Введение к работе
Актуальность темы. Цветные металлы, в частности, цинк, кобальт и никель широко используются в технике. Кобальт применяется для легирования сталей, цинк и никель являются составными компонентами многих цветных сплавов, используются в качестве антикоррозионных покрытий. В связи с этим очевидны высокие требования к методам определения этих металлов в технических объектах. Тяжелая экологическая обстановка обуславливает повышенное внимание к контролю природных объектов, в частности, воды.
Наиболее популярными методами определения этих металлов являются спектрфотометрические и атомно-абсорбционные. ^вствитель-ность обоих методов сопоставима и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Благодаря хорошей приборной оснащенности лабораторий, экономичности и простоте более широкое применение находят спектрфотометрические методы.
Многие существующие методики определения этих металлов не удовлетворяют современным требованиям, поэтому актуальной задачей остается поиск новых фотометрических реагентов и создание на их основе чувствительных, избирательных и надежных методик анализа
Обзор литературных данных показал, что для всех трех металлов наиболее перспективными являются реагенты, содержащие в своей функциональной группировке кислород и азот. Среди них малоизученными являются о ,оі-оксиаминоазо со единения ( о,о'-ОААС )— потенциальные О,N -лиганды. Не случайно ранее было установлено, что представитель этой группы нитроксаминазо дает контрастные и чувствительные реакции на кобальт и никель. Целый ряд особенностей OjO'-OAAC не выявлен или не реализован и можно ожидать, что систематическое изучение этих соединений позволит выявить более перспективные реагенты.
Тема работы связана с координационным планом научно-исследовательских работ АН СССР по аналитической химии на IS86-ISS0 г. по разделам 2.204.4. "Фотометрические и люминесцентные методы" и 2.205.4."Анализ сплавов, металлов, продуктов металлургической промышленности".
Цель работы состояла в создании экспрессных и надежных спектрофотометрических методик для определения кобальта, никеля и гинка.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
синтезировать новые реагенты группы о,о-оксиаминоазосое-динений и изучить их спектрфотометрические и протолитические свойства;
изучить взаимодействие о,о'-0МС с кобальтом, никелем и цинком;
изыскать возможности улучшения селективности реакций кобальта, никеля и цинка с о,о'-ОМС;
внедрить в практику разработанные методики фотометрического определения этих металлов в различных объектах.
Научная новизна работы заключается в том, что синтезирва-ны новые соединения группы о.о^ОААС, установлена корреляционная зависимость мегвду кислотно-основными характеристиками реагентов и 6 -константами Гаммета их заместителей. Показано, что в прото-литических процессах передача влияния заместителей идет через атом кислорода оксигруппы фенольного кольца и через р -положен. ние нафталинового кольца.
.Систематически исследовано взаимодействие о,о'-0ААС с кобальтом, никелем и цинком. Найдены спектрофотометрические характеристики реагентов и продуктов реакций с металлами, отношения компонентов в комплексах, количественные характеристики реакций комплексообразования. Сделано заключение о кинетической инертности комплексов кобальта с о,о^)ААС. Установлено, что изучаемые реагенты с электроотрицательными заместителями в фенольном фрагменте молекулы являются 0,Л/-лигандами. Предложена верят-ная структура комплексов.
Показана перспективность использования реагентов группы о,о'-0ААС в качестве фотометрических реагентов на цинк, кобальт и никель.
Практическая ценность работы связана с тем, что:
разработана экспрессная, чувствительная и высокоселективная методика определения кобальта с помощью реагента нитра-зон Ш в присутствии железа, никеля, меди, вольфрама, хрма и др. металлов. Возможно определение до 0,5 ICf> кобальта в сталях и цветных сплавах и до 0,02 мг/л сточных и прирдных водах;
разработана селективная и чувствительная методика определения никеля в сталях, цветных сплавах и водах с помощью реагента хлорксаминазо Ф в присутствии железа, никеля, меди, свинца, хрма, молибдена и др. металлов. Возможно определение до I0~"> никеля в сталях и цветных сплавах и до 0,04мг/л в прирдных водах;
- разработана методика определения цинка до 2,5 10 т в цветных сплавах, и до 0,01 мг/л в природной и питьевой водах, отличающаяся прстотой, экспрессностью и высокой чувствительностью Определению не мешают щелочные и щелочно-земельные металлы, медь кадмий, алюминий, свинец, мешают в больших количествах железо, кобальт и никель.
Методики внедрены в практику аналитических лабораторий предприятий г. Николаева , в лаборатории стандартных образцов института ГИПРОЦВЕТМЕТОБРАБОТКА.
На защиту выносится;
-
Перспективность использования о ,о'-оксиаминоазосоедине-ний в качестве фотометрических реагентов на кобальт, никель и цинк.
-
Зависимость спектрофотометрических и пртолитических свойств соединений ряда о,о'-0ААС от прирды и положения заместителей в фенольном и нафталиновом фрагментах молекул, характер передачи влияния заместителей на реакционный центр через атом кислорда фенольного кольца I и : через В-положение нафталинового кольца.
-
Доказательство положения, что о,о'-0ААС с электротри-цательными заместителями в фено льном фрагменте являются 0,Л^-ли-гандами.
-
Возможность улучшения избирательности фотометрического определения кобальта при использовании его кинетически инертных комплексов с о,о'-0ААС. Фотометрические методики определения кобальта, никеля 'В сталях, цветных сплавах и водах и цинка в цветных сплавах, прирдной и питьевой водах.
Апрбация работы. Основные материалы работы изложены на УІ Всесоюзной конференции "Органические реагенты в аналитической химии"( Саратов, 1989 г.), Всесоюзном совещании "Выпуск и аттестация стандартных образцов сплавов и цветных металлов" ( Одесса, 1989 г.),научно-технических конференциях прфессорско-препо-давательского состава Николаевского кораблестрительного института 1986-1990 г.г.
Публикации. Материалы диссертационной работы изложены в 4-х статьях, тезисах доклада на конференции, в заявке на изобретение № 4683923/04-060129, по которй получено положительное решение.
- б -
Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, четырёх глав,выводов и списка литературы. В приложении представлены формулы и программа для расчета корреляционных уравнений, некоторые методики определения, акты о внедрении разработанных методик. Работа изложена на /^ страницах машинописного текста и содержит23 таблицы, 16 рисунков. Список использованной литературы содержит 160 наименований.
