CC BY
565
кации люизита / Демахин А. Г., Севостьянов В. П., Радюшкин Ю. Г.; заявитель СГУ им. Н. Г. Чернышевского, патентообладатели Демахин А. Г., Севостьянов В. П. №2 2001133997/12; заявл. 13.12.2001; опубл. 20.02.2003. 3 с.
10. Демахин А. Г., Олискевич В. В., Шуйский Г. Н., Ко-царев В. В., Сильнягин О. А., Кузнецов А. Н. Рекуперация реакционных масс процесса детоксикации люизита // Проблема уничтожения и утилизации ОМП. 2005. № 1. С. 18-24.
11. Демахин А. Г., Олискевич В. В., Сильнягин О. А., Шевченко А. В., Никифоров Г. Е. Технологические аспекты переработки реакционных масс, получаемых при детоксикации люизита, в мышьяксодержащую товарную продукцию // Журн. Рос. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 2007. Т. 41, вып. 2. С. 29-31.
12. Демахин А. Г., Олискевич В. В., Сильнягин О. А., Рамазанов К. Р. Процесс получения технического и рафинированного оксида мышьяка // Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты : сб. науч. тр. 2006. Вып. 6. С. 88-91.
13. Пат. 2232719 Российская Федерация, МПК 7 С0Ш28/00, С01В13/14. Способ получения оксида
мышьяка особой чистоты / Демахин А. Г. и др. ; заявитель СГУ им. Н. Г. Чернышевского, патентообладатели Демахин А. Г., Севостьянов В. П., Косенко С. И. № 2001133998/15; заявл. 13.12.2001; опубл. 20.07.2004. 3 с.
14. Пат. 2163889 Российская Федерация, МПК 7 С0Ш28/00, С22В30/04. Способ получения оксида мышьяка / Демахин А. Г. и др.; заявитель СГУ им. Н. Г. Чернышевского, Демахин А. Г., Нали-вайко А. И., Косенко С. И., патентообладатели Демахин А. Г., Севостьянов В. П., Косенко С. И. № 2000104661/02; заявл. 24.02.2000; опубл. 10.03.2001. 3 с.
15. Елисеев Д. А., Демахин А. Г., Чупис В. Н., Олиске-вич В. В. Процесс переработки продукта детокси-кации люизита - арсенита натрия гидролизного в аспекте охраны окружающей среды и экологической безопасности // Теоретическая и прикладная экология. 2008. Т. 4, № 4. С. 103-106.
16. Демахин А. Г., Елисеев Д. А., Кузнецов Н. Н. Физико-химические основы процесса рекуперации продуктов детоксикации люизита в товарную продукцию // Журн. Рос. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 2010. Т. 44, вып. 4. С. 122-125.
УДК 541.183
СОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ БЕНТОНИТОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПОЛИГИДРОКСОКАТИОНАМИ ЖЕЛЕЗА (III) И АЛЮМИНИЯ МЕТОДОМ «ЗОЛЬ-ГЕЛЬ»
Д. Н. Комов, Н. В. Никитина, И. А. Казаринов
Саратовский государственный университет E-mail: kazarinovia@mail.ru
Проведено модифицирование природного бентонита полиги-дроксокатионами железа (III) и алюминия методом «золь-гель». Установлено, что модифицирование природного бентонита по-лигидроксокатионами железа (III) и алюминия приводит к изменению его химического состава, структурных и сорбционных свойств. Показано, что модифицированные сорбенты являются мелкопористыми (наноструктурными) объектами с преобладанием пор размером 1.5-6.0 нм. Величина удельной поверхности сорбентов зависит от способа модифицирования и количества вводимого модифицирующего компонента (железа (III) или алюминия). Изучена сорбционная способность исследуемых сорбентов по отношению к перманганат-анионам. Установлено, что по форме изотермы адсорбции в этом случае имеют вид изотермы Ленгмюра. Показано, что модифицирование бентонита полиги-дроксокатионами железа (III) и алюминия приводит к существенному повышению сорбционной емкости по отношению к перман-ганат-ионам.
