібних їм об'єктів відносно протолітичних рівноваг цього індикатору. В дисертації також вивчено вплив модифікованих ЦТАБ наночастинок SiO2 на спектральні властивості стандартного сольватохромного індикатора Райхардта.
Як відомо, реакція діаніону бромфенолового синього з гідроксильними іонами, що призводить до створення безбарвної форми (R2 + OH ROH3), в міцелярних розчинах ПАР не спостерігається. Було досліджено кінетику знебарвлення індикатору при рН = 12 у воді та розчинах, що містять SiO2 та ЦТАБ. Виявилося, що в системах (SiO2 + ЦТАБ) індикатор все ж знебарвлюється, причому залежності поглинання від часу не є лінійними. Це висвітлює унікальність міцел ПАР.
Четвертий розділ присвячено вивченню властивостей чотирьох катіонних дендримерів полі(пропіленімін)ового ряду, що мають вісім кінцевих груп, з точки зору їх впливу на кислотно-основні рівноваги сульфофталеїнових, ксантенових та сольватохромних індикаторів у водних розчинах. Такі розгалужені молекули можна розглядати або як олігомери катіонних поліелектролітів, або як речовини, подібні міцелам ПАР і тому здатні до міцелоутворення.
На рис. представлено структури досліджених дендримерів. Сполуки 1-4 належать до дендримерів другої генерації. Дендримери 1 та 2 модифіковані групами н-C12H25, сполука 3 містить тільки четвертинні амонієві центри, а дендример 4 має гідрофільні оксиетильовані групи. Можна припустити, що дендримери 1 та 2 за своїми властивостями найбільш близькі до міцел катіонних ПАР завдяки наявності гідрофобних радикалів. У водних розчинах вони схильні до формування агрегатів. Групою професора Форда були одержані величини критичних концентрацій агрегації (ККА): 9,0Ч10-5 та 3,8Ч10-4 М для 1 и 2 відповідно.
Найбільш детальні дослідження проводилися з дендримером 1, найбільш гідрофобним серед чотирьох сполук. Розчини цих сполук нестабільні при додаванні, зокрема, хлоридів калію та натрію, хлоридної кислоти до рН 1, та в деяких випадках фосфатної кислоти. Тому іонна сила робочих розчинів була зумовлена тільки буферними компонентами і становила близько 0,01 М. Як видно з таблиці 3, повнота зв'язування барвників дендримерними макромолекулами досить велика, якщо судити з вираженого зменшення величин при переході від води до розчинів сполуки 1. Максимуми смуг поглинання діаніонів бромфенолового синього, бромтимолового синього та тимолового синього зсунуті на 10, 13 та 20 нм відповідно порівняно з водними розчинами.
В розчинах ЦТАБ та інших катіонних ПАР спостерігається аналогічна ситуація. На відміну від міцелярних середовищ, чіткий гіпсохромний зсув смуг поглинання моноаніонів в розчинах сполуки 1 відсутній. Це свідчить про значну гідратованість оточення барвників.
Щодо інших індикаторів, то поведінка н-децилфлуоресцеїну в розчинах дендримеру 1 має усі характерні риси, притаманні міцелярним розчинам катіонних ПАР.
Спектр поглинання стандартного сольватохромного індикатора Райхардта не має максимуму в видимій області спектра, проте його 2,6-дихлорпохідна демонструє позитивний ефект середовища (0).
Таблиця 3 Величини різних барвників у розчинах дендримеру 1 та міцел ЦТАБ
|
Індикатор () |
c(1), M |
Міцели ЦТАБ, I=0,05 M |
||||
|
Бромфеноловий синій (4,20) |
5,0Ч10-5 |
2,20 ± 0,04 |
-2,0 |
2,26 |
-1,94 |
|
|
Бромфеноловий синій (4,20) |
1,2Ч10-4 |
2,19 ± 0,04 |
-2,0 |
2,26 |
-1,94 |
|
|
Бромтимоловий синій (7,30) |
1,2Ч10-4 |
6,42 ± 0,04 |
-0,88 |
6,59 |
-0,71 |
|
|
Тимоловий синій (9,20) |
1,2Ч10-4 |
8,50 ± 0,03 |
-0,70 |
8,90 |
-0,30 |
|
|
н-Децилфлуоресцеїн (6,31) |
1,2Ч10-4 |
4,92 ± 0,03 |
-1,39 |
4,94 |
-1,37 |
|
|
2,6-Дихлорбетаїн (4,76) |
1,2Ч10-4 |
5,09 ± 0,16 |
+0,33 |
3,75 |
-1,01 |
|
|
Метиловий оранжевий (3,40) |
1,2Ч10-4 |
2,40 ± 0,15 |
-1,07 |
1,00 |
-2,40 |
*Концентрація барвників близько 5106 М.
