Координационные взаимодействия глюкозамина, хитозана и их гидрохлоридов с ионами d-металлов в водных растворах

• Автор: Комова, Елена Павловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Хитозан, его получение, строение и физикохимические свойства

1.2. Межмолекулярйые взаимодействия в гомогенных растворах хитозаиа и органических соединений полярной природы

1.3. Сорбционные свойства хитозана

2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

2.1. Объекты и методы экспериментов

2.2. Взаимодействие гидрохлорида глюкозамина с нитратами

цинка и меди в воде

2.3. Взаимодействие гидрохлорида хитозана с солями кобальта,

никеля, меди, цинка и кадмия в воде
2.4. Взаимодействие гидрохлорида глюкозамина с нитратами кобальта, никеля, меди, цинка и кадмия в водном растворе
с добавками гидроксида натрия
2.5. Взаимодействие гидрохлорида хитозана с нитратами кобальта, никеля, меди, цинка и кадмия в водном растворе
с добавками гидроксида натрия
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Используемые реактивы
3.2. Приборы и оборудование
3.3. Методы анализа
3.4. Общая методика проведения реакций комплексообразования
3.5. Методика получения и анализа продуктов реакций
3.6. Методика проведения реакций комплексообразования в присутствии добавок ЫаОН
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Одним из важнейших достижений мирового научнотехнического прогресса в области изыскания новых перспективных материалов с начала XX века стало изучение, синтез и практическое применение хитина, хитозана и их производных. Комплекс уникальных химических, физикохимических и биологических свойств этих биополимеров, таких как природное происхождение, биосовместимосгь, нетоксичность, бактерицидность, высокая сорбционная способность, а также неограниченная воспроизводимая сырьевая база обусловливают все возрастающий интерес к их исследованию и производству и перспективность их использования. Биополимеры хитин и хитозан обратили на себя внимание ученых почти 0 лет назад. Хитин открыли . С. в г. В первой половине XX века к хитину и его производным был проявлен заслуженный интерес. В г. Р. провел деградацию хитина с помощью хитиназ, а в г. В России первые работы по хитину относятся к гг. В последнее время сильно возрос интерес к использованию хитозана в промышленности в качестве сорбентов различного назначения и флокулянтов. Сорбенты на основе хитозана могут успешно применяться для извлечения ионов тяжелых металлов, радионуклидов, бактерий, пестицидов и многих органических примесей из водных растворов. Они могут быть использованы для очистки питьевой воды, сточных вод различных производств, технологических растворов и других жидких систем, а также для выделения ценных металлов из производственных жидких отходов или из морской воды. Хитозан и его производные могут быть использованы в качестве флокулянта для концентрирования коллоидных материалов различной природы и происхождения. К числу новых направлений использования хитозана можно отнести медицину, сельское хозяйство, косметологию и пищевую промышленность. К настоящему времени опубликовано большое количество статей, ряд обобщающих обзоров 24 и несколько монографий 58, посвященных хитину, хитозану и их производным, изучению их различных свойств, в том числе и исследованию взаимодействия хитозана с ионами металлов в сорбционных процессах 9. В данном обзоре приведены общие сведения о способах получения хитозана, характеристика его основных физикохимических свойств, рассмотрены межмолекулярные взаимодействия растворимых форм хитозана в гомогенных условиях с рядом реагентов, имеющих электронодонорные атомы, а также сорбционные свойства хитозана. Хитозан 1 полиР1,42амино2дезокси0глюкоза деацетилированное производное хитина представляет собой высокомолекулярное соединение с элементарным звеном глюкозамина. Физикохимические свойства хитозана обусловлены не только химическим строением его основного звена, но также зависят и от его молекулярной массы, степени деацетилирования, степени кристалличности и особенностей его надмолекулярной структуры. Эти показатели определяются как способом и условиями реакции деацетилирования, так и структурой и свойствами исходного хитина. Хитин нерастворим в воде, разбавленных кислотах, щелочах и органических растворителях. Он растворяется в концентрированных неорганических кислотах, где происходит его деструкция. Способ и условия получения хитина, а именно условия проведения реакций депротеинирования с целью удаления белковой части панциря и деминерализации для удаления его минеральной составляющей, влияют на структуру и свойства хитина, которые определяют физикохимические свойства получаемого из него хитозана. Применение растворов щелочей и кислот высокой концентрации при высокой температуре может приводить к частичной деструкции и деацетилированию хитина и, как следствие, к снижению молекулярной массы и вязкости хитозана 1. Хитозан получают реакцией деацетилирования хитина под действием щелочи. При этом происходит превращение ацетамидных групп в первичные аминогруппы, которое оценивается величиной степени деацетилирования. В зависимости от условий реакции получаются продукты, существенно различающиеся степенью деацетилирования ацетамидных фупп. Наряду с отщеплением ацетамидных групп этот процесс сопровождается разрывом гликозидных связей полимера и уменьшением молекулярной массы, а также изменением надмолекулярной структуры и степени кристалличности.