Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ TS'>fd. Ионные аесоцкати нашли сяроков.'приме- нение з аналитической химии для разделения и определения ионов методами экстракции, 'осааденил, флотации, хроматографии и ион-селективной потенциометрии.
Катионные реагенты, способнее образовывать конные пари с лро-тивоионами, наиболее часто используются для экстракционно-фото-метричоского определения многих органических и неорганических анионов,, в частности, анионных поЕерхносгно-эктивиых вэцестз САПАВ).
АПАВ входят в состав многочисленных композиций, применявшихся в технике, медицине, нефге- и гззодобычз, при производство товаров битовое химии и т.п. Являясь составной частью моющих средств, АПАВ попадаат в объекты окружайцей среди, растителышо и животные организмы. Изучение процессов биотранс формации ЛПАВ в окрукаащзй среде и живых организмах требует разработки более совершенных методов, чем существующие. Так, например, общепринята:! стандартный метод с метиленовий синим, отличающийся дли-телькостьи (иестикрагнзя экстракция проби в ходе анализа), недостаточной селективностьа и точностьв, вообще не применим для анализа биологических объектов.
Отсутствуют тестовые катоды обнаружения ЛПАВ в объектах окружающей средн.
. Обобщение а анализ реакций, используемых для фотометрического определения ЛПАВ, свидетельствует о их единой природа: это .ассоциаты катиошшх .реагентов с противоионамп АПАЗ- Поэтому целенаправленный поиск эффективных реагентов для реаенил конкретных задач определения индивидуальных АПАВ и их суммы в различных «о составу объектах невозможен без изучения условия к Механизма реакций образования ассоциатов, без теоретического исследования роли электростатических и гидрофобных факторов в образовании и экстракции кошшх пая, без установления взаимосвязи мевду электронным строение» реагентов и их химике—аналити-ческйни свойствами. Списанные в литературе исследования носят, в основной, эмпирический характер, посвяиени изучения взаимодействия АПАВ с отдельными катионинна реагентами, на систематизирована и имеют прикладну» направленность.
Теоретические работы яо изучений ионных пар катйонный реагент - аннон" ПАВ единичны и fie допг обобщенной картины ззаино-
2 связи различных ракторов при образовании іюнкьіх ассоцу.атов.
Исследование ;из специфики.образования таких ассоциатов является необходимым условием рационального вибора ;і прикладного использования этих слетам не только в спектрофотометри», ко и . в других вышеуказанных областях анализа
3 настоящей работе на основе проведения систематического изучения взаимодействия близких по строению катиошшх реагентов с ЛПЛЗ и сопоставления экспериментальных данных с результатами г.вантозехичпческого расчета виявлена связь структура - свойство г. установлен ряд закономерностей в образовании ионных лап (Ж.
Модельними соединениями служили хлориды 2,б-ди'іеннл--^-(4-ді№етнло;.г.;но)сгкрилпирі:лия и -тиопирилия. Минимальные различия в структуре реагентов (только гетероатоми О и S в онкевом кольце) позволяют корректно сопоставлять рззультати кванговохини-ческих расчетов с экспериментальными данными.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Сравнительное систематическое изучение взаимодействия соединений пирплиевого и тиопирилиевого рядов с АПЛВ разных типов. Оценка роли электростатических и гидрофобных {'акторов в образование и экстракции изучаемых ионных пар с польи виявлення общих закономерностей образования ассоциатор АПЛВ с кагиоїшьмк реагентами. Выявление оптимальных условии использования изучаемых систем в анализе сложных природных и промасленных объектов.
' НАУЧНАЯ НОВИЗНА
Предложены новые кстионные реагенты - хлориды г.б-днфеиил-^-(''1-дк1ттилаи1Шо)сткрилп1филия и -тиопирилия для фотометрического определения /ЛАВ, превосходящие по основным аналитическим характеристикам стандартний реагент,- метиленовий синий.
Спбкгрофогоиетричоскин и ионтовохимическим иетодамнизу-
чона электронная структура ~ реагентов, исследованы их
кислотно-основице свойства.
- Проведено систематическое сравнительное изучение взаимо
действия ''"- катионных реагентов с АПАВ разных типов метода
ми электронной и Щ-сг.аісгроскопг.і:, электрофореза. Определены
условия суцесгвования ессоциатов, найдены константы устойчк-
востп и константы распределения.
