3 Экспериментальная часть
3.1 Подготовка образцов
Объектами исследования курсовой работы являлись водные кислые растворы дульцита. Для приготовления раствора необходимой концентрации брали навески. Затем полученную навеску углевода растворяли водными растворами рН~3 и облучали на β-установке. На каждый эксперимент брали дульцит m = 35 мг и растворитель V = 2 мл, приготовленный раствор облучался на β-установке с мощностью дозы Рd = 5,8·10-5 ÷ 1,04·10-4 кГр/с. Также были проведены эксперименты другими мощностями доз Pd = 2,8·10-4 кГр/с на γ-установке типа ГУ-1000. Величины поглощенных доз составляли от 1кГр до 60 кГр.
3.2 Методы исследования
3.2.1 Спектрофотометрия
Спектры оптического поглощения представляют собой зависимость оптической плотности (А) от длины волны падающего света. Положение максимума оптического поглощения является важной оптической характеристикой вещества, а характер и вид спектра поглощения характеризуют его качественную индивидуальность. Спектры оптического поглощения веществ регистрируют на спектрофотометрах, позволяющих определить зависимость оптической плотности от длины падающего света (в видимой и УФ-областях спектра). Для регистрации спектров оптического поглощения в данной работе использовался однолучевой спектрофотометр СФ-46 и СФ-26.
Для проведения спектрофотометрического исследования молекулярного состава облучённых растворов их разбавляли в нужное количество раз (в случае завышенных значений оптической плотности) и измеряли спектр оптического поглощения. При этом исследуемый (облучённый) раствор помещался в рабочую кювету, в кювету сравнения – растворитель. Среднеквадратичная ошибка среднего арифметического значения оптической плотности по результатам опытов не превышает ±20%.
3.2.2 Методы химического анализа
3.2.2.1 Определение содержания малонового диальдегида
Из литературных данных известно, что в процессе радиолиза водных растворов углеводов образуется малоновый диальдегид (МДА). Для определения его концентрации был использован метод, основан на реакции МДА с тиобарбитуровой кислотой [6]. В данной работе мы так же использовали данный метод анализа для определения содержания МДА облучённых растворах.
Реактив представлял собой прогретый и отфильтрованный после охлаждения 0,72% раствор тиобарбитуровой кислоты в 15% растворе трихлоруксусной кислоты.
Облучённый
раствор смешивали с равным количеством
реактива и прогревали в течение 30 минут
при температуре ~60˚С. Количество МДА
определяли спектрофотометрически,
обрабатывая пик с максимумом поглощения
при 530 нм и десятичным молярным коэффициенте
поглощения (
= 1,56 ·105
)
[6].
Синтез самого МДА в качестве образца сравнения проводили методом периодатного окисления 2-дезокси-D-рибозы.
3.2.2.2 Определение содержания непредельных соединений.
Для количественного определения содержания непредельных продуктов радиолиза использовали бромную воду [11, 14], содержание свободного брома в которой определяли путем титрования гипосульфитом натрия. Присутствие непредельного фрагмента доказывает факт исчезновения спектральных полос при добавлении к облученным растворам бромной воды с концентрацией брома 0,01М. В ходе данной реакции, молекулярный бром должен непосредственно присоединяться по месту разрыва кратной π-связи, в то же время обесцвечивая раствор:
(3.1)
Все енолы, способные присоединять бром, образуют промежуточные продукты, которые после выделения 1 моля бромистого водорода, превращаются в α-бромкетоны. Например, для ацетоуксусного эфира возможны следующие реакции:
(3.2)
При наличии веществ в енольной форме с двойными связями в облучённых растворах углеводов должна работать подобная схема взаимодействия.
Одной из качественных реакций на двойную связь является реакция Вагнера. При добавлении раствора перманганата калия к непредельному соединению происходит обесцвечивание раствора.
(3.1)
Недостатком этой реакции является положительная реакция и других классов соединений: первичные и вторичные спирты, альдегиды, тиоспирты, ароматические амины, фенолы и др. [15]
Методика количественной оценки содержания непредельных продуктов радиолиза была отработана на примере модельных соединений - ацетилацетона (АА) и малонового диальдегида (МДА). Данный эксперимент подтвердил использование растворов перманганата калия в качестве титранта непредельных карбонильных соединений для количественного определения их содержания только в кислых растворах (рН3).