Метиловий оранжевий також демонструє менший зсув кислотно-основної рівноваги та дещо незвичайну форму спектра жовтої форми. Флуоресцеїн теж поводить себе дещо інакше аніж в міцелярних середовищах. Це відбивається у спектрах флуоресценції та збудження діаніону R2, а також в тому факті, що при рН = 3,3 (область переважання форми H2R) розчин зберігає високу інтенсивність поглинання, хоча у міцелярних розчинах відбувається сильне знебарвлення внаслідок перетворення у лактон.
В розчинах дендримеру 1 вивчено кінетику лужного знебарвлення аніону бромфенолового синього, а також гідролізу діацетилового ефіру флуоресцеїну. Виявлено, що перша реакція в розчинах дендримеру 1 перебігає майже так само, як у воді, а константа швидкості другого процесу дещо вища, ніж у водних розчинах, тоді як в міцелах реакція проходить майже миттєво.
В присутності інших дендримерів поведінка індикаторних барвників, як і очікувалось, відрізняється від такої в розчинах сполуки 1. Максимум поглинання (лmax) метилового оранжевого в розчинах дендримера 2 знаходиться при 430 нм, майже як у міцелярних розчинах катіонних ПАР. Проте в розчинах сполук 3 та 4 лmax = 463 нм, як у воді. Значення лmax поглинання аніону бромфенолового синього в розчинах дендримерів 1 та 2 близькі до тих, що спостерігались в міцелярних розчинах катіонних ПАР, а в присутності сполук 3 та 4 смуги поглинання зсунуті несуттєво. Отже, дендримери 1 і 2 сильніше впливають на кислотно-основну рівновагу барвника, ніж сполуки 3 та 4, що можна пояснити схильністю перших двох макромолекул утворювати асоціати, подібні міцелам. Усі використані в роботі дендримери сприяють екстракції еозину з води в хлороформ у вигляді іонних асоціатів, а також димерізації його молекул. В ході експериментів з флуоресцеїном в розчинах дендримеру 2 виявлено значний зсув кислотно-основних та таутомерних рівноваг барвника. Величини та флуоресцеїну в цій системі становлять 3,070,17 та 4,850,07 відповідно. Отже, виходячи зі зменшення величин показників уявної константи протолітичної рівноваги бромфенолового синього, батохромного зсуву смуг поглинання діаніонів бромфенолового синього та еозину, гіпсохромного зсуву смуги R- метилового оранжевого, а також таутомерізації нейтральної форми флуоресцеїну, можна провести чітку межу між особливостями поведінки дендримерів 1 і 2 з одного боку, та 3 та 4 з іншого. В першому випадку міцелярні ефекти виражені більш чітко, а сполуки 3 та 4, що не мають гідрофобних груп, поводять себе скоріше як позитивно заряджені розчинні іоніти, а не як ансамблі молекул ПАР.
П'ятий розділ містить результати дослідження здатності катіонних та аніонних поліелектролітних щіток, а також “комплексів” останніх з ЦТАБ, солюбілізувати молекули аніонних та катіонних барвників та виявляти диференціюючу дію відносно їх протолітичних рівноваг.
Нами було вивчено поведінку ряду індикаторів у водних суспензіях катіонних та аніонних поліелектролітних щіток, а також в присутності комплексів останніх з ЦТАБ.
