Кинетика и термодинамика окисления-восстановления тиоиндиго красного С в воде и в органических растворителях по данным вольтамперометрии

• Автор: Лебедева, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 131 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

2.1. Особенности строения и свойства кубовых красителей.

2.2. Термодинамика окислительновосстановительных процессов

кубовых красителей

2.3. Кинетика окислительновосстановительных процессов

кубовых красителей

2.4. Вольтампсрометричсскис методы.

2.5. Свойства индивидуальных и смешанных растворителей

водадиметилсульфоксил и водаэтанол

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Харакгеристика используемых веществ.
3.2. Метод исследования
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1. Метод получения термодинамических характеристик тиоинди о
красног о С с помощью циклической вольтамперометрии в водной среде при температуре 8 К
4.2. Метод получения кинетических характеристик процесса окисления
восстановления тиоиндиго красного С с помощью
циклической вольтамперометрии в водном растворе
при температуре 8 К.
4.3. Исследование влияния температуры
на термодинамику и кинетику окислениявосстановления тиоиндиго красного С в водной среде
методом циклической вольтамперометрии.
4.4. Получение термодинамических и кинетических
характеристик окислениявосстановления тиоиндиго
красного С на целлюлозном материале в водной среде
4.5. Исследование влияния органических растворителей
на термодинамические и кинет ические характеристики
окислениявосстановления тиоиндиго красного С.
5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Научная новизна заключается в том, что впервые методом циклической вольтампсромсгрии получены стандартиле потенциалы и стандартные константы скорости гетерогенного окислениявосстановления тиоиндиго красного С в воде при различных температурах 8 К, 8 К, 3 К и в смешанных растворителях водадиметилсульфоксид с содержанием димстилсульфоксида , , масс. К. На основании полученных данных показано влияние структурных особенностей и донорноакцепторных свойств растворителей, а также состояния красителя на полученные термодинамические и кинетические параметры. Практическая значимост работы обусловлена тем, что разработанный метод получения термодинамических и кинетических характеристик окислительновосстановительных процессов в водной среде с участием кубовых красителей с помощью циклической вольтамперометрии позволяет определять данные характеристики, исключая влияние природы восстановителя, и способствует выбору наиболее оптимальных параметров крашения при использовании красителей данною класса. Материалы проведенных исследований докладывались и обсуждались
ХШ Всесоюзной конференции по химической термодинамике и калориметрии, Красноярск, г. V Всесоюзном совещании Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах, Иваново, г. VI Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах, Иваново, г. Международной конференции Теория и практика процессов сольватации и комплексообразования в смешанных растворителях, Красноярск, г. VII Международной конференции роблемы сольватации и комплексообразования в растворах, Иваново, г. Международной научной конференции Жидкофазные системы и нелинейные процессы в химии и химической технологии, Иваново, г. Особенности строения и свойства кубовых красителей. Кубовые красители относятся к наиболее ценным органическим красителям благодаря способности фиксироваться на волокнах различною химического строения. Кроме того, красители данного класса обеспечивают получение окрасок широкой гаммы цветов с повышенной устойчивостью ко всем видам физикохимического воздействия. Кубовые красители представляют собой нерастворимые в воде пигменты, которые способны переходить в растворимое состояние под действием восстановители в щелочной среде. Отметим, что существую и водорастворимые формы кубовых красителей, но поскольку наши исследования посвящены изучению нерастворимых кубовых красителей, более подробно остановимся на строении и свойствах красителей именно этого класса. По сходству химического строения и методов получения 26 кубовые красители делят на индигоидные индиго1, тиоиндигоП, и их производные, полициклическиеантрахиноновые индантроиШ и полициклохиноновые кубовый золотистожелтый ЖХ1 V. Характерной особенностью молекул кубовых красителей является наличие в хромофорной системе не менее двух карбонильных хинонных групп ОО, которые способны восстанавливаться с образованием енольной гидрохинонной формы СОН, практически нерастворимой в воде. Гидрохиноны продукты реакции восстановления кубовых красителей для ряда красителей бесцветны, вследствии чего называются лейкососдинениями лаукос погречески белый. В качестве восстанови гелей кубовых красителей в настоящее время известно достаточно большое количество соединений, описание которых приведено в работах 7. При крашении ткани в основном применяется дитионит натрия ЫагБгС гидросульфит, а при печатании сульфоксилат формальдегид натрия НОСНгЗОгКа ронгалит С. Важным свойством лейкосоединений является их взаимодействие со щелочами с образованием щелочной соли лейкосоединения СОЫа. Щелочной раствор восстановленного красителя принято называть кубом. В древности восстановление индиго в лейкосоединение осуществляли в больших чанах кубах. Поэтому подобный процесс крашения получил название кубового, а группа красителей соответственно кубовых. Щелочные соли лейкосоединений кубовых красителей растворимы в воде, обладают явно выраженным сродством к целлюлозным волокнам и хорошо ими сорбируются из красильных растворов. При этом удерживаются на волокне силами ВандерВаальса и водородными связями . Лейкосоединения легко окисляются кислородом воздуха или другими окислителями в исходный нерастворимый кубовый краситель. Известно 1, что процесс восстановления кубового красителя является обратимым, так как последующее окисление его восстановленной формы приводит к образованию исходного продукта.