CC BY
58
в КузГТУ совместно с ИТ СО РАН на стенде. В качестве пленочного испарителя был выбран стеклянный теплообменник "труба в трубе". Пленка масла стекала по внутренней поверхности трубы диаметром 25,5 мм и длиной 240 мм. Для обогрева использовалось кольцевое пространство, по которому циркулировал глицерин с температурой 180-210°С. Температура пленки масла изменялась от 140 до 180°С. Данные по выходу готового продукта представлены на рис. 4.
Сравнение результатов экспериментального исследования двух способов регенерации масла (при испарении с неподвижной поверхности и при пленочном течении масла по внутренней поверхности трубы) показывает, что наиболее эффективным является способ испарения масла из движущейся пленки. Удельная производительность (количество масла, испаряющегося с единицы поверхности в единицу времени) в исследованном диапазоне температур во втором случае приблизительно в 4 раза выше, чем
при испарении с неподвижной поверхности. Из рис.4 видно, что с повышением температуры масла выход регенерированного масла увеличивается для обоих способов, при пленочном испарении рост более значительный.
В отличие от процесса ректификации (отгонки) масла, предложенный метод регенерации является пожаро- и взрывобезопасным методом. По качеству полученного продукта он ни в чем не уступает продукту, полученному при ректификации
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Проблема маслоиспользования в России [Электронный ресурс] - 2003. - Режим доступа: http://www.lto.hi.ru/mas/problem.html.
2. Моторные масла - рекомендации по использованию [Электронный ресурс] - 2003. - Режим доступа: http://www.lto.hi.ru/mas/recomend.html.
3. Севрюгина Н.С. Сравнительный анализ методов восстановления свойств моторных масел [Электронный ресурс] - Орел, 2001 - Режим доступа: http://www.ostu.ru/conf/ers2001.html.
4. Электронный сайт лаборатории технического обслуживания ВНИПТИМЭСХ (ЛТО) [Электронный ресурс] - 2003. - Режим доступа: http://www.lto.hi.ru
□ Авторы статьи:
Петрик Павел Трофимович
- докт. техн. наук, проф., зав. каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
Афанасьев Юрий Олегович-
- канд. техн. наук, доц. каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
Богомолов Александр Романович
- канд. техн. наук, доц. каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
Дворовенко Игорь Викторович
- канд. техн. наук, доц. каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
Богомолов Артем Александрович
- соискатель каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
УДК 541.49: 546.47.732.+547.775 О.В. Каткова, Н.Н. Чурилова, Т.Г. Черкасова
ВНЕШНЕСФЕРНЫЕ
Комплексные роданиды переходных металлов с различными органическими лигандами подробно описаны в [1]. Данные о комплексных роданидах переходных металлов с амидопирином (1-фенил-2,3-диметил-4-
аминопиразолоном-5) - органическим основанием, обладающим жаропонижающим и анальгезирующим действием на организм человека [2], немногочисленны и зачастую противоречивы. Введение амидопирина приводит к значительному утя-
[ПЛЕКСЫ РОДАНИДОВ С АМИДОПИРИНОМ
желению молекул комплексных соединений, следствием чего является понижение растворимости комплексов, с одной стороны, и увеличение прочности самих комплексных соединений, с другой. Известно, что в зависимости от кислотности среды переходные металлы с амидопирином образуют комплексы двух типов. При pH среды близкой к нейтральной, образуются координационные соединения, во внутренней сфере которых находятся металл, тио-
ЦИНКА И КОБАЛЬТА
цианат-ион и амидопирин. В кислых водных растворах (рН~2) переходные металлы образуют внешнесферные комплексы состава [Ме(МС8)4] (АтуН)2 [3].
Целью данной работы было получение и внешнесферных роданидов цинка и кобальта с амидопирином и их исследование с помощью физикохимических методов анализа.
Экспериментальная часть
90
О.В. Каткова, Н.Н. Чурилова, Т.Г. Черкасова
Таблица 1
Результаты ИК спектроскопического исследования комплексных роданидов цинка и кобальта
с амидопирином
Соединение Частоты полос поглощения, см-1
Amy
v(CO) v(CN) v(CS) 5(^Б) v(CN)
Co(NCS)4•2(AmyH) 1610 1320, 1120 833 487 2027
Zn(NCS)4•2(AmyH) 1620 1327, 1133 813 473 2067
Amy 1650 1306, 1120 - - -
ЖІБ- - - 690-810 470-490 2150-2080
Таблица 2
Результаты химического анализа комплексов переходных металлов с амидопирином и тиоцианат-ионом
Соединение Металл, % Amy, % NCS-, %
теор. практ. теор. практ. теор. практ.
Co(NCS)4•(AmyH)2 7,79 7,46±0,09 61,34 60,08±0,15 30,73 30,34±0,06
Zn(NCS)4•(AmyH)2 8,58 8,34±0,08 60,82 59,57±0,13 30,47 30,01±0,07
Исходными реагентами для синтеза комплексов являлись хлориды кобальта и цинка марок «х.ч.», роданид натрия и фармацевтический амидопирин. Для создания кислой среды использовался 1М раствор соляной кислоты. Насыщенные растворы хлорида металла и роданида натрия смешивались в мольном отношении 1:4. К полученной смеси добавляли порциями раствор амидопирина. Осадок образуется в результате добавления первой порции раствора амидопирина. Комплекс отфильтровывали и сушили на воздухе. Координационные соединения представляют собой плохо растворимые в воде мелкокристаллические порошки.
Окраска комплекса кобальта синяя, комплекса цинка - белая.
