В настоящее время доказано значение кобальта, никеля и кадмия для жиз-* недеятельности организма. Со и Ni в небольших количествах необходимы для
нормального протекания биохимических процессов. Однако в избыточных кон-центрациях ионы всех трех элементов могут проявлять себя как высокотоксичные яды.
Для исследования степени загрязнения окружающей среды, оценки состояния питания, клинической диагностики заболеваний различной этиологии определение низких содержаний тяжелых металлов и среди них Со, Ni, Cd в абиотических и биологических объектах в настоящее время очень актуально. Сложный состав объектов, наличие мешающей матрицы и на их фоне незначительных концен-} траций самих определяемых микрокомпонентов затрудняет, а иногда делает не-
возможным получение надежных результатов анализа. Один из перспективных путей решения этой проблемы - разработка комбинированных методов анализа, включающих стадию предварительного сорбционного концентрирования. Это позволяет уменьшить объем пробы, что, в частности, принципиально важно при анализе органов и тканей живых организмов, снизить пределы обнаружения, устранить полностью или значительно снизить влияние фоновых макрокомпонентов и
i
' повысить при этом воспроизводимость и чувствительность анализа; сократить
время пробоподготовки.
Для повышения чувствительности определения следовых количеств элементов, избирательного концентрирования, разделения и эффективности их извлечения широкое применение нашли органические полимерные сорбенты, содержащие в своей матрице хелатообразующие функционально-аналитические группы (ФАГ).
. В связи с превалированием эмпирического подхода в области синтеза и
; ! применения в анализе полимерных хелатообразующих сорбентов (ПХС) одним из
* актуальных теоретических направлений в исследовании их свойств является уста-
новление количественных корреляций между структурными параметрами, физи-ко-химическими свойствами ПХС и аналитическими параметрами сорбции. Такие корреляции составляют основу количественного прогноза некоторых важнейших
6
! аналитических и физико-химических характеристик сорбентов, позволяют осуще-
ствлять целенаправленный поиск, синтез и применение сорбентов в неорганическом анализе. Данному вопросу в работе уделено особое внимание.
< Настоящая работа выполнена в продолжение исследований по Проекту №95-
03-09126а Российского Фонда фундаментальных исследований Российской академии наук: «Теоретические и экспериментальные исследования в области корреля-ций между физико-химическими свойствами органических полимерных сорбентов и аналитическими параметрами процесса сорбции микроэлементов. Разработка эффективных методов концентрирования и определения микроэлементов».
Цель работы
1. Систематическое изучение физико-химических и аналитических свойств . ПХС, содержащих в своей структуре 2,2'-диоксиазо-функционально-
аналитическую группу (ФАГ) и различные заместители в 3'- и 5'-** положениях.
2. Разработка новых способов концентрирования и атомно-абсорбционного определения микроколичеств кобальта(П), никеля(П) и кадмия(П) в анализе
* абиотических (вода) и биологических объектов (волосы, кровь) на основе
проведенных исследований.
Для реализации поставленных целей нами предусмотрена постановка и решение следующих экспериментальных и теоретических задач:
- изучение физико-химических и аналитических характеристик синтезированных новых ПХС; процессов сорбции и десорбции Co(II), Ni(II) и Cd(n);
- установление количественных взаимосвязей между особенностями г строения хелатообразующих сорбентов и их свойствами, природой элементов и аналитическими параметрами сорбции;
, - установление вероятной схемы комплексообразования изучаемых элемен-
Л4 тов с сорбентами;
- выбор оптимальных сорбционных систем, применение наиболее перспективных сорбентов для группового концентрирования и выделения Со(П), * Ni(II), Cd(II) из реальных объектов;
7
- разработка сорбционно-атомно-абсорбционной методики их определения в биологических и абиотических объектах.
Научная новизна
Нами систематически исследована сорбция микроколичеств Co(II), Cd(II), Ni(II) девятью новыми полимерными хелатообразующими сорбентами, содержащими в своей структуре 2-окси-азо-2'-окси ФАГ, определены оптимальные условия сорбции для каждой системы «элемент-сорбент» и аналитические характеристики процесса: интервал рН (рН^т), в котором достигается максимальная степень сорбции (R); значение рН 50%-ной сорбции (рН$о)', оптимальные время ijonn) и температура сорбции (fC); сорбционные емкости сорбентов по отношению к изучаемым элементам (СЕСм^); константы образования комплексов (Jgj3); коэффициенты распределения (D) элементов в системе «раствор-сорбент». Для пяти дизамещенньтх сорбентов определены значения рК ионизации (рКиОн) кислотно-основных групп. Впервые на примере изученных систем «элемент-сорбент» были установлены и описаны математическими уравнениями корреляции: между константами Гаммета для заместителей (сг) и рК ионизации 2'-оксигруппы (рК'он) (рК'он - о); константами Гаммета для заместителей и значением рН 50%-ной сорбции (pHso -сг); рК ионизации 2'-оксигруппы и значением рН 50%-ной сорбции (АрК'он - ЛрНзо); рК ионизации 2'-оксигруппы и константами образования комплексов (рК'он - Igfi). В работе охарактеризовано влияние гидролитических свойств ионов металлов и кислотно-основных свойств ПХС на значение рН максимального комплексообразования (рНта*) сорбентов с элементами. Впервые для данной группы сорбентов и их комплексов получены данные ИК-спектроскопического исследования, с учетом кот

Получить работу