Целлюлозные фильтры для концентрирования элементов и их определения спектроскопическими методами

• Автор: Писарева, Вера Петровна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ФИЛЬТРЫ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ

РАСТВОРОВ Обзор литературы

1.1. Фильтры с нековалентноиммобилизованными реагентами

1.1.1. Механизм закрепления реагентов на поверхности фильтра.

1.1.2. Способы импрегнирования.

1.2. Фильтры с привитыми группировками

1.3. Фильтры с механически закрепленными сорбентами.

1.4. Фильтры для извлечения полимерных и малорастворимых форм элементов.

1.5. Методы определения элементов в объектах окружающей среды и технологических объектах, включающие концентрирование на фильтрах
1.6. Выводы к главе 1.
Глава 2. РЕАГЕНТЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Растворы, реагенты, сорбенты.
2.2. Оборудование.
2.3. Условия определения элементов на фильтрах и в растворе.
2.4. Модифицирование целлюлозных фильтров.
2.5. Исследование сорбции элементов на целлюлозных сорбентах
2.5.1. Определение степени извлечения элементов
2.5.2. Определение равновесных и кинетических параметров сорбции металлов.
2.6. Получение окрашенных соединений палладия на фильтре
2.6.1. Расчет величины аналитического сигнала при определении элементов методом СДО
Щ 2.7. Подготовка проб к анализу
2.7.1. Руды
2.7.2. Воды
2.7.3. Почвы.
2.8. Растворение целлюлозных фильтровконцентратов
Глава 3. ДИНАМИЧЕСКОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ПИРРОЛИДИНДИТИОКАРБАМИНАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ АяЦН, Вц Сс1, Со, Си,
БеЦН, 1, РЬ, БеЦУ, У. V И гп НА ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ФИЛЬТРАХ
3.1. Механизм извлечения пирролидиндитиокарбаминатных соединений
элементов из растворов на целлюлозных фильтрах
3.1.1. Сорбция микрограммовых количеств элементов.
3.1.2. Извлечение больших количеств элементов.
3.2. Выбор условий динамического концентрирования элементов на
фильтрах
3.3. Концентрирование АбСШ, В, СИ, Со, Си, РеШ, 1, РЬ, 8еГУ, УУ и
Ъп из природных вод и почвенных вытяжек.
Л 3.4. Выводы к главе 3
Глава 4. КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ Аи1И, Рс1 и РЩУ НА ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ФИЛЬТРАХ ИМПРЕГНИРОВАННЫХ
ТРИОКТИЛАМИНОМ.
4.1. Модифицирование фильтров.
4.2. Выбор условий концентрирования благородных металлов на модифицированных фильтрах
4.2.1. Сорбция золота и палладия на порошкообразном сорбенте
4.2.2. Концентрирование благородных металлов из хлоридных растворов
на ТОАфильтрах
4.2.3. Влияние сопутствующих элементов на сорбцию Аи, Рс1 и Р1.
4.3. Выводы к главе 4
Глава 5. СОРБЦИОННОСПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, ВКЛЮЧАЮЩИЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ НА ФИЛЬТРАХ
5.1. Сорбционнорентгенофлуоресцентнос определение элементов в водных растворах
5.1.1. Рснтгснофлуорссцентное определение элементов на фильтрах.
Теоретические расчеты
5.1.2. Рентгенофлуоресцентное определение элементов на фильтрах. Экспериментальные данные.
5.1.3. Использование маскирующих веществ для повышения селективности определения элементов в растворах
5.1.4. Метрологические характеристики РФА определения А, В, Сд,
Со, Си, Ре, И, РЬ, 8е1У, У.У и Ъп, извлеченных в виде ПДТК комплексов на фильтрах.
5.1.5. Метрологические характеристики РФА определения золота и платины на фильтрах
5.2. Сорбционноспектрофотометрическое определение палладия в
растворах
5.2.1. Оптические свойства комплекса палладия с пиридилазо
Л резорцином
5.2.2. Кинетика образования комплекса палладия с ПАР в растворе и в твердой фазе.
5.2.3. Оптимизация условий сорбционноспектрофотометрического
СДО определения палладия в растворах.
5.2.4. Метрологические характеристики сорбционноспектроскопического и тестопределения палладия в растворах.
5.3. Выводы к главе 5