Вивчення впливу катіонних поліелектролітних щіток на кислотно-основні рівноваги сульфофталеїнових барвників, метилового оранжевого, н-децилфлуоресцеїну, а також стандартного сольватохромного індикатору Райхардта (ЕТ(30)) проводилось у водних розчинах при двох масових концентраціях суспензій: 0,0014 % та 0,0042 %. Вибір концентрацій зумовлений підбором оптимальних умов спектрофотометричного визначення величин . Іонна сила робочих суспензій катіонних та аніонних поліелектролітних щіток визначалася виключно буферними компонентами, а в присутності ПАР - стабілізувалась за допомогою броміду калію до І = 0,05 М. Концентрації індикаторів складали близько 5106 М. Результати наведені в таблиці 4. Тенденція зниження величин в даних системах також зберігається, але ефект середовища менший, ніж для міцел катіонних ПАР. Бромтимоловий синій та н-децилфлуоресцеїн поліелектролітним шаром щіток не зв'язуються. Разом з тим фактом, що спектри поглинання спряжених форм вказаних індикаторів, а також ЕТ(30), майже не зсуваються при переході від води до суспензії поліелектролітних щіток, це свідчить про значну гідратованість поліелектролітного шару, а також про те, що взаємодії в системі щітка - барвник мають головним чином електростатичну природу. Теж саме можна сказати і про поведінку ряду катіонних барвників в присутності аніонних щіток (таблиця 5).
Таблиця 4 Величини індикаторів при двох масових концентраціях катіонних поліелектролітних щіток (wbr)
|
Індикатор |
(I~0,01M) |
(I>0) |
|||
|
wbr=0,0014% |
wbr=0,0042% |
Міцели ЦТАБ (I=0,05 M) |
|||
|
Бромфеноловий синій |
2,78>3,20 |
2,14>2,58 |
2,04 |
4,20 |
|
|
Бромкрезоловий зелений |
3,94 ± 0,03 |
3,35 ± 0,06 |
3,22 |
4,90 |
|
|
Тимоловий синій |
8,78 ± 0,05 |
9,00 ± 0,08 |
8,83 |
9,20 |
|
|
Бромтимоловий синій |
7,28 ± 0,05 |
- |
6,36 |
7,30 |
|
|
Бромкрезоловий пурпуровий |
6,61>5,23 |
5,42 ± 0,02 |
5,08 |
6,40 |
|
|
Метиловий оранжевий |
2,99 ± 0,04 |
3,22 ± 0,1 |
1,00 |
3,40 |
Таблиця 5 Величини індикаторів в присутності аніонних сферичних поліелектролітних щіток (АСПЩ) (I0,01 М)
|
Індикатор |
в мікроемульсії на основі аніонної ПАР |
в суспензії аніонних щіток |
||
|
Нейтральний червоний |
8,90 0,03 |
7,87 0,08 wbr = 0,0028% |
6,50 |
|
|
Нейтральний червоний |
8,90 0,03 |
8,15 0,13 wbr = 0,0056% |
6,50 |
|
|
Хінальдиновий червоний |
3,02 0,09 |
2,96 0,18 wbr = 0,0028% |
2,63 |
Зокрема, висока щільність насадки поліелектролітних ланок в цій системі (близько 0,2 нм-2) забезпечує селективність зв'язування, що проявляється в незначних змінах спектральних властивостей деяких барвників, наприклад, сульфофлуоресцеїну та метилового жовтого. Також вивчено вплив “комплексів” аніонних щіток з ЦТАБ, що утворюються внаслідок взаємодії катіонів дифільної сполуки з негативно зарядженими поліелектролітними ланцюгами, на кислотно-основні властивості деяких сульфофталеїнових барвників. Досліди проводились при постійній іонній силі 0,05 М (KBr + буферні компоненти). Диференціююча дія таких складних систем відносно протолітичних рівноваг бромфенолового синього, бромтимолового синього, бромкрезолового зеленого та тимолового синього дещо слабша, ніж в міцелах ЦТАБ, що свідчить про великий вміст води у поліелектролітному шарі.
