Полимерные хелатообразующие сорбенты на полистирольной матрице в анализе природных и технических объектов

Введение.
Глава 1. Методы концентрирования микроэлементов в аналитической химии литературный обзор
1.1. Концентрирование на активных углях.
1.2. Концентрирование методом соосаждения на неорганических коллекторах.
1.3. Концентрирование методом соосаждения на органических коллекторах.
1.4. Сорбция на синтетических ионитах
1.5. Концентрирование элементов на пенополиуретанах
1.6. Концентрирование на комплексообразующих сорбентах.
1.6.1. Сорбенты, модифицированные комплексообразующими реагентами 
1.6.2. Сорбенты с комплексообразующими группами, привитыми к неорганической матрице.
1.6.3. Сорбенты с комплексообразующими группами, привитыми к полимерной органической матрице хелатообразующие сорбенты.
Выводы к главе 1.
Глава 2. Методология исследования хелатообразующих сорбентов па полистирольпой матрице и техника проведения эксперимента
2.1. Методология изучения и применения ПХС в анализе.
2.2. Исследование физикохимических и аналитических свойств ПХС
2.2.1. Определение статической емкости сорбентов по иону натрия 
2.2.2. Потенциометрическое титрование сорбентов
2.2.3. Определение констант кислотноосновной ионизации функциональноаналитических групп сорбентов
2.2.4. Определение констант устойчивости комплексов элементов с полимерными хелатообразующими сорбентами.
2.3. Определение оптимальных условий сорбции элементов.
2.3.1. Влияние кислотности среды на процесс сорбции
2.3.2. Влияние времени и температуры на процесс сорбции
2.4. Определение сорбционной емкости сорбентов по отдельным элементам 
2.5. Оценка избирательности аналитического действия ПХС
2.6. Установление количественных корреляционных соотношений
2.7. Установление вероятного химизма процесса сорбции
2.8. Концентрирование микроколичеств элементов.
2.9. Используемые реактивы и растворы
2 Измерительная аппаратура.
2 Математическая обработка результатов эксперимента
Глава 3. Исследование физикохимических характеристик полимерных хелатообразующих сорбентов
3.1. Физикохимические свойства сорбентов
3.1.1. Сорбционные свойства
3.1.2. Кислотноосновные свойства
3.1.2.1. Кислотноосновные свойства сорбентов с о,одиоксиазо функциональной аналитической группировкой
3.1.2.2. Кислотноосновные свойства сорбентов с одиоксифункционалыюй аналитической группировкой.
3.1.2.3. Кислотноосновные свойства полимерных хелатообразующих сорбентов
с ооксикарбоксифункциональной аналитической группировкой 
Выводы к главе 3.
Глава 4. Химикоаналитические свойства сорбентов и их комплексов с элементами.
4.1. Оптимальная кислотность среды сорбции элементов.
4.1.1. Оптимальная кислотность среды сорбции Ве, Бс, У с о,одиоксиазофункциональной аналитической группировкой
4.1.2. Оптимальная кислотность среды сорбции А1, ва, 1п, ТУ, ТЬ1У,
2г1У сорбентами с одиоксифункциональной аналитической группировкой.
4.1.3. Оптимальная кислотность среды сорбции РЬИ, У1 V, СгШ, МпН, СоН, 1, СиИ, СбН сорбентами с ооксикарбоксифункционалыюй аналитической группировкой.
4.2. Влияние времени и температуры на степень сорбции элементов
4.2.1. Влияние времени и температуры на степень сорбции Ве, Бс, У
с о,о диоксиазофункционалыюй аналитической группировкой
4.2.2. Влияние времени и температуры на степень сорбции А1, Са, 1п,
ТУ, Тй1У, 2г1У сорбентами с одиоксифункциональной аналитической группировкой.
4.2.3. Влияние времени и температуры на степень сорбции СиН, 1,
Об, гп, РЬИ, СоН, У1У, СгШ, МпН сорбентами с ооксикарбоксифункциональной аналитической группировкой 
4.3. Сорбционная емкость сорбентов по отдельным элементам
4.4. Избирательность действия сорбентов
4.4.1. Избирательность сорбции Ве, 8с, У сорбентами с о,о диоксиазо функциональной аналитической группировкой
4.4.2. Избирательность сорбции А1, ва, 1п, ТУ, ТЬ1У, 2г1У сорбентами
с 0диокси функциональной аналитической группировкой
4.4.3. Избирательность сорбции СиН, 1, Сб, Ък, РЬН, СоИ, У1У,
СгШ, МпН сорбентами с ооксикарбоксифункциональной аналитической группировкой.
4.5. Десорбция элементов.
4.6. Устойчивость полихелатов
 4.7. Аналитические характеристики изучаемых сорбентов
Выводы к главе 4.
Глава 5. Химизм процесса сорбции элементов.