Ключевые слова: бентонит, наносорбент, пористая структура, удельная поверхность, сорбция перманганат-иона, полигидрок-сокатионы.
Sorbents Based on Natural Bentonites Modified with Iron (III) and Aluminum Polyhydroxocations by the Sol-Gel Method
D. N. Komov, N. V. Nikitina, I. A. Kazarinov
Natural bentonite was modified with iron (III) and aluminum polyhydroxocations by the sol-gel technique. This modification of natural bentonite has been found to cause changes in its chemical composition, structural and sorption properties. The modified sorbents are fine-porous (nanostructured) objects with the predominance of 1.5-6.0 nm pore size. The specific surface area of our sorbents depends on the method of modification and the amount of the modifying component introduced (iron (III) or aluminum). The sorption capacity of the sorbents for permanganate anions was studied. The adsorption isotherms in this case are like Langmuir's one by shape. The modification of bentonite with iron (III) and aluminum polyhydroxocations causes a significant increase in its sorption capacity for permanganate ions. Key words: bentonite, nanosorbent, pore structure, surface area, permanganate ion sorption, polyhydroxocations.
Введение
В настоящее время значительно возрос интерес к созданию новых экологически безопасных сорбентов на основе природных глинистых материалов и алюмосиликатов [1]. В сравнении с другими недорогими адсорбентами, глины и композиционные материалы на их основе имеют более высокую адсорбционную емкость. Бентониты, монтмориллониты, каолиниты, иллиты, хлориты и другие глинистые минералы широко используются из-за их высокой удельной поверхности, химической и механической стабильности, варьирования поверхностных и структурных характеристик и низкой стоимости [2, 3]. Особый интерес вызывают материалы со слоисто-столбчатой структурой, получаемые из природной глины путем ее модифицирования неорганическими полигидроксокатионами [4].
Целью данной работы являлось изучение физико-химических и адсорбционных свойств сорбентов на основе бентонита, модифицированных полигидроксокатионами железа (III) и алюминия.
Экспериментальная часть
Методика получения сорбентов на основе модифицированного бентонита. Модифицирование бентонита проводилось методом интеркалирования, или пилларирования. Метод заключается в обмене межслоевых катионов на полигидроксокомплексные катионы переходных металлов. Внедрение катионов такого типа, действующих как своеобразные опоры, позволяет зафиксировать слои глины на определенном расстоянии, не давая им сближаться при удале -нии воды. Поэтому модифицированные таким образом сорбенты называют алюмосиликатами со слоисто-столбчатой структурой, или пиллар-глинами [5].
Полигидроксокомплексы металлов получали гидролизом растворов солей металлов железа (III) и алюминия гидроксидом натрия с последующим старением интеркалирующих растворов, которые смешивали затем с суспензией глины [6].
Получение Fe-модифицированного бентонита по методу «золь-гель». Железомодифи-цированный бентонит получали по следующей методике. Водную суспензию бентонита (соотношение твердой и жидкой фазы 1:10, pH водной вытяжки суспензии был равен 8) оставляли на сутки для разбухания при комнатной температуре, затем обрабатывали ультразвуком с часто-
той 22 Гц для лучшего диспергирования частиц глины в течение 3 мин [7]. Интеркалирующий раствор готовили смешиванием 1.0 М растворов РеС13 и ШОЫ ([ОЫ-]/[Ре3+] = 2.0) и сутки подвергали старению при комнатной температуре. Полученный после старения золь добавляли в 10%-ную водную суспензию глины в количествах, при которых концентрация железа (III) составляла 3; 5; 10 ммоль Бе3+/г глины. Через 24 ч полученный модифицированный бентонит отделяли от жидкой фазы центрифугированием, отмывали водой до отрицательной реакции на хлорид-ионы и высушивали при комнатной температуре. Затем проводили термообработку при 500°С в течение 2 ч.