ВИСНОВКИ
Вивчення протолітичних рівноваг індикаторних барвників у чотирьох організованих системах, що містять четвертинні амонієві групи виявило подібність між наночастинками SiO2, що модифіковані шаром ПАР, катіонними дендримерами, поліелектролітними щітками та раніш дослідженими організованими середовищами, а також дозволило виділити специфічні риси поведінки цих складних об'єктів. Критеріями порівняння властивостей різних систем служили зміни як констант протолітичних рівноваг, так і електронних спектрів іонних та молекулярних форм барвників при переході від водного до відповідного організованого розчину.
1. В усіх досліджених системах тенденція до зниження величин (від 0,5 до 2 одиниць) та зсуву смуг поглинання спряжених форм індикаторів порівняно з водними розчинами залишається такою ж, як і в міцелах катіонних ПАР при низькій іонній силі. При цьому найбільш суттєві ефекти середовища () спостерігалися в присутності наночастинок SiO2, модифікованих мульти- та бішарами ЦТАБ. Найбільш виражену диференціюючу дію у відношенні кислотно-основних рівноваг індикаторів проявляють ті з дендримерів, молекули яких місять довгі вуглеводневі ланцюги (сполуки 1 та 2). Катіонні поліелектролітні щітки з малою щільністю насадки в ряді випадків суттєво знижують значення індикаторів, якім локалізовані в області гідратованих ланцюгів, практично не впливаючи при цьому на спектри поглинання індикаторів.
2. Різні характеристики індикаторів в різній мірі дозволяють помітити відмінності вивчених організованих середовищ від традиційних міцел ПАР. Так, зміни величин сульфофталеїнових та гідроксиксантенових індикаторів при переході від водних розчинів до систем, що досліджуються, зумовлені характером локального електростатичного потенціалу та здебільшого відображають електростатичну взаємодію аніонів барвників з позитивно зарядженими алкіламонієвими групами. Ці параметри, як і батохромні зсуви смуг поглинання двозарядних аніонів вивчених барвників, є мало індикативними відносно природи досліджених в роботі об'єктів.
3. Більшу чутливість до природи мікрооточення проявляють спектри флуоресценції ксантенів та поглинання сольватохромних індикаторів. На різницю між об'єктами, що досліджуються, та міцелами катіонних ПАР, вказує також ступінь таутомеризації нейтральної форми флуоресцеїну в безбарвний лактон, димеризація еозину на молекулах катіонних дендримерів, а також низка некласичних спектральних ефектів у випадку сульфофталеїнових індикаторів та метилового оранжевого.
4. Швидкість гідролізу діацетилового ефіру флуоресцеїну, та, особливо, лужного знебарвлення аніону бромфенолового синього вказує на своєрідність колективної дії молекул, що складають псевдофазу, порівняно зі сферичними міцелами катіонних ПАР.
5. У протилежність до катіонних щіток з низькою щільністю насадки поліелектролітних ланок, наночастинки, які одержані модифікацією аніонних щіток з щільним поліелектролітним шаром (“комплекси” щіток з ПАР), суттєво впливають на спектри адсорбованих індикаторів.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Брылева Е.Ю., Водолазкая Н.А., Мчедлов-Петросян Н.О. Протолитические равновесия 2,7-дихлорфлуоресцеина в водном растворе при высокой ионной силе // Вісник Харківського національного університету. Хімія. - 2006. - №731, Вип. 14(37). - С.182-187.
Здобувачем проведено експериментальне вивчення кислотно-основних та таутомерних рівноваг 2,7 - дихлорфлуоресцеїну у водному розчині при високій іонній силі, взято участь в обговоренні результатів та у підготовці тексту статті.
2. Bryleva E.Yu., Vodolazkaya N.A., Mchedlov-Petrossyan N.O., Samokhina L.V., Matveevskaya N.A. The properties of silica nanoparticles modified with cationic surfactant // Functional Materials. - 2006. - Vol.13, №4. - P.662-668.
Здобувачем проведено спектрофотометричне дослідження впливу наночастинок кремнезему діаметром 85 нм, вкритих подвійним шаром молекул ЦТАБ, на протолітичні та таутомерні рівноваги 2,7-дихлорфлуоресцеїну, взято участь в обговоренні результатів та у підготовці тексту статті.