5.1. Изотермы сорбции
5.2. Определение числа вытесняемых протонов при хелатообразовании элемента с ФАГ сорбента
5.3. ИКспектроскоиическос исследование сорбентов, их полихелатов и квантовохимические расчеты структур
5.3.1. ИКспектроскопическое исследование сорбентов с одиоксифункционалыюй аналитической группировкой
 5.3.2. ИКспектроскопическое и массспектрометрическое исследования
 структуры 4,4 биспирокатехинилазобифенила и его комплекса с
галлием.
5.3.3. ИКспектроскопическое исследование сорбентов с ооксикарбоксифункциональной аналитической группировкой.
5.3.4. ИКспектроскопическое исследование сорбентов сорбентами с о,одиоксиазофункциональной аналитической группировкой и квантовомеханический расчет структур
5.4. Аналогия взаимодействия мономерных органических реагентов и полимерных хелатообразующих сорбентов с ионами металлов
5.5. Обоснование вероятной структуры полихелатов
5.5.1. Обоснование вероятной структуры комплексов Ве, Бс, У с сорбентами
с о,о диоксиазофункциональной аналитической группировкой
5.5.2. Обоснование вероятной структуры комплексов А1, ва, п, ТV,
 ТУ, 2г1У с сорбентами, содержащими с одиокснфункциональную
аналитическую группировку.
5.5.3. Обоснование вероятной структуры комплексов СиП, Кт, Сб, Хп,
РЬИ, СоН, УУ, Сг, МпН с сорбентами с ооксикарбокси
V функциональной аналитической фуппировкой.
Выводы к главе 
Глава 6. Прогнозирование основных физикохимических и аналитических свойств сорбентов.
6.1. Корреляции между кислотноосновными свойствами ра ФАГ сорбентов и электронными константами Гаммета а
6.2. Корреляции между кислотноосновными свойствами рГа ФАГ сорбентов и зарядом на атоме кислорода комплексообразующей
6.3. Корреляции между кислотноосновными свойствами ФАГ сорбентов
 и РН хемосорбции элементов.
6.4. Корреляции между кислотноосновными свойствами рКа ФАГ сорбентов и устойчивостью комплексов Р элементов с ПХС
6.5. Корреляции между гидролитическими свойствами катионов и рН хемосорбции элементов.
6.6. Прогнозирование физикохимических и аналитических характеристик сорбентов по установленным корреляциям
6.7. Практическая проверка корреляционной зависимости рГа. РН сорбции в системе сорбентэлемент Xп, Сс1, РЬ.
Выводы к главе 
Глава 7. Новые способы индивидуального и группового концентрирования и выделения мнкроколичеств элементов в
анализе природных объектов
7.1. Состав объектов анализа и влияние макрокомпонентов на определение микроколичеств элементов
7.2. Разработка новых методик концентрирования сорбентом полистирол2
оксиазо2 окси5 нитро3 сульфобензолом и спектрофотометрического определения Ве, 8с, У в анализе горных пород
7.2.1. Пробоподготовка образцов и переведение выделяемых элементов в реакционную ионную форму
7.2.2. Методики предварительного индивидуального концентрирования Ве,
Бс, У сорбентом полистирол2оксиазо2окси5 нитро3 сульфобензолом с последующим спектрофотометрическим определением
7.2.3. Практическое применение методик индивидуального и группового концентрирования и спектрофотометрического определения Ве, Бс,
У в анализе горных пород
7.3. Разработка новых методик концентрирования сорбентом полистиролазо,4диокси6нитробензолом и спектрофотометрического определения ва, 1п, А1,2г1У, ТУ, ТЬ1У в анализе сталей,
сплавов и горных пород
7.3.1. Разложение образцов и приведение определяемых элементов в реакционную ионную форму
7.3.2. Методики предварительного концентрирования ва, 1п, А1, vVi
 ТУ, ТЬ1У сорбентом полистиролазо,4диокси6нитробензолом
с последующим спектрофотометрическим определением.
7.3.3. Практическое апробирование новых методик сорбционноспектрофотометрического определения ва, 1п, А1, 2г1У, ТУ,
ТЬ1У в анализе сталей, сплавов и горных пород.
7.4. Разработка и применение новой методики концентрирования и определения элементов в анализе природных и промышленных сточных вод
7.4.1. Разработка новых комбинированных методик группового предварительного концентрирования, выделения и определения РЬН,
Сб, гп, У1У, СгШ, МпН и СиН, 1, Со.