ПолучениеА1-модифицированного бентонита по методу «золь-гель». Для получения алюминийсодержащего бентонита интеркали-рующий раствор готовили гидролизом 0.2 М растворов А1С13 и ШОЫ ([ОЫ-]/[А13+] = 2.0; рЫ 4) при комнатной температуре. Раствор подвергали старению при 50 °С в течение 24 ч. При этих условиях происходит образование полигидроксокомплекса [А113О4(ОЫ)24Ы2О12]7+ [8]. Затем интеркалирующий раствор по каплям добавляли в суспензию глины при соотношениях 3; 5; 10 ммоль А13+/г глины и оставляли на сутки для старения. Отделение, отмывание, высушивание и прокаливание образцов осуществлялось аналогично методике получения железомодифи-цированных образцов.
Объекты исследования:
- природный бентонит Даш-Салахлинского месторождения (Азербайджан) - образец 1;
- природный бентонит, отожженный при t = 500°С в течение 1 ч в инертной атмосфере -образец 1-О;
- исходный порошок бентонита, модифицированный полигидроксокатионами железа (III) по методу «золь-гель» - образец, содержащий 5 ммоль [Бе3+]/г бентонита: Бе_5, и образцы, содержащие 3; 5; 10 ммоль [Бе3+]/г бентонита и отожженные при t = 500°С в течение 1 ч в инертной атмосфере: Бе_3-О; Бе_5-О; Бе_10-0 соответственно;
- исходный порошок бентонита, модифицированный полигидроксокатионами алюминия по методу «золь-гель» - образец, содержащий 5 ммоль А13+/г бентонита: А1_5, и образцы, содержащие 3; 5; 10 ммоль А13+/г бентонита и отожженные при t = 500°С в течение 1 ч в инертной атмосфере: А1_3-О; А1_5-О; А1_10-0 соответственно;
Результаты и их обсуждение
Химический состав модифицированных сорбентов на основе бентонита. В табл. 1 приведены данные о химическом составе образцов сорбентов, модифицированных поли-гидроксокомплексами железа (III) и алюминия
Химический состав модифицированных по методу
по методу «золь-гель». Количественный анализ элементного состава производился на энергодисперсионном рентгеновском флуоресцентном спектрометре ЕБХ-720 (БНМАБги, Япония) методом калибровочных кривых и фундаментальных параметров.
Таблица 1
оль-гель» образцов сорбентов на основе бентонита
Химический элемент Содержание химического элемента в образце, %
Природный бентонит (образец 1) Образец Fe_3-0 (3 ммоль |Те3+]/1г) Образец Fe_5-0 (5 ммоль [Fe3^]/^) Образец Fe_10-0 (10 ммоль [Fe3^]/^) Образец A1_3-0 (3 ммоль [А13+]/1г) Образец A1_5-0 (5 ммоль [А13+]/1г) 0бразец A1_10-0 (10 ммоль [А13+]/1г)
А1 8 7 9 7 12 16 18
Fe 23 29 33 45 22 17 19
Si 45 41 45 37 43 47 47
Ca 17 17 8 6 16 12 10
K 5 5 4 4 5 5 4
Ti 2 2 1 1 2 2 2
Из данных табл. 1 видно, что увеличение концентрации модифицирующего компонента приводит к повышению концентрации соответствующего элемента в образце бентонита. Это повышение происходит в результате замещения обменных катионов глины, в частности катионов кальция.
Изучение минерального состава модифицированных образцов сорбентов. Образец 1 (исходный порошок бентонита), образец Fe_5-0 (исходный бентонит, модифицированный гидрок-сидом железа (III) (5 ммоль Fe/г бентонита) и
m i
%
отожженный при t = 500°С в течение 1 ч), образец А1_5-О (исходный бентонит, модифицированный гидроксидом алюминия (5 ммоль А1/г бентонита) и отожженный при t = 500°С в течение 1 ч) были подвергнуты рентгенофазовому анализу (рис. 1). Рентгенофазовый анализ проводился на дифрактометре ДРОН-4. В качестве источника рентгеновского излучения служила трубка БСВ-6 с медным Ка-излучением. Для анализа дифракто-грамм использовалась база данных РСРБР'ШК. V. 2.02, 1999, Международного центра по дифракционным данным УСРОБ).
