Экстракция ароматических кислот гидрофильными растворителями - моделирование, закономерности межфазного распределения, прогнозирование и применение в анализе

• Автор: Нифталиев Сабухи Илич оглы
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 379 с. : ил.

1.1. Экстракция ароматических кислот

1.2. Другие методы концентрирования ароматических кислот

1.3. Методы определения ароматических кислот

1.4. Прикладные возможности нейронных сетей

1.5. Методы обработки кривых титрования на ЭВМ

ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕТАЛЫ1АЯ ЧАСТЬ

.1. Объекты и методы исследования

.2. Установление коэффициентов распределения ароматических кислот

.3. Титрование неводных экстрактов

.4. Статистическая обработка экспериментальных данных

ГЛАВА III. СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСТРАКЦИИ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ III. 1. Общие положения
Ш.2. Построение математической модели экстракции кислот
1.3. Влияние условий экстракции на коэффициенты распределения кислот
1.4. Оптимизация условий экстракции кислот
1.5. Оптимизация состава трехкомпонентных смесей экстрагент
ГЛАВА IV. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭКСТРАКЦИИ
АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ ГИДРОФИЛЬНЫМИ РАСТВОРИТЕЛЯМИ
IV. 1. Влияние состава экстракционной системы на
коэффициенты распределения кислот и соотношение
обьемов равновесных фаз
IV.2. Влияние природы и растворимости экстрагента на
межфазное распределение кислот
IV.3. Влияние природы и растворимости электролита на
межфазное распределение кислот
IV.4. Влияние строения кислот на эффективность экстракции
IV.5. Экстракция кстонами
ГУ.б. Экстракция спиртами
1У.7. Экстракция алкил ацетатам и
IV.8. Экстракция смесями растворителей 1 ю
1У.8.1. Экстракция аминобензойных кислот
I У.8.2. Экстракция бромбензойных кислот
IV.8.3. Экстракция иодбензойных кислот
ГЛАВА V. ПРОГНОЗИРОВАНИИ КОЭФФИЦИЕНТОВ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ
V. 1. Искусственные нейронные сети
V. 1.1. Однослойная сеть
V. 1.2. Алгор1ТШ обратного распространения ошибки
V. 1.3. Обучение искусственной нейронной сети
V. 1.4. Прогнозирование коэффициентов распределения кислот на основе их физикохимических свойсгв
У.1.5. Прошозирование коэффициентов распределения кислот на основе физикохимических свойств экстрагентов
V. 1.6. Универсальная нейронная сеть
V.2.рименение метода корреляций для прогнозирования коэффициентов распределения ароматических кислот
ГЛАВА VI. ХЕМОМЕТРИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КРИВЫХ ТИТРОВАНИЯ
VI. 1. Линеаризация кривых титрования ароматических кислот
VI. 1.1. Титрованис одноосновной кислоты
VI. 1.2. Линеаризация кривой титрования смеси кислот
VI. 1.3. Линеаризация кривой титрования по окислительно
восстановительному механизму
VI. 1.4. Линеаризация кривых осадительного и
комплексообразовательного титрования
ГЛАВА VII. ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ
ТИТРИМЕТРИЧЕСК О ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОТ В НЕВОДНЫХ КОНЦЕНТРАТАХ
VII. I. Алкалиметрическое определение кислот
VII. 1.1. Потенциометрическое титрование
VII. 1.2. Копдуктометрическое титрование
VII. 1.3. Фотометрическое титрование
VI1.2. Осадительное титрование
УН.З. Рсдоксиметрическое определение кислот УИ.3.1. Выбор титраита и среды титрования УН.3.2. Выбор способа дебетирования VI 1.4. Комплексообразовательное определение кислот УН.4.1. Выбор титранта
VII.4.2. Механизм комплексообразования УИ.4.3. Выбор способа детектирования
ГЛАВА VIII. ЭКСТР АКЦИОННОТИГРИМЕТРИЧЕСКОЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОКОЛИЧЕСТВ КИСЛОТ VIII. I. Экстракционнопотенциометрическое определение гидроксибснзойных кислот VIII.2. Экстракционнокондуктометрическое определение аминобензойных кислот VIII.3. Экстракционнофотометрическое определение бромбензойных кислот VIII.4. Экстракционнокондуктометричсское определение протокатеховой и галловой кислот УШ.5. Экстракционнофотометрическое определение протокатеховой и галловой кислот VIII.6. Экстракционнофотометрическое определение салициловой и ацетилсалициловой кислот VI .7. Экстракционнофотометрическое определение
3нитробензойной кислоты
VIII.8. Эксгракционнокондуктометрическое раздельное определение таннина и катехинов в чае УШ.9. Эксгракционнопотенциомефичсское определение консервантов в пищевых продуктах УШЛО. Экстракционнофотометрическое определение антиоксидантов в жире
VIII. . Экстракционноиотенциомегрическое определение бромзамещенных бензойных кислот
