Иммобилизованные реагенты для определения ионов металлов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Immobilized reagents for determination of metal ions

6. Махкамов М. А., Атаханов А. А, Мухамедиев М. Г, Мусаев У Н. К синтезу ненасыщенных производных природных оксикислот//Химия природных соединений. - Ташкент, 2001. - Спец. вып. - С. 8-9.

7. Попович С. Н., Чупов В. В., Платэ Н. А. Межд. конф. «Фундаментальные проблемы науки о полимерах». Москва. 21-32 янв. 1997. Тез.докл. С. 2-72//РЖ Химия. 1998. - С. 243.

Inatova Maksuda, teacher, Jizzakh State Pedagogical Institute Alimova Dilnoza, undergraduate chemistry National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek faculty

Smanova Zulayxo, Dr., assistant Professor Faculty of Chemistry, National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek E-mail: smanova. chem @mail.ru, yaxshiyeva 67@mail.ru

Immobilized reagents for determination of metal ions

Abstract: Spend immobilization reagents studied their kinetics and optimal conditions of immobilization and complexation of cobalt ions.

Keywords: immobilization, nitrozonaftolov derivatives, heavy and toxic metals.

Инатова Максуда Сагдуллаевна, преподаватель, Джиззакский государственный педагогический институт, Алимова Дилноза Бегимматовна, магистрант химического факультета НУУз, Сманова Зулайхо Асаналиевна, д. х.н., доц химического факультета, Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека E-mail: smanova. chem @mail.ru, yaxshiyeva 67@mail.ru

Иммобилизованные реагенты для определения ионов металлов

Аннотация: Проведена иммобилизация реагентов, изучена их кинетика и найдены оптимальные условия иммобилизации и комплексообразования ионов кобальта.

Ключевые слова: иммобилизация, производные нитрозонафтолов, тяжелые и токсичные металлы.

Целью данной работы является разработка сорбционные методы не требуют использования ор-

cорбционно-спектроскопических методик опреде- ганических растворителей, а потому безопасны для

ления кобальта, иммобилизацией на волокнистых здоровья [1]. Сами сорбенты нетоксичны и хорошо

носителях синтезированных новых органических отделяются от раствора фильтрованием, что делает

реагентов на основе производных нитрозонафтолов, анализ более экспрессным.

улучшение с их помощью метрологических характери- Нитрозонафтол взаимодействует со многими ме-

стик этих методик определения кобальта при анализе таллами с образованием комплексов, поэтому этот

природных объектов и промышленных материалов. реагент является одним из менее избирательных ре-

Снижение предела обнаружения достигается кон- агентов. Однако для увеличения избирательности

центрированием определяемых ингредиентов из от- синтезированы новые реагенты на основе нитро-

носительно большого объема раствора в фазе сорбен- зонафтола: 2-гидрокси-3-нитрозо-1-нафтальдегид,

та. В отличие от экстракционного концентрирования, 4-бром-2-нитрозо-1-нафтол, 4-гидрокси-3-нитрозон

БесИоп 11. СИетнв^у

афталин-1-сульфокислота внедрением в молекулу реагента атомов брома, сульфогруппы и другие [2]. Например, при переходе от нитрозонафтола к галоген-замещенным например 4-бром-2-нитрозо-1-нафтолу) новые реагенты становятся более специфичными, избирательность их улучшается, так как они приобретают способность взаимодействовать в более кислых средах и с меньшим числом ионов.

Так введение сульфогруппы в молекулу нитрозонафтола способствует повышению растворимости реагента в воде. Так, был синтезирован реагент 4-гид рокси-3-нитрозонафталин-1-сульфокислота [3], который с ионами кобальта (II) образует интенсивно-синий растворимый комплекс. Некоторые катионы с этим реагентом образуют нерастворимые соединения, поскольку солеобразование у них проходит по сульфогруппе.

Повышение избирательности при модифицировании реагента связывают с изменением стериче-ских факторов в молекуле нитрозонафтола. При рН 4-5 нитрозонафтол дает реакцию со многими элементами, в том числе с ионами кобальта, никеля, железа, меди и цинка, в то время как синтезированный нами 2-гидрокси-3-нитрозо-1-нафтальдегид не взаимодействует с медью и цинком. В тоже время новый реагент 2-нитрозо 4-изоамил нафтол-1 взаимодействует и с медью и цинком. Изоамильная группа создает пространственные препятствия для размещения иона с большим радиусом в хелатном кольце. В то же время медь и цинк, которые проявляют более сильное сродство к азоту, реагируют с 2-нитрозо 4-изоамил нафтолом-1 [4]. Предположение о том, что здесь играют роль пространственные препятствия, а не просто введение изоамильной группы, подтверждается изучением свойств 2-нитрозо 4-изоамил нафтола-1. Этот реактив взаимодействует с металлами подобно незамещенному нитрозонафтолу, так как изоамильная группа в этом случае находится довольно далеко от гетероциклического азота.

Улучшение избирательности обусловлено тем, что при иммобилизации органические реагенты благодаря геометрическим особенностям закрепления лиган-да на поверхности носителя в ряде случаев изменяют свои комплексообразующие свойства, например ден-татность. Можно полагать, что модифицированные сорбенты наиболее эффективно извлекают ионы металлов, которые образуют с иммобилизованным реагентом ионные ассоциаты или комплексы с соотношением металл: лиганд, равным 1:1. В этом случае сводятся к минимуму стерические затруднения, об-

условленные фиксацией лиганда на поверхности сорбента.

