Комплексообразование анионов глицина и глутаминовой кислоты с ионами Cu(II) и Ni(II) на полиамфолите АНКБ-35

• Автор: Астапов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С ЛИГАНДАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ АМИНО И КАРБОКСИЛЬНЫЕ ГРУППЫ

1.1. Комплексы с водорастворимыми лигандами.

1.2. Сорбция переходных металлов на комплексообразующих ионитах.

ф 1.3. Комплексообразование в условиях конкуренции лигандов в

растворе и ионите и лигаидный обмен

1.4. Гидратация комплексообразующих ионитов

1.5. Термодинамическое описание ионообменного равновесия на комплексообразующих ионитах

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Исследуемый ионит и его физикохимические
характеристики.
2.2. Аминокислоты и их физикохимические свойства.
2.3. Характеристика некоторых свойств катионов металлов комилексообразователей.
2.4. Исследование сорбции ионов металлов и их аминокислотных комплексов ионитом в статических условиях
2.5. Метод ИКспектроскопии
2.5.1. Подготовка образцов к анализу для ИКспектроскоиии
2.5.2. Интерпретация ИКспектров
2.5.3. Расчет параметров водородных связей по данным
ИКспектроскопии
2.6. Методика калориметрических измерений
2.6.1. Определение метрологических параметров микрокалориметра
2.6.2. Измерение тепловых эффектов процессов комплсксообразования аминокислот с переходными металлами.
2.6.3. Измерение тепловых эффектов процессов сорбции
2.7. Исследование сорбции паров воды ионитом.
2.8. Определение удельного объема набухшего сорбента.
Г лава 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СОРБЦИИ
Ф КОМПЛЕКСНЫХ ИОНОВ НА ХЕЛАТООБРАЗУЮЩЕМ
ИОНИТЕ АНКБ.
3.1. Состав комплексных ионов, участвующих в процессе ионного обмена.
3.2. Равновесные характеристики процессов гидратации и сорбции комплексных ионов
Глава 4. ВЛИЯНИЕ НЕОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ
АМИНОКИСЛОТА ИОН МЕТАЛЛА АНКБ.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИОНИТА АНКБ, МОДИФИЦИРОВАННОГО ИОНАМИ МЕТАЛЛОВ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С ЛИГАНДАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ АМИНО И КАРБОКСИЛЬНЫЕ
1. Поведение комплексов главным образом определяется центральным ионом металла 8. Наиболее важными характеристиками ионакомплексообразователя с точки зрения образования координационных соединений являются степень окисления, стереохимия, поляризующее действие, электроотрицательиость катиона 9. На основании экспериментальных данных и теоретических предпосылок 9, , было показано, что устойчивость комплексов с изменением радиуса атома может возрастать, убывать, или проходить через экстремум. И носит название ряда ИрвингаУильямса. В случае, когда ионные радиусы катионов близки, прочность образующихся комплексов с одним и тем же лигандом увеличивается с ростом положительного заряда . Несомненно, что чем выше потенциал ионизации, тем больше электронное сродство катиона и, значит, тем сильнее выражена склонность данного катиона к образованию ковалентных координационных связей . Природа металла сказывается и на способности его преимущественной координации с атомами азота или кислорода. ТЬ, 8п, Ре III и некоторые другие. Обе связи равноценны у Ве, Сг III, Ре II, платиновых металлов. Комплексообразование, происходящее в водном растворе, непременно сопровождается в большей или меныней степени гидратационными процессами , 1. От способности гидролизоваться зависит состав комплексоната и возможность образовывать гидроксокомплексы. Стереохимия катиона оказывает влияние на устойчивость и характер образующихся комплексов с полидентатными лигандами. Наиболее прочные структуры образуются тогда, когда связи иона металла направлены в пространстве так, что они перекрывают орбиты лиганда без существенной деформации каждой координируемой г руппы . С этой точки зрения, важной характеристикой катиона является строение его внешней электронной оболочки и связанная с этим возможность образования определенных координационных полиэдров , . В настоящее время накоплен достаточно обширный материал, позволяющий судить о роли природы комплексона при связывании катиона в водном растворе . Среди факторов, определяющих прочность координационных соединений, наибольшее значение имеет хелатный эффект, проявляющийся в повышении устойчивости хелатных комплексов по сравнению с аналогичными соединениями, но содержащими монодентатные лиганды . Значительное влияние на устойчивость комплексов оказывает размер хелатного цикла наиболее стабильны пятичленные циклы, а при наличии двойной связи шестичленные. При дальнейшем увеличении размера цикла хелатный эффект практически отсутствует. Четырехчленные циклы в большинстве случаев менее прочны, чем пятичленные, а возможность образования трехчленных ставится под сомнение рядом авторов , . Если полидентатный лиганд образует несколько циклов с комплексообразователем, то устойчивость полученных комплексов увеличивается еще больше . На прочность комплекса оказывает большое влияние природа донорного атома, которая в свою очередь находится под непосредственным влиянием всей молекулы лиганда. Сравнение кислотных свойств бетаиновых протонов этилендиамина и этилендиаминтетрауксусной кислоты свидетельствуют об изменении дснтатных свойств азота с изменением у него заместителя. Прочность образующихся комплексов определяется термодинамической константой устойчивости Ку . Однако, определение Ку для сложных систем связано с большими трудностями в частности, со сложностью нахождения коэффициентов активности, поэтому константы устойчивости характеризуют отношением малых равновесных концентраций комплекса, металла и лиганда при постоянной ионной силе. Необходимо знать коэффициент активности лиганда, причем, допущение о том, что он в присутствии и в отсутствии катионов одинаков, является весьма приближенным, поскольку при наличии ионов металла может изменяться конформация лиганда или распределение зарядов в макроионе . Определение коэффициента активности макроионов и катионов, находящихся в связанном состоянии, чрезвычайно трудно, а чаще невозможно. Необходимо заранее оценить состав и количество образующихся комплексов в системе .