Процессы образования гидроксокомплексов железа (III)

• Автор: Файзуллоев, Эркин Фатхуллоевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Гидроксосоединения железа, их свойства и аспекты применения

1.2. Гидроксильное комплексооборазование железа

1.3. Смешаннолигандные гидроксокомплексы, закономерности

их образования и модели равновесий

1.4. Окислительная функция в исследовании равновесий образования координационных соединений и её применение

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Стандартизация используемых для эксперимент веществ, растворов

2.2. Методика проведения потенциометрического эксперимента

2.3. Расчет констант устойчивости гидроксокомплексов и констант гидролиза с помощью окислительной функции
2.4. Гидроксильное комплексообразование в модельной системе
Бе (III) - Бе (И) - Ыа(Н)С1 - Н
ГЛАВА 3. ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ ГИДРОКСОКОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА В РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ
3.1. Г идроксильное комплексообразование в системе
Бе (III) - Ее (11) - 1Ча(Н)СЮ4- Н
3.2. Гидроксильное комплексообразование в системе
Бе (111) - Бе (II) - Ка(Н)Ш, - Н.О
3.3. Влияние аниона солевого фона гидроксильное комплексообразование железа (III)
3.4. Процессы гидроксильного комплексообразования железа (III)

и влияние катионов электролита
3.5. Влияние ионной силы раствора на гидроксильное
комплексообразование железа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы: В настоящее время большое прикладное значение имеют материалы с наноразмериой структурой из продуктов гидролиза железа и его оксосоединений различного состава и устойчивости, которые зависят от ионной силы раствора и pH среды. Они широко применяются как новые магнитные носители, магиитоуправляемыс датчики, аппликационные материалы и сорбенты, коллоидные носители для активной доставки лекарственных препаратов в магнитном поле, вспомогательные вещества лекарственных средств, катализаторов, сенсоров, пигментов.
Гидроксидпые и оксидные соединения железа имеют большое значение и в микробиологие. Они как магнетотактические бактерии и железосодержащие белки - ферритины являются в живой клетке «хранилищем» железа в виде микрокристаллов РсООН. Кроме того, гидроксидпые композиты обладают физико-химическими свойствами кристаллитов, способны развиваться и трансформироваться по определенным схемам с переходом в различные кристаллографические модификации и не требуют больших вложений.
Важнейшим химическим взаимодействием, встречающимся в природе, технологических и коррозионных процессах, живых организмах является взаимодействие ионов металлов с водой. При этом образуются продукты, которые отличаются размерами, зарядом, составом, химической активностью и не редко определяют основные свойства растворов. Последние годы на примерах (I -элементов достаточно подробно изучены основные закономерности и механизмы реакций образования простых моноядерных гидро ксо ко м плексов.
Определение основных закономерностей протекания процессов гомо-и полиядерного, ступенчатого гидролиза представляет и чисто практический интерес, так как многие промышленные технологии основаны на
FcIIjL'*, FelKL , FcllL, FeL'. Значения рассчитанных констант устойчивости хорошо согласуются.
Потенциометрический метод не позволил идентифицировать наличие в системе комплекса FeH3L2+ из-за его существования в значениях pH менее, чем изученные. Установлено, что ігри значениях pH более 7 в растворе формируется моногидроксокомплекс состава Fe(OH)L2". Константы устойчивости комплексов, установленных обоими методами, достаточно близки. При избытке ОЭДФК в интервале концентраций железо (III) от 10'4 до КГ* моль/л в растворе образуются только растворимые комплексы: FclI,L2‘ ( -lgP = 29,8); Ї-clFL (-lgP = 29,7); FcHL (-lgP = 27,4); FeL" (-lgP = 23,4); Fe(OH)L: (-lgP = 27,9). В этих условиях формирование нерастворимых полиядерных комплексопатов не отмечено. Для ОЭДФК характерно как и для остальных фосфорсодержащих комплексонов, формирование в силыюкислой среде протонированных комплексов с ионами железа (III). В пределах pH близкой к нейтральной в изученных растворах показано доминирование среднего комплексоната FeL" с устойчивостью -lg Р = 22 -23.
При дальнейшем увеличении значений pH раствора показано формирование моногидроксокомплекса, который устойчив до pH чуть меньше 11. Полученные, таким образом, данные хорошо согласуются с литературными [61]. Большой интервал существования комплексонатов железа (III) с оксиэтилидендифосфоновой кислотой по шкале pH и высокая их устойчивость позволяют использовать эту кислоту для удаления путем растворения нерастворимых железооксидных отложений. Это свойство очень эффективно и широко используется на практике [58 - 60]. Комнлексообразуюшие свойства ОЭДФК с катионами железа (III) позволяют применять этот комплексен для стабилизации пероксидов в составе отбеливающих и бытовых моющих средств [61, 62].
Методами электронной спектроскопии и ЯМР - релаксации изучено комплексообразование ионов Fe (III) с 4,5 - диоксибензол - 1