• Монтмориллонит ■ Иллит
А Кристаллобалит
♦ Плагиоклаз х Гематит
20;Град
Рис. 1. Рентгеновские дифрактограммы исследуемых образцов сорбентов, модифицированных поли-гидроксокомплексами железа (III) и алюминия: 1 - образец 1; 2 - образец Fe_5-0; 3 - образец А1_5-О
В результате комплексного исследования качественного минерального состава бентонита методом рентгенофазового анализа установлено, что основным минералом исходного бентонита является монтмориллонит. На рентгенограмме, представленной на рис. 1, монтмориллонит диагностируется наличием серии типичных рефлексов в области 20 = 6.40°, 20 = 20.20° и 20 = 26.80°. Установлено также присутствие кри-сталлобалита, плагиоклаза, гидрослюды.
Из анализа дифрактограмм модифицированных образцов видно, что исчезают рефлексы, характерные для монтмориллонита, вместо них появляются рефлексы иллита (гидрослюды). В случае Бе-модифицированного бентонита на дифрактограмме появляются рефлексы, соответствующие структуре гематита — Бе203 в области 20=24°, 20=33.50°, 20=35.80° и др. В А1-модифицированном образце оксидных фаз АЦО3 обнаружено не было, в связи с чем можно предположить, что алюминий встроился в структуру алюмосиликата.
Пористая структура сорбентов. Результаты изучения пористой структуры бентонитовой глины и сорбентов на ее основе представлены в табл. 2. Из данных табл. 2 видно, что модифицирование бентонита полигидроксокомплексами алюминия и железа (III) приводит к увеличению числа микро- и мезопор и уменьшению числа макропор в сравнении с исходным бентонитом. Большая часть пор всех модифицированных образцов приходится на поры размером 1.56.0 нм. Таким образом, исследуемые модифицированные сорбенты относятся к категории наноструктурных объектов. В обоих случаях с увеличением концентрации модифицирующего элемента в образце происходит увеличение удельной поверхности, ее максимальное значение приходится на соотношение 5 ммоль Fe(Al)/r бентонита (образцы Fe_5-0 и А1_5-О). Дальнейшее повышение концентрации модифицирующей добавки в бентоните негативно сказывается на величине удельной поверхности.
Таблица 2
Основные характеристики пористой структуры* модифицированных по методу «золь-гель» полигидроксокомплексами железа (III) и алюминия сорбентов на основе бентонита
Образец сорбента Удельная поверхность £уд, м2/г Общий объем поР ^ см3/г Распределение пор по радиусам, %
1.5-2.0 нм 2.0-4.0 нм 4.0-8.0 нм 10.0-52.0 нм
1 (исходный порошок бентонита) 51 0.061 9 21 21 49
1_О (исходный порошок бентонита, отжиг г = 550°С) 37 0.092 6 16 23 55
Бе_3-О 31 0.119 17 39 27 17
Бе_5-О 39 0.139 17 39 22 22
Бе_10-О 33 0.101 17 39 22 22
А1_3-О 60 0.118 17 39 22 22
А1_5-О 75 0.092 18 41 23 17
А1_10-О 69 0.060 21 37 21 21
Бе_5 73 0,141 17 39 22 22
А1_5 105 0,097 18 41 23 17
Примечание. "Структурные характеристики (величина удельной поверхности, пористая структура, распределение пор по радиусам) образцов определяли по низкотемпературной адсорбции азота на быстродействующем анализаторе сорбции газов Quantachrome NOVA (США).
А1-модифицированные образцы сорбентов, отожженные при 500°С (А1_3-О, А1_5-О, А1_10-0), обладают более высокой удельной поверхностью, чем Бе-модифицированные сорбенты. Отожженные Бе-модифицированные сорбенты (Бе_3-О, Бе_5-О, Бе_10-0) имеют удельную поверхность даже ниже, чем
удельная поверхность прокаленного при 550°С природного бентонита (образец 1-О). Максимальное значение для отожженного А1-мо-дифицированного бентонита составляет 75 м2/г, для отожженного Бе-модифицированного бентонита - 39 м2/г. Для сравнения, 5"уд исходного бентонита составляет 51 м2/г. Образцы Бе_5
(Fe-модифицированный бентонит, 5 ммоль Fe3+/r) и Al_5 (Al-модифицированный бентонит, 5 ммоль Al3+/r), которые не подвергались термической обработке, имеют более высокие значения величины удельной поверхности - 73 и 105 м2/г соответственно.