Л ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Нековалентная иммобилизация реагентов на поверхности фильтра может осуществляться как за счет специфических, так и неспецифических взаимодействий. Возможно также нанесение гидрофобных реагентов на поверхность фильтра за счет вытеснения молекул из полярных растворителей обычно из воды, при этом реализуется так называемый распределительный механизм 2,3. Эффект перераспределения заряда возникновение диполя в группах или атомах с неравномерно распределенной плотностью заряда проявляется только на коротких расстояниях. Такие диполи взаимодействуют с другими постоянными диполями, осуществляются дипольдипольные взаимодействия. Постоянные диполи могут так же влиять на нейтральные группы, в которых они могут индуцировать диполь. Такое индуцированное дипольдипольное взаимодействие слабее, чем дипольдипольное взаимодействие. В отсутствие групп или атомов с постоянными диполями гидроксил ОН, карбонил С0 или галогенидных групп I, , С1 или , изза флуктуаций электронной плотности образуются статистические диполи, обуславливающие возникновение наиболее слабых дисперсионных сил. Болес сильные специфические взаимодействия приводят к образованию водородных связей. Известно, что к образованию водородной связи способны только наиболее электроотрицательные атомы. Прочность связей увеличивается с ростом электроотрицатсльности взаимодействующих атомов. Кислород и азот образуют водородную связь промежуточной прочности, энергия которой колеблется в интервале от до кДжмоль в зависимости от вида и состояния взаимодействующих атомов 1. Энергии возможных связей и межмолекулярных взаимодействий приведены в табл. Таблица 1. Энергии различных связей и межмолекулярных взаимодействий 1. В чистом виде каждый из перечисленных механизмов, как правило, не реализуется, и обычно наблюдаются смешанные механизмы, что в значительной степени определяется природой матрицы. В качестве полимерных матриц для получения фильтров с нековалентно закрепленными реагентами используют синтетические полимеры, обращенофазовые силикагели, пенополиуретаны ППУ и целлюлозу порошкообразную или в виде фильтровальной бумаги. Фильтры на основе синтетических полимеров. Для получения фильтровсорбентов часто используют синтетические полимеры линейного и пространственного строения полистирол, полиэтилен, различные сополимеры стирола, поливинилхлорид, целлофан с введенными на стадии синтеза ионообменными группами 4,5. Такие ионообменникн, как правило, обладают низкой селективностью, их емкость но отношению к ионам элементов невысока. Для преодоления этих недостатков ионообменные фильтрымембраны модифицируют различными реагентами, как правило, комплексообразующими. При этом реализуется, прежде всего, ионообменный механизм сорбции диссоциированных молекул реагентов 6. Изучению сорбции органических реагентов гранульными ионообменниками посвящено много работ , в которых исследовали зависимости сорбции реагентов от природы сорбируемого лиганда, привитой ионогенной группы и раствора. Отметим, что нами не найдены работы, описывающие те же закономерности применительно к ионообменным фильтрам, однако, можно предположить, что все зависимости, выведенные для гранульных ионообменников, в той или иной степени выполняются и для ионообменных фильтров. При импрегнированин ионообменников важно предотвратить сорбцию по функциональноаналитической группе, так как в связи с этим может быть затруднено последующее образование комплексного соединения в фазе сорбента. Так, показано, что реагагты, содержащие сульфогруппы тайрон, ализарин 5, хинализарин, хромотроповая кислота, арсеназо I ведут себя, как электролиты и поэтому сорбируются на ионообменниках стиролового типа по механизму ионного обмена 6. Однако возможны дополнительные взаимодействия между конденсированными кольцами органических реагентов и матрицей ионообменника. Для ионов органических реагентов равного заряда тайрон, ферроин, нитрозоРсоль, ализарин константа обмена возрастает с ростом числа конденсированных колец. Сорбция азосоединений снижается с ростом числа азогрупп.