3. Bryleva E.Yu., Vodolazkaya N.A., Mchedlov-Petrossyan N.O., Samokhina L.V., Matveevskaya N.A., Tolmachev A.V. Interfacial properties of cetyltrimethylammonium-coated SiO2 nanoparticles in aqueous media as studied by using different indicator dyes // J. Colloid and Interface Sci. - 2007. - Vol. 316. - P.712-722.
Здобувачем проведено дослідження поведінки сульфофталеїноваих та ксантеновых індикаторів в присутності наночастинок кремнезему діаметром 40 нм, вкритих мультишаром ЦТАБ при іонній силі 0,03 М, взято участь в підведенні підсумків та у підготовці тексту статті.
4. Брылева Е.Ю. Поведение метилового оранжевого в присутствии наночастиц кремнезема и катионного ПАВ // Всеукраинська конференція молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії: Тези доп. - Харьков. - 2005. - С.99.
Здобувачем виконане дослідження поведінки метилового оранжевого в присутності наночастинок кремнезему діаметром 40 нм та катіонної ПАР, підготовано доповідь.
5. Брильова К.Ю., Водолазька Н.О., Матвєєвська Н.А. Дослідження поверхні наночастинок кремнезему, що модифікована катіонною ПАР, за допомогою кислотно-основних індикаторів // VII Всеукраїнська конференція студентів та аспірантів: Тези доп. - Київ. - 2006. - С.148.
Здобувачем проведено експериментальне вивчення поведінки індикаторів різної будови в присутності наночастинок кремнезему діаметром 40 нм та катіонної ПАР.
6. Bryleva E.Yu., Vodolazkaya N.A., Mchedlov-Petrossyan N.O., Samokhina L.V., Matveevskaya N.A. Aqueous suspension of silica nanoparticles modified with cationic surfactant: equilibria of acid-base indicators // International conference “Modern Physical Chemistry for Advanced Materials”: Book of Abstracts. - Kharkov (Ukraine). - 2007. - P.174-176.
Здобувачем проведено експериментальне вивчення протолітичних рівноваг барвників в присутності наночастинок кремнезему, модифікованих мульти- та бішаром молекул ЦТАБ.
7. Bryleva E.Yu., Vodolazkaya N.A., Mchedlov-Petrossyan N.O., Ford W.T. The nature of cationic poly(propylene imine) dendrimers in aqueous solutions as studied using versatile indicator dyes // International conference “Modern Physical Chemistry for Advanced Materials””: Book of Abstracts. - Kharkov (Ukraine). - 2007. - P.176-179.
Здобувачем проведено експериментальне вивчення закономірностей впливу катіонних дендримерів другої генерації на спектральну та кислотно-основну поведінку індикаторів різної будови.
АНОТАЦІЇ
Брильова К.Ю. Кислотно-основні рівноваги в нанорозмірних системах, що містять четвертинні амонієві групи. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.04 - фізична хімія. - Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Харків, 2007.
Дисертацію присвячено дослідженню особливостей перебігу кислотно-основних взаємодій в організованих нанорозмірних системах, що містять четвертинні амонієві групи. Як зонди було обрано індикаторні барвники, зокрема, сульфофталеїнового, гідроксиксантенового та сольватохромного типів.
В роботі виявлено диференціюючу дію наночастинок кремнезему з діаметром 40 та 85 нм, вкритих шаром молекул ЦТАБ, відносно кислотно-основних рівноваг індикаторів. Показано, що наночастинки оксиду кремнію діаметром 85 нм, вкриті бішаром молекул катіонної ПАР, найбільш близькі за властивостями до міцел катіонних ПАР. Разом з тим, особливості електронних спектрів та таутомерних перетворень індикаторів флуоресцеїнового ряду в суспензіях модифікованих наночастинок, а також закономірності перебігу реакції лужного гідролізу аніону бромфенолового синього вказують на дещо відмінний від міцел характер взаємодій іонів барвників з поверхневим шаром молекул ЦТАБ.