Установлена связь между электронной структурой изучаемых реагентов и их реакционной способностью при образовании ассоциатов. Показано, что величина и локализация заряда в реагентах обусловливает величину констант устойчивости и констант распределения образующихся ассоциатов, а также их селективность по отношению к неорганическим ионам.
Показан характер влияния величины углеводородного ради-кпла АПАВ на взаимодействие с реагентами а водной среде и на экстракцл» ионних пар.
Разработаны и практически применены новые методы экстрак- . ционного и безэкстракционного фотометрического определения АПАВ в анализе различных природных, биологических и технических объектов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Полученные результаты расширяет и углубляют знания об особенностях взаимодействия АПАВ с катиониыми реагентами, что позволяет оптимизировать фотометрические методики определения АПАВ в соответствии с задачами каждого конкретного случая.
Разработаны высокочувствительные, селективные, экспрессные методики определения малых количеств АПАВ в тканях животных, пластовых и .сточных водах, сульфированных неионных ПАВ с новыми реагентами - хлоридами 2,6-ди|>знил-'+-(ч-димегиламино)стиршти-рилия и -тиопирилия. Предложен безэкстракционный метод определения АПАВ в ноющих средствах и индикаторная бумага для экспрессного полуколичественного определения АПАВ (более 10 ыг/л)..
Методики использованы для анализа сточных вод Сызранской ТЭЦ и Залетаевских очистных сооружений (г. Саратов), загрязненных грунтовых вод Энгельсского химкомбината, для определения степени связывания додецилсульфата натрия тканями животных. Получены акты внедрения.
- Сравнительная характеристика протолитических и экстракционных свойств хлоридов 2,б-дифбнил-4-(4-дииетиламино)стирилпйри-лия и -тиопирилия; их способности к ассоциации с АПАВ и другими лротивоионами в водных и органических средах.
Факт зависимости между спектрсфотометрическими характеристиками реагентов С \ , w мо. ) к величиной диэлектрической проницаемости растворителя.
Данные квантовохикических расчетов электронной структури реагентов; /становление зависимости между значениями зарядов различных фрагментов молекул и величинами рК„ реагентов, констант устойчивомтк и констант''распределения ассоциатов. Влияние' величины и локализации зарядов в реагентах на образование ионных пар в водной среде и на их экстракцию.
Влияние длины углеводородного радикала АПАВ(пс)ка образование и величинуИ0Л ассоциатов с изучаемыми ре-агентами в водной среде, на экстракционную способность.' Зависимость Кзкстр от Hq .
Новые безэкстракционные и экстракционно-фотометрические методики ..определения /ЛАЗ в технических продуктах, пластовых, и сточных водах, биологических объектах.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ'. Результаты исследования представлялись на УІ Всесоюзной конференции "Органические реагенты в аналитической химик" (Саратов, 1989), IX Республиканской конференции по аналитической химии "Аналитика-89" (Алма-Ата, 1989), Ш Всесоюзной ког>ереиции по методам концентрирования в аналитической химии (Черноголовка, 1990), Всесоюзной конференции "Анализ-90" (Ижевск, 1990), конференции "Совершенствование методов контроля источников загрязнения окружающей среды" (Волгоград. 1990), УІ Всесоюз-і ной конференции по аналитической химии органических веществ (Москва, 1991), 2 Всесоюзной конференции "Математические методы а ЭВМ в .аналитической химии" (Москва, 1991),, семинаре "Экология и аналитическая химия" (Ленинград, 1991), Всесоюзной научно-технической конференции "Интенсивные и безотходные технологии и оборудование" (Волгоград, 1991), X Всесоюзном совещании по квантовой химии (Казань, 1991), IX Всесовзном совещании по квантовой химии (Казань, 199Г), IX Всесоюзной конференции "Химическая информатика" (Черноголовка, 1992), УИ конференции "Поверхностно-,активные вещества и сырье для nix производства" (Белгород, 1992), Второй азиатской конференции по аналитической химии (Чанчунь, Китай', 1993), Европейской конференции по' аналитической химии "Евроанализ УІ" (Эдинбург, Шотландия, 1993), ХУ Менделеевском съезде по обцей'и прикладной химик. (Минск, 1993).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано Ч статьи, 18 тезисов докладов, информационный листок, получены аито^ское свидетельство СССР и положительное решение на выдачу патонтв РФ.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ- Диссертационная работа изложена наІС$ страницах машинописного текста, содержит tS таблиц,