Таким образом, модифицирование природного бентонита полигидроксокомплексами железа (III) и алюминия приводит к увеличению числа микро- и мезопор и к повышению величины удельной поверхности сорбентов до 73 и 105 м2/г, соответственно, против 51 м2/г - у исходного бентонита. Однако высокотемпературный отжиг существенно снижает величину удельной поверхности у сорбентов, модифицированных железом и в незначительной степени -у сорбентов, модифицированных алюминием.
Изучение сорбционных характеристик модифицированных сорбентов на основе бентонита. В качестве тестирующего аниона при изучении сорбции модифицированными сорбентами на основе бентонита, полученными по методу «золь-гель», был выбран перманганат-ион. Данные по кинетике сорбции перманганат-ионов на исходном бентоните приведены на рис. 2. Из рис. 2 следует, что насыщение поверхности исследуемых сорбентов перманганат-анионами происходит в течение 2 ч. Поэтому в дальнейшем при снятии изотерм сорбции время
t, мин
Рис. 2. Кинетическая кривая поглощения перманганат-ио-нов (исходная концентрация раствора 158 мг/л) в нейтральной среде природным сорбентом (образец 1 - исходный порошок бентонита)
установления адсорбционного равновесия составляло 2 ч.
На рис. 3 приведены изотермы сорбции перманганат-ионов в нейтральной среде на исследуемых сорбентах: на образце 1 - исходный порошок бентонита, на образцах Fe_3-0, Al_5-0 и Al_5. Как видно из рис. 3, полученные изотермы сорбции перманганат-ионов по типу можно отнести к изотерме Ленгмюра:
А= Aœ • (К • Сравн /(1 + К • (1)
где Aœ - предельная величина сорбции, К - кон -станта сорбционного равновесия, Сравн - равновесная концентрация аниона в растворе.
А, м г/г
О ЬО 100 1ЬО 200 2Ъ0 300
L jUEH. мг/л
Рис. 3. Изотермы сорбции перманганат- ионов в нейтральной среде на исследуемых сорбентах: 1 - образец 1 - исходный порошок бентонита; 2 - на образце Fe_3-0 - бентоните, модифицированном железом (III) (3 ммоль [Fe3+]/r бентонита) и отожженном при t = 500 °С в течение 1 ч в инертной атмосфере; 3 - на образце А1_5-О - бентоните, модифицированном алюминием (5 ммоль [А13+]/г бентонита) и отожженном при t = 500 °С в течение 1 ч в инертной атмосфере; 4 - на образце А1_5 - бентоните, модифицированном алюминием (5 ммоль [А13+]/г бентонита), неотожженном
Обработка полученных изотерм сорбции в соответствии с уравнением Ленгмюра в обратных координатах:
1/А = 1/А„ + (1/ А„К)- 1/С
равн
(2)
позволила оценить величину максимальной сорбционной емкости исследуемых сорбентов на
основе бентонита, модифицированных по методу «золь-гель» полигидроксокомплексами железа (III) и алюминия (рис. 4).
Определенные значения максимальной сорб-ционной емкости для исследуемых сорбентов представлены в табл. 3.