Результаты и обсуждение
Полученные комплексные соединения исследованы методами ИК спектроскопического и химического анализов. Кроме того, для комплексов определены эффективный магнитный момент, плотность и растворимость.
ИК спектры поглощения в области 4000-400 см-1 получены на спектрофотометре 8ресоМ-75 ГЯ. Образцы для съемки готовили в виде таблеток с КВг. Результаты ИК спектроскопического исследования комплекс-
ных роданидов переходных металлов представлены в табл. 1, ИК спектры на рис. 1-2.
Аналитически наиболее важными в амидопирине являются группы частот колебаний связи С=0 и экзоциклической связи С-К Согласно [4], в спектрах соединений амидопирина при любых условиях кислотности наблюдается полоса 16601630 см-1, но в области меньших
частот по сравнению со спектром свободного лиганда. Такая полоса наблюдается в ИК спектрах полученных комплексных роданидах. Сдвиг этой полосы на 30-40 см-1 для комплексов можно объяснить влиянием координационной связи металл -карбонильный кислород амидопирина.
Полосы поглощения С-М связей диметильного азота ами-
V, 1 /см
Рис. 1. ІІК спектр комплекса п(ЫС8)4-(АтуН)2
Т,%
Рис. 2. ИК спектр комплекса Со(ЫСБ)4-(АтуИ)2
Таблица 3
Физические свойства внешнесферных комплексных роданидов кобальта и цинка с амидопирином
Соединение Эффективный магнитный момент Дэфф., Цб Плот- ность, г/см3 Растворимость в воде, г/100 г
Co(NCS)4•(AmyH)2 4,44 1,15±0,03 0,09
Zn(NCS)4•(AmyH)2 - 1,24±0,03 0,16
допирина должны наблюдаться в области поглощения колебаний аналогичных связей в спектрах диметильных аминов: валентное колебание при 13601310 см-1, маятниковые колебания N-0^ группы в области 1200-1100 см-1. В сильнокислых средах протон И+ присоединяется к экзоциклическому атому азота, поэтому в спектрах наблюдается полоса в области 2550-2650 см-1, где обычно наблюдаются «аммонийные» полосы группы.
В ИК спектрах полученных соединений присутствуют также частоты валентных колебаний SCN-группы. Координация тиоцианатной группы определяется по положению частот v(CN), v(CS) и 5(^8). Связь SCN-группы с металлом осуществляется через атом азота, так как частота деформационных колебаний 5(^8) и 5(8CN) различаются по величине (470490 и 410-460 см-1) [5].
Состав комплексов установлен с помощью химического анализа. Содержание металлов и роданогруппы определяли гравиметрически: кобальта и
цинка в виде соответствующих оксихинолятов [6], NCS- - в виде роданида серебра [6].
Количество амидопирина
определяли титрованием 0,1н. раствором НС1 в присутствии смешанного индикатора: метилоранжа и метиленовой сини (1:2) [7]. Результаты химического анализа см. в табл. 2.
Удельная магнитная восприимчивость определена относительным методом Фарадея при 298 К, в качестве эталонного вещества использована соль Мора (КН4)2Ре(804)2-6Н20.
По результатам измерений магнитной восприимчивости можно судить о степени окисления центрального иона, а иногда и о геометрической структуре комплекса. По стандартным формулам [8] рассчитана молярная магнитная восприимчивость и эффективный магнитный момент. В итоге расчетов сделан вывод о том, что комплексы кобальта являются высокоспиновыми с октаэдрическим окружением атома металла, а комплексы цинка -диамангитными.
Плотность образцов установлена пикнометрическим методом в толуоле последова-
тельными взвешиваниями при 298 К. Растворимость определяли следующим образом: 10 мл дистиллированной воды насыщали исследуемым комплексом для чего встряхивали на механической мешалке в течение 2 час, затем термостатировали при 298 К в течение 12 час. После этого отбирали по 2 мл раствора во взвешенные тигли, высушивали под инфракрасной лампой до постоянной массы и взвешивали.
Дальнейшее исследование подобных смешанолигандных комплексов позволит выявить наиболее перспективные области применения и расширят представления о механизме комплексообразования пере-
ходных металлов со сложными органическими соединениями.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Химия псевдогалогенидов / Под ред. А.М. Голуба, Х. Келера, В.В. Скопенко. -Киев: Вища шк., 1981. 360 с.
2. Преображенский Н.А., Генкин Э.И. Химия органических лекарственных средств. -М.- Л., Госхим-издат, 1953. 592 с.
3. Бусев А.И., Акимов В.К., Гусев С.И. Производные пиразолона как аналитические реагенты // Успехи химии. 1965. Т.34. №3. С.565-583.
4. Бабко А.К., Евтушенко Н.П., Тананайко М.М. Инфракрасные спектры и строение соединений ро-данидных ацидокомплексов металлов с пирамидоном и диантипирилметаном // Укр. хим. журн. 1968. Т.34. №11. С.1156-1162.
5. Накамото К. ИК спектры неорганических и координационных соединений. - М: Мир, 1966. 411 с.
6. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. -Л.: Химия, 1965. 976 с.
7. Мелентьева Г.А., Антонова Л.Н. Фармацевтическая химия. -М.: Медицина, 1993. 567 с.
8. Костромина Н.А., Кумок В.Н., Скорик Н.А. Химия координационных соединений. - М.: Высш. шк., 1990. 432 с.
□ Авторы статьи:
Каткова Чурилова Черкасова
Ольга Васильевна Нина Николаевна Татьяна Григорьевна
- асп. каф. химии и технологии - канд. хим. наук, доц. каф. химии и -докт. хим. наук, проф., зав. каф. химии
неорганических веществ технологии неорганических веществ и технологии неорганических веществ