Вивчено вплив чотирьох катіонних полі(пропіленімін)ових дендримерів другої генерації на протолітичну поведінку ряду кислотно-основних індикаторів. Досліджені макромолекули виявляють виражену дію на спектри поглинання, константи іонізації, таутомерію та флуоресценцію зондів. В деяких випадках дендримери (або їх агрегати) поводять себе скоріше як багатозарядні катіони, ніж як нанорозмірні частинки псевдофази. Вивчено поведінку кислотно-основних індикаторів в суспензіях катіонних та аніонних поліелектролітних щіток, а також в присутності “комплексів” останніх з ЦТАБ. Диференціююча дія цих систем у відношенні протолітичних рівноваг барвників виражена слабкіше, ніж в міцелах ПАР, модифікованих наночастинках кремнезему та катіонних дендримерах. Це зумовлено, по-перше, високим ступенем гідратованості поліелектролітного шару щіток, а, по-друге, його будовою, тобто густиною насадки поліелектролітних ланок.
Ключові слова: протолітичні рівноваги, наночастинки кремнезему, катіонні дендримери, поліелектролітні щітки.
Брылева Е.Ю. Кислотно-основные равновесия в наноразмерных системах, содержащих четвертичные аммониевые группы. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.04 - физическая химия. - Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина, Харьков, 2007.
Диссертация посвящена исследованию особенностей протекания кислотно-основных взаимодействий в организованных наноразмерных системах с водной дисперсионной средой, содержащих четвертичные аммониевые группы.
Изучение кислотно-основных равновесий индикаторов в водных суспензиях наночастиц кремнезема диаметром 40 и 85 нм, покрытых слоем ЦТАБ, полиэлектролитных щеток и растворах катионных дендримеров второго поколения позволило выявить как сходство перечисленных объектов с мицеллами катионных ПАВ, так и специфические черты их поведения. Критериями сравнения свойств различных наноразмерных организованных систем служили изменения значений констант протолитических равновесий и спектров поглощения сопряженных форм красителей при переходе от водного раствора к организованному.
Дифференцирующее действие исследованных систем по отношению к кислотно-основным превращениям зондов различного строения, выражается, как и в мицеллярных растворах катионных ПАВ, в снижении величин показателей кажущейся константы протолитического равновесия и смещении полос поглощения ионных и молекулярных форм индикаторов по сравнению с водными растворами. Наиболее существенные эффекты среды (отражаемые в величинах ) наблюдались в присутствии наночастиц диоксида кремния, покрытых мульти- или бислоем ЦТАБ. Из изученных в работе катионных дендримеров наиболее выраженным дифференцирующим действием по отношению к анионным и сольватохромным красителям обладают макромолекулы, содержащие длинные углеводородные цепочки (соединения 1 и 2). Катионные и анионные полиэлектролитные щетки, а также комплексы последних с ЦТАБ лишь в отдельных случаях вызывают существенное изменение величин красителей, локализованных в гидратированном полиэлектролитном слое, практически не влияя при этом на их спектры поглощения.
Различие изученных наносистем и традиционных мицелл катионных ПАВ проявляется в специфике их влияния на характеристики красителей. Так, изменения величин сульфофталеиновых и гидроксиксантеновых индикаторов при переходе от водных растворов к организованной среде обусловлены в значительной мере величиной локального электрического потенциала и отражают электростатическое взаимодействие анионов индикаторов и положительно заряженных четвертичных аммониевых групп. Этот параметр наименее индикативен по отношению к природе поверхности раздела. Бьльшую чувствительность к природе микроокружения проявляют спектры флуоресценции ксантенов и поглощения сольватохромных индикаторов. Степень таутомеризации нейтральной формы флуоресцеина в бесцветный лактон, димеризация эозина на молекулах катионных дендримеров и ряд неклассических спектральных эффектов также указывают на отличие исследованных систем от мицелл.
Своеобразие коллективного действия молекул, составляющих псевдофазу, по сравнению со сферическими гомомицеллами ПАВ проявляется также в характере протекания реакций гидролиза диацетилового эфира флуоресцеина и щелочного обесцвечивания аниона бромфенолового синего.