(А) . г/мг
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
у = 1.9321+0.225
2
.115
0.02
0.04
0.06
0.03
0.1
0.12
(С
рал
0.14
ц), лУмг
(А) . г/мг
0.6 I-
05
0.4
03
0.2
0.1
= А.372х -ь0.094 3 ><
J
0.02
0.04
0.06
б
0.08 0.1
{Сравн)' л.'мГ
Рис. 4. Изотермы сорбции перманганат-ионов в нейтральной среде на сорбентах: 1 - исходном порошке бентонита (образец 1); 2 - на образце Fe_3-0 - бентоните, модифицированном железом (III) (3 ммоль |Те3+]/г бентонита) и отожженном при t = 500 °С в течение 1 ч в инертной атмосфере; 3 - на образце А1_5-0 - бентоните, модифицированном алюминием (5 ммоль [А13+]/г бентонита) и отожженном при t = 500 °С в течение 1 ч в инертной атмосфере; 4 - на образце А1_5 - бентоните, модифицированном алюминием (5 ммоль [А13+]/г бентонита), неотожженном, представленные в обратных координатах в соответствии с уравнением Ленгмюра
а
Таблица 3
Значения максимальной сорбционной емкости для исследуемых сорбентов на основе бентонита, модифицированных по методу «золь-гель» полигидроксокомплексами железа (III) и алюминия
Образец сорбента А , мг/г да'
1 (исходный бентонит) 4.4
Ее_3-0 (3 ммоль |Те3+]/г бентонита, отожженный при 500оС) 8.5
Ее_5-0 (5 ммоль |Ге3+]/г бентонита, отожженный при 500оС) 8.7
Ее_10-0 (10 ммоль |Ге3+]/г бентонита, отожженный при 500оС) 6.7
А1_3-0 (3 ммоль [А13+]/г бентонита, отожженный при 500оС) 8.5
А1_5-0 (5 ммоль [А13+]/г бентонита, отожженный при 500оС) 10.6
А1_10-0 (10 ммоль [А13+]/г бентонита, отожженный при 500оС) 8.5
А1_5 (5 ммоль [А13+]/г бентонита) 14.5
Как следует из полученных данных, модифицирование бентонита полигидроксокатионами железа (III) и алюминия приводит к увеличению значения предельной адсорбции перманганат-ионов. Оптимальным количеством модифицирующих добавок является 5 ммоль на грамм бентонита. Дальнейшее повышение концентрации модифицирующих добавок приводит к относительному снижению величины сорбционной емкости. Также следует отметить, что величина предельной адсорбции перманганат-ионов на неотожженном сорбенте, модифицированном алюминием, имеющем максимальную величину удельной поверхности среди изученных сорбентов, имеет и максимальную сорбционную емкость. Следовательно, высокотемпературный обжиг снижает адсорбционную активность поверхности сорбента.
Следует также отметить, что на Al-моди-фицированных сорбентах величина максимальной сорбционной емкости возрастает пропорционально увеличению удельной поверхности сорбентов (см. табл. 2 и 3). Повышение сорбционной активности Fe-модифицированных сорбентов при снижении в результате отжига величины их удельной поверхности свидетельствует об эффективности технологии модифицирования поверхности сорбентов на основе бентонита полигидроксокомплексами железа (III).
Выводы
1. Изучены физико-химические свойства природного бентонита и сорбентов на его основе. Показано, что модифицирование природного бентонита полигидроксокатионами железа (III) и алюминия по методу «золь-гель» приводит к
изменению их химического состава, структурных и сорбционных свойств.
2. Установлено, что модифицированные сорбенты на основе природного бентонита являются мелкопористыми (наноструктурными) объектами с преобладанием пор размером 1.5-6.0 нм. Величина удельной поверхности сорбентов зависит от способа модифицирования и количества вводимого модифицирующего компонента - ионов железа (III) и алюминия. Величина удельной поверхности Al-модифицированных сорбентов по методу «золь-гель» достигает 100 м2/г, что значительно превышает величины удельной поверхности исходного бентонита.
3. Изучена сорбционная способность сорбентов на основе бентонита, модифицированных по методу «золь-гель» по отношению к перманга-нат-анионам. Установлено, что по форме изотермы адсорбции в этом случае имеют вид изотермы Ленгмюра. Показано, что Al-модифицированные сорбенты обладают большей сорбционной емкостью по отношению к перманганат-ионам, которая достигает 14.5 мг/г (для неотожженных) и 10.6 мг/г (для отожженных), что значительно выше аналогичных величин для исходного бентонита (4.4 мг/г) и Fe-модифицированных сорбентов (8.7 мг/г).
Результаты были получены в рамках выполнения государственного задания № 4.1212.2014/K Минобрнауки России.