Комплексы металлов с иммобилизованными 2-ги дрокси-3-нитрозо-1-нафтальдегидом и 2-нитрозо 4-изоамил нафтолом-1 в отличие от их реакций в растворе являются также и более устойчивыми.

Подбор оптимального значения сорбции ионов кобальта (II) в зависимости от рН. Так как ли-ганды являются слабыми анионами, комплексообра-зующая способность нитрозонафтола сильно зависит от рН среды. Это весьма важно для избирательного осаждения нитрозонафтольных комплексов кобальта, поскольку, чем меньше константа устойчивости комплекса, тем выше должен быть рН раствора для удовлетворительного его осаждения. Кроме того, избирательность, которая достигается регулированием рН, можно еще больше увеличить, применяя подходящие маскирующие реагенты.

При низких значениях рН (в кислой среде) ионы кобальта (II) находятся в гидратированной форме. Это обеспечивает высокую скорость сорбции, но низкую степень извлечения на немодифицированных носителях. На модифицированных носителях процесс сорбции кобальта (II) протекает следующим способом. При повышении значения рН в растворе протекает образование гидроксида кобальта (II). В таком случае скорость сорбции увеличивается. По видимому, при этих условиях облегчается зародышеобразова-ние, например гидроксида кобальта (II), что приводит к образованию более мелкой дисперсной системы. Глобулярный механизм сорбции становится более эффективным, что доказано максимальной степенью извлечения ионов кобальта в более щелочной среде на немодифицированных носителях.

Сорбент, полученный иммобилизацией 2-нитрозо 4-изоамил нафтола-1 на анионит СМА-1, после контакта с раствором кобальта приобретает зеленую окраску. Фильтрат прозрачен. Однако, начиная с рН 8,5, окраска фильтрата становится слабожелтой. При этом интенсивность окраски сорбента значительно уменьшается.

Динамика изменения сорбции ионов кобальта на анионите СМА-1, иммобилизированном 2-нитрозо 4-изоамил нафтолом-1 и 2-гидрокси-3-ни трозо-1-нафтальдегидом и скорость сорбции ионов кобальта исследовали методом ограниченного объема раствора. Для этого в серию пробирок с навесками сорбента массой 0,1 г вводили 10 мл модельного раствора с определенной концентрацией и выдерживали от 2 мин до 1-го часа при постоянном помешивании.

Modification of mineral fillers and their influence on properties of rubbers

Через определенные промежутки времени жидкие фазы подвергались анализу фотометрическим способом, как это описано ранее. Кинетику сорбции изучали при выбранном оптимальном значении рН. Значение рН в растворах устанавливали 0,1 н раствором хлористоводородной кислоты, уксусной кислотой и разбавленным раствором аммиака.

Результаты экспериментов показали, что для достижения максимального извлечения кобальта при оптимальном значении рН, необходимо 10-15 мин,

независимо от исходной концентрации ионов кобальта в жидкой фазе. При большем времени контакта степень извлечения остается постоянной, что свидетельствует об установлении сорбционного равновесия.

Авторы выражают свою глубокую благодарность профессору М. Г. Мухамедиеву и д. х.н. Д. А. Гафуровой за предоставленные волокнистые сорбенты, а также Нурмухаммадову Ж., Тожимухамедову Х. С. за синтезированные реагенты.

Список литературы:

1. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии М. 1971 г. - С. 228.

2. Климакова Я. И., Шпенель И., Беляев И. В., Селективные методы синтеза орто-нитро и нитрозофенолов. М:, 1990, - С. 112-116.

3. Nurmukhammadov J.Sh., Smanova Z. A., Tadjimukhamedov H.S, Inatova M. S. Synthesis o-nitrosonaphthols and their application in analytical chemistry//The Advanced Science. USA, - issue 10, -2013, - P. 16-22.

4. Nurmukhammadov J., Smanova Z. A., Tojimukhamedov H. S., Inatova M. S. Synthesis and properties of a new analytical reagent, 2-hydroxy-3-nitrosonaphthalene-1-carbaldehyde//Russian Journal of Organic Chemistry 2014, Volume 50, Issue 6, P. 895-897.

Teshabayeva Elmira, associate professor Vapayev Murodjon, applicant Akhmadzhon Ibadullayev, professor, Tashkent chemical technologycal institute, Uzbekistan E-mail: Ulug85bek77@mail.ru

Modification of mineral fillers and their influence on properties of rubbers

Abstract: Results of researches of ways of modification of functional ingredients of a kaolin, vollastonit, bentonite, clay natural burned and a phosphite which purposeful use has allowed to develop technology of receiving composite elastomeric materials and products with the set structure and properties are given in this article. The consistent patterns of structural changes of mineral fillers at heat treatment leading to increase in oil-absorption power, a specific surface and concentration of free radicals are determined. The interrelation between structural characteristics, the nature of a surface of the fillers modified the aluminiumsilikats and macromolecules of rubber is found.

Keywords: Modification, Elastomeric compositions, technology, mineral filler, rubber.

Тешабаева Элмира Убайдуллаевна, доцент Вапаев Муроджон Дусумматович, соискатель Ахмаджон Ибадуллаев, профессор Ташкентский химико-технологический институт, Узбекистан E-mail: Ulug85bek77@mail.ru

Модификация минеральных наполнителей и их влияние на свойства резин

Аннотация: В данной статье приводятся результаты исследований путей модификации функциональных ингредиентов каолина, волластонита, бентонита, глина естественная жженная и фосфогипса, целенаправленное