VIII. . Экстракционнотурбидиметрическос определение
2.4дихлорбензойной кислоты
VIII. . Эксгракционнонотснциомстрическое определение
4хлорбензойной и 2,4дихлорбензойной кислот
VIII. . Экстракционнопотенциометрическое определение
4аминобензойной кислсггы
VIII. . Экстракционнопопгенциомепгричсское определение хлорфенолов ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЯ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Стандартным является регрессионный анализ кривых титрования нелинейным методом наименьших квадратов 6. Вычислительный алгоритм метода включает последовательное решение прямой и обратной задач теории титрования в одном итеративном цикле. Известна программа КАВТ1Т на языке Бейсик для обработки нелинейным методом наименьших квадратов данных протолитомегрического титрования в неводных средах. Одновременно с точкой стехиометричности оценивают величину рК продукта реакции титрования и константу автопротолиза растворителя 9. Предложены расширенные функции Грана, учитывающие обратимость аналитической реакции при протолитометрическом и осадительном титровании 0. Они позволяют преобразовать кривую титрования в прямую линию, пересекающую ось ординат в точке стехиометрии носги. Недостаток этих функций в том, что их расчет требует градуировки электрода по активностям потенциалопределяющего иона и знания реальной константы равновесия протекающей реакции. Описан комбинированный алгоритм обработки потенциометрических кривых титрования слабых однопротонных кислот, включающий применение расширенных функций Грана и преобразование кривой титрования в линейную характеристику относительно стехиометрииного объема титранта и константы ионизации кислоты 1. Линейные зависимости в сочетании с расширенной функцией Грана применяются для обработки дифференцированного осадительного титрования смеси двух веществ при адсорбции ионов 2 и сокристаллизации образующихся осадков 3. Метод пригоден для обработки как сегментных, так и сигмоидных кривых титрования в водных и органических средах. Линеаризацию кривых титрования осуществляют методом замены переменных 5. Для оценки параметров линеаризованной кривой применяют регрессионный анализ. Преимущества алгоритмов линеаризации кривой титрования в том, что они исключают решение прямой задачи титрования, отличаются воспроизводимостью, наглядностью, иллюстрируют адекватность математической модели кривой титрования, возможные локальные искривления позволяют исключать некорректные экспериментальные данные. Обзор современных способов определения ароматических кислот показывает, что актуальным является разработка новых экстракционных систем на основе неограниченно и частично смешивающихся с водой растворителей и установления общих закономерностей межфазного распределения ароматических соединений в таких системах. Моделирование процесса экстракции и прогнозирование ее количественных параметров с применением искусственных нейронных сетей значительно сокращают временной и материальный ресурсы. Компьютерная обработка кривых титрования снижает погрешность фиксирования точки стехиометричности. Сочетание экстракционного концентрирования с инструментальнотитриметрическим детектированием непосредственно неводных концентратов служит предпосылкой для создания разнообразных гибридных методов определения ароматических кислот в водных объектах, в том числе на уровне предельно допустимых и более низких концентраций. Глава II. Объекты анализа бензойная кислота, ее замещенные, хлорфенолы табл. Кислоты очищали по известным методикам с последующим тестированием по температуре плавления или показателю преломления. В качестве экстрагентов применяли полярные органические растворители, частично или неограниченно смешивающиеся с водой табл. Содержание воды в органических растворителях не превышало 0,1, при большем содержании воды растворители обезвоживали 8. Высаливатели соли щелочных металлов, практически не растворимые в органических растворителях 2 соли очищали известными способами 7. Оптическую плотность А растворов ароматических кислот и продуктов их взаимодействия с фотометрическими реагентами измеряли на спектрофотометрах СФ и СФ, а также в видимой области спектра на фотоколориметре КФК2МП водной и органической фаз контролировали иономером И0 или метром рН0, электроды стеклянный и хлоридсеребряный, заполненный раствором КС1 в изопропиловом спирте. По известным методикам готовили титранты для определений по протолитометрическому ,, редоксиметрическому ,3,4, осадительному и комплексообразовательному 5 механизмам. Таблица 2.