Список литературы
1. Орлов Д. С., Садовникова Л. К., Лозановская И. Н.
Экология и охрана биосферы при химическом загряз-
нении : учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Высш. шк., 2002. 336 с.
2. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. Л. : Химия, Ленингр. отд-ние, 1982. 169 с.
3. Тарасевич Ю. И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. Киев : Наук. думка, 1981. 207 с.
4. Тарасевич Ю. И. Адсорбция на глинистых минералах. Киев : Наук. думка, 1975. 329 с.
5. Narayanan С. Alumina pillared montmorillonite: characterization and catalysis of toluene benzylation and aniline ethylation // Appl. Catalysis A : Genegal. 2000. Vol. 193, № 1-2. P. 17-27.
6. Brindley G. W., Sempels R. E. Preparation and properties of some hydroxyl-aluminum beidellites // Clays and Clay Minerals. 1977. Vol. 12, № 3. P. 229-237.
7. Комаров В. С. Влияние условий синтеза на физико-химические свойства сорбентов на основе монтмориллонита и основных солей железа // Коллоид. журн. 1995. Т. 57, № 1. С. 51-54.
8. Tichit D., Fajula F., Figuera F. Sintering of mont-morillonites pillared by hydroxy-aluminum species // Clays and Clay Minerals. 1988. Vol. 36, № 4. P. 369-375.
УДК 543.51
К ВОПРОСУ ВЫБОРА ДЕРИВАТИЗИРУЮЩЕГО АГЕНТА ПРИ ПЕРЕВОДЕ МЕТИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ О-АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ В ХРОМАТОГРАФИРУЕМЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
Р. И. Кузьмина, Н. С. Денисов, С. Н. Денисов1, В. З. Угланова
Саратовский государственный университет Саратовская кадетская школа-интернат № 2 E-mail: kuzminaraisa@mail.ru
Методом хромато-масс-спектрометрии исследованы образцы продуктов дериватизации метилфосфоновой кислоты и ее эфи-ров. Рассмотрены особенности и выбраны условия дериватизации высококипящих фосфорорганических соединений. Ключевые слова: фосфорорганические соединения, хромато-масс-спектрометрия, дериватизация, метилфосфоновая кислота.
To the Question the Choice of a Derivatizing Agent
for the Transfer of Methylphosphonic Acid
and its O-alkils Ethers to Chromatographic Derivatives
R. I. Kuzmina, N. S. Denisov, S. N. Denisov, V. Z. Uglanova
The products of the derivatization of methylphosphonic acid and its ethers were investigated by gas chromatography - mass spectrometry. The optimum conditions of the derivatization of higher-boiling organo-phosphorus compounds were described Key words: organophosphorus compounds, gas chromatography-mass spectrometry, derivatization, methylphosphonic acid.
Введение
В настоящее время производные фосфо-новых кислот (алкилфосфонаты) достаточно широко используются в промышленности, в частности, в теплоэнергетике; в пищевой, парфюмерной и текстильной промышленности - как добавки, ингибирующие образование накипей
и коррозию в автоклавах; для понижения жесткости воды; в нефте- и газодобыче, в нефтепереработке с целью предотвращения гипсовых отложений в трубопроводах; как добавки к удобрениям; в строительстве, а также являются продуктами переработки отравляющих веществ нервно-паралитического действия. Основным продуктом деструкции фосфорорганических отравляющих веществ, а также их метаболитами в биологических средах являются метилфосфо-новая кислота (МФК), ее соли и эфиры. МФК и её производные - ксенобиотики, не входящие в биотический круговорот, попадая в окружающую природную среду, нарушают обмен веществ, могут вызвать аллергические реакции, снижать иммунитет, изменять наследственные признаки и приводить к гибели организмов. Поэтому разработка методик определения МФК и её эфиров, являющихся маркерами фосфо-рорганических соединений, в настоящее время является актуальной.
Известно, что применение хромато-масс-спектрометрических аналитических комплексов (ГХ-МС), в которых в качестве разделительной системы используется газовый хроматограф, не позволяет напрямую определять фосфоновые
