Введение к работе
Актуальность. Органические соединения - это самые разнообразные объекты органического химического производства, биологии, медицины и сельского хозяйства. Многие из них являются и источниками загрязнения окружающей среды. Поэтому в настоящее время разработка новых, более современных, и совершенствование уже имеющихся методов их определения является актуальной задачей аналитической химии. Проблемы экспрессности, чувствительности и селективности количественного определения органических соединений,необходимость автоматизации анализа могут быть решены с помощью кулонометрических методов, область применения которых в настоящее время значительно расширилась вследствие развития теоретических основ электрохимии, использования новых электродных материалов, получения новых кулонометрических титрантов.
'3 кулонометрическом анализе для определения органических соединений нашли широкое применение электрогенерируемые ионы металлов в низких или высоких степенях окисления.Особый интерес в органическом кулонометрическом анализе представляет электрогенерация титрантов в смешанных и неводных растворителях. Применение неводных растворителей дает возможность определять нерастворимые в воде вещества, расширяет разнообразие возможных электрохимических реакций, позволяет разработать способы кулонометрического определения,в значительной степени превосходящие классические по ряду параметров. Однако, кулонеметрическая генерация неорганических ионов, особенно из солей , в органических средах до сих пор остается малоизученной, что не может не вызывать ограниченность применения таких титрантов в анализе. Нахождение условий электрогенерации неорганических ионов, обладающих выраженными окислительными либо восстановительными свойствами в неводных средах и применение их в качестве кулонометрических титрантов для определения органических веществ позволит расширить область применения кулонометрического метода анализа.
Цель -работы состояла в выявлении условий электрохимического получения ионов-восстановителей:титана(Ш), хрома(П),оло-
ваШ), медиЦ) и ионов-окислителей: ванадия(У) , церия(ІУ), марганца(Ш) из соответствующих солей в органических средах на инертных электродах и применении полученных данных для разработки чувствительных, селективных, простых и экспрессных методик определения микрограммовых количеств органических веществ.
Работа выполнялась в соответствии с координационным' планом АН СССР по направлению 2.20 "Аналитическая химия" по теме J6 01.86.0106158.
Научная новизна:
установлены условия количественной электрохимической генерации титана(Ш), меди(І), ванадия (У), церияЦУ), марган-ца(Ш) из соответствующих солей на платиновом и графитовом' электродах в органических растворителях;
получены данные о влиянии различных факторов на электроокисление ванадия(ІУ) и марганца(П) в ледяной уксусной кислоте, церия(Ш) в ледяной уксусной кислоте и ацетонитриле, а также на редокс-свойства получаемых ионов-окислителей;
оценена реакционная активность в процессах окисления-восстановления органических соединений и показана возможность применения в качестве кулонометрических титрантов титана(Ш), ванадия(У), церия(1У),марганца(Ш), полученных электрохимически в неводных средах;
показана возможность кулонометрического приготовления стандартного раствора ванадия дал его атомно-абсорбционного определения в нефтях и нефтепродуктах;
с использованием электрогенерированного ванадия(У) получены данные об окислительно-восстановительных свойствах ал-лилзамещенных гидрохинонов;
разработаны методики кулонометрического определения ряда органических соединений с использованием электрогенериро-ванных титана(Ш), ванадия(У), церия(ІУ), марганца(Ш).,
Практическая значимость работы.Разработаны новые методики кулонометрического определения І-фенил-5-меркаптотетразола в защищаемой компоненте Н-599, некоторых красителей, фармпрепаратов, представляющих собой гидразиды различных кислот и сульфамидные соединения, а также ряда органических соединений
в индивидуальных растворах и смесях. Достоинством предложенных методик являются "селективность, чувствительность,экспрес-сность, четкое фиксирование конечной точки титрования, простота инструментального оформления.
С использованием электрогенерированного ванадия(У) в ледяной уксусной кислоте определены реальные редокс-потенциалы систем хинон-гидрохинон для некоторых аллилзамещенных гидрохинона.
Разработан новый способ приготовления стандартного раствора ванадия в органических растворителях.
На защиту выносятся следующие положения диссертации:
интерпретация вольтамперометрического поведения соединений титана(ІУ), хрома(Ш), олова(ІУ), меди(П), ванадия(ІУ), церия(Ш), марганца(П) на инертных электродах в неводных средах;
обоснование выбора оптимальных условий электрогенерации 'титана(Ш), меди(І), ванадия(У), церия(ІУ), марганца(Ш) для применения в кулонометрическом анализе;
разработанные на основе результатов исследований куло-нометрические методики определения микрограммовых количеств ряда органических веществ, содержащих азо-, гидразо-.нитрозо-функциональные группы,в стандартных растворах с помощью электрогенерированного в органических средах титана(Ш);
разработанные методики определения элекгрогенерирован-ным ванадием(У) І-фенил-5-меркаптотетразола в защищаемой компоненте Н-599; определения реальных редокс-потенциалов систем хинон-гидрохинон для некоторых аллилзамещенных гидрохинонов; .приготовления стандартных растворов ванадия для его атомно-абсорбционного определения в нефтях и нефтепродуктах; кулоно-метрического определения некоторых фармпрепаратов электроге-нерированными церием(ІУ) и марганцем(Ш).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Ш Всесоюзной конференции по электрохимическим методам анализа (Томск, 1989 г.) , на итоговой научной конференции Казанского государственного университета ( Казань , 1990 г.), на зональной научно-технической конференции " Современные проблемы коррозии и защиты металлов от коррозии в
народном хозяйстве" (Уфа, 1990 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы I статья, 3 тезисов докладов, получено I положительное решение по заявке на авторское свидетельство.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 1Ы странице машинописного текста, содержит 32 рисунка, 29 таблиц и 207 литературных ссылок. Она состоит из введения,пяти глав, заключения, выводов и списка использованной литературы. В разделах литературного обзора (глава I) рассмотрены работы, посвященные изучению электрохимического получения ионов хрома(П), титана(Ш), олова(П), меди(1), церия(ІУ), марганца (Ш) , ванадия(У) в водных и неводных средах и применению получаемых восстановителей и окислителей в кулонометрическом анализе органических соединений. Во второй главе дана постановка задачи, приводятся данные о реагентах, электродах, аппаратуре, используемых в работе. Третья глава посвящена исследованию электрохимического поведения солей титана(ІУ),хрома (Ш), олова(ІУ), медд(П) на инертных электродах в неводных средах и нахождению оптимальных условий электрогенерации соответствующих восстановителей. В четвертой главе рассмотрено вольтамперометрическое поведение в органических средах соединений ванадия(ІУ), церия(Ш), марганца(П) и влияние различных факторов на.эффективность тока генерации ионов-окислителей. Пятая глава посвящена изучению реакционной активности элект-рогенерйрованных в органических средах восстановителей и окислителей в реакциях с органическими соединениями и разработке методик определения микрограммовых количеств ряда веществ.
Похожие диссертации на Электрогенерированные ионы металлов в органических средах как кулонометрические титранты в анализе органических соединений