7.4.2. Методики концентрирования Си, Со, сорбентом полистирол
азо1 2окси3карбоксибензол5сульфокислота
7.4.3. Практическое апробирование новой методики концентрирования
Си, Со, Ы1 в анализе природных и сточных вод
7.4.4. Методика концентрирования РЬП, Ъх, Сй и СгШ, МпН, У1У полимерным хелатообразующим сорбентом иолистиролазоокси3карбокси5нитробензол
7.4.5. Практическое апробирование новой методики концентрирования и определения РЬН, 2п, Сс1, СгШ, МпИ и У1У в природных и промышленных сточных водах
Выводы к главе 
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Метод основан на связывании бериллия в синий комплекс с хромазуролом при 5,3 в присутствии ЭДТА в качестве маскирующего агента и дальнейшей сорбции этого комплекса и измерении светопоглощения сорбента и комплекса в 1 см кювете при 4 и 0 нм. Содержание бериллия в пробе находят по разности измеряемых величин. При объеме пробы 0 и мл градуировочные графики линейны в интервалах 1,5 ,0 и нгмл соответственно. ПрО 0, и 1,4 нгмл , 0,7 и 0,2 соответственно . Смола X2, модифицированная 8оксихинолином, 1,фенантролином, 8,8этилендииминодихинолином, 5хлорбснзтриазолом и тетрафенилбором позволяет концентрировать ионы тяжелых металлов с фактором концентрирования . Пробу пропускают через колонку диаметром 1 см и длиной см, заполненную смолой, со скоростью 3 млмин. Элюируют металлы 0,2М аммиачным буфером с 9 в метаноле. Сс, Си, Мп, 1, РЬ, из проб морской воды и определения методом электротермической атомноабсорбционной спектроскопии. Полнота выделения Сб, Мп, РЬ, составляет . При этом достигается хорошее отделение от Ыа, Са2 и М2. Для десорбции используют 2М НЫОз. Изучены свойства АтЬеНк ХАО4, импрегнированной 7додецил8гидроксихинолином. А1, Сб, Си, Со, Мп, РЬ количественно сорбируются при 8 в течение минут, а Ре, 1, Т1 в течение 2 часов сорбционная емкость по Сс1, Си, Мп, М равна 0,5 ммольг. При скорости потока 3 млмин А1, В1, Сс1, Си, Ре, 1, РЬ, Т1 выделяются на , А, Со, Мп на , , соответственно. Сорбированные элементы элюируют 2М НС1. Коэффициент концентрирования равен 0, предел обнаружения 0, 0 нгл. Изучена возможность группового концентрирования микроколичеств Си, Со, РН, на анионообменнике АВх8, модифицированном тиазолилазо2нафтолом, и рентгенофлуоресцентного определения элементов в концентрате концентрирование применяют в статических условиях при 8,3 в течение мин никель в этих условиях сорбируется на . Предел обнаружения равен 0, 1, мкгг сорбента сумма элементов. Исследована сорбция Си, Со, Ы1 из аммиачнокарбонатных растворов различными типами ионитов . В работе для отделения скандия применяли сильноосновные аниониты АВ, АВ, слабоосновной АН2ФГ. После обработки их помещали в колонку из стекла и переводили в тартратную форму путем обработки кратным объемом 5 раствора винной кислоты. Все опыты проводились в динамическом режиме фильтровали через ионообменные колонки с высотой слоя сорбента см и диаметром 1,6 см. СЕС 0,4 1,2 ммольмл. Скандий полностью вымывался с анионитов при использовании 4М НС1 и ЫаОН. На основании исследований разработаны хроматографические методы отделения скандия от V, , Щ XV, варианты разделения смесей, содержащих Бс, V, XV, Ъг, Ш при их различном сочетании. Показана возможность применения карбонатных форм анионитов для разделения Си, Ъс, Сс1, XV, Мо, ТЬ, Ре от Бс, У, Ьа. Через ионообменные колонки диаметр 1,6 см, высота набухающего слоя ионита 9 см с карбонатными формами анионитов АВ, АВ и ЭДЭ пропускали растворы с концентрацией 0,2 мгмл до проскока скорость 5 млмин. Н0ПТ 2,5, СЕС для У 0,0 ммольмл АВ, 0,0,АВ, 0,2 ЭДЭ. Эффективность анионитов увеличивается в ряду ЭДЭ АВАВ . Концентрирование исследуемых элементов возможно проводить не только на анионитах, но и на катионитах. ПрО 0, 1,0 мгкг в зависимости от элемента 5Г 0,0, . В работе изучена сорбция ионов бериллия из растворов на аминокарбоксильных полиамфолитах АНКБ1, 7, , , в Н СГ форме в зависимости от концентрации НгБОд , ЫНБО. Ве 0,5 мольл. Установлено, что амфолиты АНКБ1, 7 практически не сорбируют бериллий. Для остальных полиамфолитов, у которых кислотная функция проявляется сильнее, сорбируемость бериллия увеличивается с ростом , что характерно для сорбции по механизму катионного обмена, который подтвержден так же сравнительным анализом ИКспектров исходных полиамфолитов с сорбированным бериллием. Показана возможность разделения Ве и и6 при их концентрациях в растворе 0, и 0,8 мольл соответственно в присутствии 0,1 моль ННБ на колонке с АНКБ7 6 г при скорости фильтрации раствора через слой ионита 1 млсм2 мин. В указанных условиях Ве не сорбируется на колонке, а иС2 ионы сорбируются за счет комплексообразования.