- •Кафедра химической метрологии Кафедра физической химии
- •Содержание
- •Введение
- •Литературный обзор
- •1.1.1. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз
- •1.1.2. Классификация дисперсных систем по степени структурированности
- •1.2.2. Молекулярно-кинетические свойства золей
- •1.2.3. Электрокинетические свой-ства золей и гелей
- •1.2.4. Оптические свойства золей и гелей
- •1.3. Применение дисперсных систем в тестовых методах анализа
- •1.4. Свойства отвержденного желатинового геля
- •1.4.1. Электростатические свойства
- •1.4.2. Гидрофильность
- •1.5. Спектрофотометрические методы определения состава комплексных соединений
- •1.5.1. Метод изомолярных серий
- •1.5.2. Метод молярных отношений
- •1.6. Методы определения константы устойчивости комплексных соединений
- •1.6.1. Основные положения равновесий комплексообразования
- •1.6.2. Потенциометрические методы
- •1.6.3. Использование кривой насыщения
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Реактивы, материалы и оборудование
- •2.2. Методики эксперимента
- •2.2.1. Методика приготовления исходного раствора мононатриевой соли 4-(2-пиридилизо-)резорцина
- •2.2.2. Методика приготовления ацетатных буферных растворов
- •2.2.3. Условия иммобилизации пар в желатиновые пленки
- •2.2.4. Условия извлечения кобальта(II) из раствора в фазу сорбента
- •2.2.5. Методика фотометрирования растворов и модифицированных пленок
- •2.2.7. Методика определения условных констант равновесия комплексо-образования в двухфазной системе вода/желатиновая пленка
- •2.3. Результаты и их обсуждение
- •2.4. Охрана труда
- •Список литературы
2.2. Методики эксперимента
2.2.1. Методика приготовления исходного раствора мононатриевой соли 4-(2-пиридилизо-)резорцина
Для приготовления исходного раствора мононатриевой соли 4-(2-пиридилизо-)резорцина (ПАР) с молярной концентрацией 5.0.10-3 моль/л навеску массой 0,63800 г ПАР, взятую на аналитических весах ВЛР-200, количественно переносили в мерную колбу емкостью 500 мл, доводили до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивали. Все рабочие растворы готовили последовательным разделением исходного (а именно в колбы на 25 мл вносили по 5 мл приготовленного раствора).
2.2.2. Методика приготовления ацетатных буферных растворов
Буферные растворы готовили на основе гидроксида натрия (50 мл) и уксусной кислоты (734 мл). Уточнение рН проводили потенциометрическим методом со стеклянным электродом и электродом сравнения добавками гидроксида натрия и уксусной кислоты. Перед измерениями проводили градуировку по буферным растворам.
Таблица 2.1. рН буферных растворов и соответсвующие им разности потенциалов
рН |
1.68 |
3.56 |
6.86 |
9.18 |
Е, мВ |
260 |
147 |
-42 |
-179 |
Рисунок 2.1. Градуировочный график рН-метрической ячейки
2.2.3. Условия иммобилизации пар в желатиновые пленки
В работе использовали фотографическую пленку для офсетной печати фирмы AGFA с толщиной желатинового слоя ~ 20 мкм, из которой предварительно полностью удаляли галогениды серебра. Бесцветную и прозрачную пленку разрезали на образцы размером 25 мм × 35 мм.
Для иммобилизации 4-(2-пиридилазо)резорцина в желатиновую пленку раствор с концентрацией ПАР 1.10-3 моль/л выливали в чашку Петри, погружали в нее желатиновые пленки и выдерживали 45 мин. С помощью пластмассового пинцета пленки доставали из раствора и сушили.
2.2.4. Условия извлечения кобальта(II) из раствора в фазу сорбента
Готовили 8 растворов по 25 мл с переменной концентрацией иона Co2+: от 4·10-6 до 1·10-4 моль/л. В растворах поддерживали постоянное значение рН = 5. Приготовленные растворы выливали в чашки Петри. В каждый раствор погружали по 4-5 пленок с иммобилизованным реагентом и выдерживали их в течение 20 мин. C помощью пинцета пленки извлекали из растворов, в течение часа высушивали на воздухе и фотометрировали относительно исходной пленки с реагентом.
2.2.5. Методика фотометрирования растворов и модифицированных пленок
Подготовленные пленки закрепляли в держателе в кюветном отделении фотоколориметра КФК-3. Поглощения иммобилизованного реагента измеряли против бесцветной пленки (при длине волны 415 нм), комплекса – против пленки с реагентом (при длине волны 520 нм).
2.2.6. Методика определения состава комплекса 4-(2-пиридилазо)-резорцина с ионами Co2+, образующегося в желатиновом геле
Определение состава комплексных соединений, образующихся в среде желатинового геля, проводили по методу молярных отношений при постоянной концентрации реагента (ПАР) в пленке.
Общую
концентрацию иммобилизованного в пленку
ПАР,
,
определяли по уменьшению его концентрации
в растворе, в котором модифицировали
пленки. В растворе
одновременно выдерживали по 20-25 образцов
бесцветных пленок одинакового
размера, чтобы получить значимо
различающиеся значения поглощения
растворов до и после иммобилизации
реагента. Концентрацию ПАР в растворах
контролировали фотометрически. Молярную
концентрацию реагента в среде желатина
рассчитывали по формуле:
, (2.1)
где с1(R) и с2(R) – концентрации ПАР в растворе до и после погружения в него пленок; Vж – объем желатиновой фазы, рассчитанный из геометрических размеров пленки; k –количество образцов пленок; Vр = 25 мл.
Общую
концентрацию металла в фазе желатинового
геля,
,
вычисляли по формуле (заряд иона металла
опущен):
,
(2.2)
где с(М) и [М] – начальная и равновесная концентрации иона металла в растворе до и после погружения в него пленок.
Значение [Со] в растворе контролировали спектрофотометрически.
Строя
зависимость поглощения комплекса в
пленке от общей концентрации металла
в пленке, получали кривую насыщения.
Находили концентрацию металла
′,
которая соответствовала абсциссе точки
пересечения касательных к линейным
участкам графика. Соотношение металл
: реагент в составе комплекса приравнивали
соотношению
′ :
.
При этом концентрация
′
равна максимальной концентрации
комплекса, который может образоваться
в желатиновой пленке в данных условиях.