Ключевые слова: протолитические равновесия, наночастицы кремнезема, катионные дендримеры, полиэлектролитные щетки.
Bryleva E.Yu. Acid-base equilibria in nanosized systems containing quaternary ammonium groups. - Manuscript.
Thesis for a candidate degree of science in chemistry in specialty 02.00.04 - Physical chemistry. - V. N. Karazin Kharkov national university, Kharkov, 2007.
The dissertation is devoted to the study of acid-base reactions in nanosized organized systems containing quaternary ammonium groups. Indicators of different types including sulfonephthalein, xanthene, and solvatochromic dyes were chosen as probes.
The differentiating action of CTAB-coated silica nanoparticles with diameter of 40 and 85 nm in respect to acid-base equilibria of indicator dyes has been revealed. It was shown that properties of silica nanoparticles with diameter of 85 nm, covered with surfactant bilayer, were similar to those of cationic surfactant micelles. Nevertheless, the distinctive features in electronic spectra and tautomeric transformations of fluorescein dyes in modified silica suspensions along with the passing of bromophenol blue alkaline fading point out somewhat different character of dye anions interaction with surface CTAB molecules layer as compared with micelles.
The influence of four cationic second-generation poly(propylene)imine dendrimers on protolytic behavior of various acid-base indicators was studied. The investigated dendritic molecules substantially influence absorption spectra, ionization constants, tautomerizm and fluorescence of the probes. In some cases dendrimers (or their aggregates) behave rather like multicharged cations than pseudophase nanosized particles.
The behavior of acid-base indicators in suspensions of anionic and cationic polyelectrolyte brushes as well as in the presence of their complexes with CTAB was examined. The differentiating action provided by these systems in respect to indicator protolytic equilibria is less expressed than in the case of micelles, modified silica nanoparticles and cationic dendrimers. First of all it is due to high hydration degree of brush polelectrolyte layer, and secondly, it owes the grafting density of polyelectrolyte chains.
Key words: protolytic equilibria, silica nanoparticles, cationic dendrimers, polyelectrolyte brushes.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая теория кислот и оснований. Образование комплексных соединений. Кислотно-основное взаимодействие и реакции солеобразования. Процессы кислотно-основного взаимодействия и окислительно-восстановительные реакции. Комплексообразование по теории Усановича.
презентация [476,1 K], добавлен 24.11.2014Подбор кислотно-основных индикаторов в зависимости от рассчитанных параметров протолитических ТКТ. Ионная и хромофорная теории, их синтез. Изменение окраски индикатора. Момент окончания титрования. Правильный выбор индикатора. Индикаторные погрешности.
реферат [40,6 K], добавлен 23.01.2009Титриметрия с использованием кислотно-основной реакции (реакции нейтрализации) – протолитометрия. Прямое, обратное и косвенное титрование. Водный и неводный варианты. Буферный раствор. Зеркально-симметричный график и линия нейтральности и эквивалентности.
реферат [19,0 K], добавлен 23.01.2009Сущность и классификация методов кислотно-основного титрования, применение индикаторов. Особенности комплексонометрического титрования. Анализ методов осадительного титрования. Обнаружение конечной точки титрования. Понятие аргенометрии и тицианометрии.
контрольная работа [28,3 K], добавлен 23.02.2011Газовые формы нарушения кислотно-основного состояния. Компенсаторные механизмы при негазовом ацидозе. Комбинация метаболического ацидоза с газовым алкалозом. Связывание или выведение из организма избытка протонов. Виды и причины метаболического ацидоза.
презентация [114,0 K], добавлен 08.02.2015Электролитическая диссоциация в растворах. Сильные и слабые электролиты. Условия протекания ионных реакций. Кислоты и основания Брёнстеда-Лоури. Ионное произведение воды. Кислотно-основные равновесия. Кислоты и основания Льюиса. Гидролиз солей по аниону.
лекция [941,2 K], добавлен 18.10.2013Возможность применения кислотно-основного титрования. Постепенное изменение концентрации ионов водорода. Индикаторы, обладающие свойством отдавать протоны. Проведение титрования сильных кислот сильным основанием, слабых кислот сильным основанием.
реферат [54,3 K], добавлен 04.04.2014Поняття про неводні розчини, їх класифікація та деякі властивості. Класифікація Кольтгофа за кислотно-основними властивостями, по здатності до утворення водневого зв'язку, участю в протонно-донорно-акцепторній взаємодії. Реакції в основних розчинниках.
курсовая работа [753,7 K], добавлен 03.11.2014Виды и реакции спиртов. Реакционные центры в молекуле спиртов. Кислотно-основные свойства спиртов, реакции в которых они проявляются. Реакции с участием нуклеофильного центра. О-Ацилирование. Реакция этерификации. О-Алкилирование, алкилирующие агенты.
реферат [127,5 K], добавлен 04.02.2009Дослідження умов сонохімічного синтезу наночастинок цинк оксиду з розчинів органічних речовин. Вивчення властивостей цинк оксиду і особливостей його застосування. Встановлення залежності морфології та розмірів одержаних наночастинок від умов синтезу.
дипломная работа [985,8 K], добавлен 20.10.2013Розподіл катіонів на рупи за сульфідною та за кислотно-лужною класифікацією. Класифікація аніонів за розчинністю солей барію і срібла. Вивчення реакцій на катіони. Аналіз суміші катіонів різних аналітичних груп. Проведення аналізу індивідуальної речовини.
методичка [1,3 M], добавлен 04.01.2011Аминокислота - любое соединение, которое содержит одновременно карбоксильную и аминогруппу. Способы ее получения. Химические и кислотно-основные свойства. Реакции аминокислот: образование сложных эфиров и амидов по карбоксильной группе и по аминогруппе.
реферат [106,4 K], добавлен 21.02.2009Определение кристаллизационной воды в хлориде бария. Установка титра рабочего раствора соляной кислоты. Метод кислотно-основного и окислительно-восстановительного титрования. Определение содержания ионов в растворе методом качественного анализа.
лабораторная работа [193,3 K], добавлен 12.03.2012Классификация, виды, полезные свойства шоколада и его влияние на организм человека. Исследование состава шоколада по этикеткам. Определение в шоколаде непредельных жиров, белков, углеводов, кислотно-щелочного баланса. Отношение школьников к шоколаду.
практическая работа [2,5 M], добавлен 17.02.2013Понятие "гетерогенная система". Специфические, групповые, общие осадочные реакции. Кристаллический и аморфный осадок. Проведение реакций обнаружения ионов полумикрометодом. Кислотно-основная, сероводородная и аммиачно-фосфатная классификация катионов.
презентация [3,2 M], добавлен 14.11.2013Строение электронных оболочек атомов d-элементов, их компоненты. Принципы их взаимодействия с простыми веществами (кислородом, галогенами, серой, углеродом), а также с водой, кислотами, щелочами и растворами солей. Кислотно-основные свойства гидроксидов.
контрольная работа [55,6 K], добавлен 02.04.2016Классификация и особенности растворов и растворителей. Участие растворителей в кислотно-основном взаимодействии и их результаты. Протеолитическая теория кислот и оснований. Способы выражения концентрации растворов. Буферные растворы и вычисление их pH.
реферат [27,6 K], добавлен 23.01.2009Потенциометрическое титрование в лабораторной практике. Возникновение потенциала на границе раздела двух сред. Кислотно-основное титрование (нейтрализация). Аппаратура для проведения анализа. Результаты ориентировочного титрования стандартизации NaOH.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.12.2011Определение содержания носителей щелочности в растворе карбоната натрия методом прямого кислотно-основного титрования. Математическое выражение закона эквивалентов. Построение интегральной и дифференциальной кривых потенциометрического титрования.
лабораторная работа [148,2 K], добавлен 15.02.2012Белки как высокомолекулярные природные соединения, состоящие из остатков аминокислот, которые соединены пептидной связью. Качественный состав белков, их структура и функции. Процессы гидролиза (кислотно-основного, ферментативного) и денатурация белков.
презентация [212,1 K], добавлен 11.02.2015
