Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. ХРОМ И МЕДЬ - НОРМИРУЕМЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД 9
1.1. Биохимические свойства меди и хрома и их комплексообразующая способность 9
1.2. Миграция меди и хрома в поверхностных водах 22
1.3. Современное состояние методов определения меди и хрома в поверхностных водах 35
ГЛАВА 2. ИСХОД РАСТВОРЫ, РЕАГЕНТЫ И ПРИМШ ШЕМАЯ АППАРАТУРА 50
2.1. Исходные растворы и реагенты 51
2.2. Применяемая аппаратура 58
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ НА ОСНОВЕ РОДАНИНА, 3-АМИНОРОДАНПНА И ТИОПРОПИОРОДАПИНА В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ НА МЕДЬ 62
ГЛАВА 4. СПЕКТРОФО'1 ОМЕТРИЧЕСКОЕ 011РЕДЕЛЕЇ1ИЕ ВАЛОВОГО СОДЕРЖАНІІЯ МЕДИ В ПОВЕРХНОС П1ЫХ ВОДЛХ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ 75
4.1. Цветная реакция меди с сульфонитрофенолазо-3-амино-роданином 75
4.1.2. Оптимизация условий выполнения цветной реакции 76
4.1.3. Состав и строение комплексов 81
4.1.4. Чувствительность и избирательность цветной реакции 85
4.2. Разработка спектрометрического метода определения меди с сульфонитрофенолазо-3-аминороданином в поверхностных водах 90
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛАБИЛЬНЫХ ФОРМ МЕДИ И ХРОМА В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ 94
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 100
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 101
- Биохимические свойства меди и хрома и их комплексообразующая способность
- Исходные растворы и реагенты
- ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ НА ОСНОВЕ РОДАНИНА, 3-АМИНОРОДАНПНА И ТИОПРОПИОРОДАПИНА В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ НА МЕДЬ
Введение к работе
Актуальность исследования. Гражданское воспитание детей является одной из актуальных проблем современной России. В последние десятилетия в нашем обществе значительно изменилось отношение к таким ценностям, как патриотизм, долг, честь, достоинство, знание героического прошлого своего государства. Нередко поведение подрастающего поколения носит эгоистичный, антисоциальный и антигуманный характер. От эффективности организации гражданского воспитания во многом зависит политическая, экономическая и социальная состоятельность нашего общества в будущем.
Необходимость воспитания детей и подростков в духе патриотизма, любви к Родине, а также стремления к активному участию в жизни общества подчеркивается в ряде документов федерального и регионального уровня. В Государственной программе «Патриотическое воспитание граждан Российской Федерации на 2006-2010 годы» отмечается важность совершенствования системы воспитания, «обеспечивающей развитие России как свободного, демократического государства, формирование у граждан высокого патриотического сознания, верности Отечеству, готовности к выполнению конституционных обязанностей».
В настоящее время основное внимание педагогов уделяется определению путей и обновлению содержания гражданского воспитания подрастающего поколения. Большой опыт осуществления гражданского воспитания был накоплен в СССР, где оно реализовывалось главным образом посредством деятельности пионерской организации, связывавшей каждого учащегося с обществом.
В исследованиях Г.Г. Николаева, В.А. Сластенина, О.В. Солодовой подчеркивается, что эффективность осуществления гражданского воспитания можно повысить с помощью деятельности детских общественных объединений и организаций, большое количество которых существует и постоянно возникает в настоящее время. Подобная тенденция характерна для всех регионов Российской Федерации, в том числе и Смоленской области, где в период с 2000 по 2006 год количество зарегистрированных Управлением Федеральной регистрационной службы молодежных и детских общественных объединений возросло с 14 до 52. Одним из важных шагов в этом направлении стало создание Смоленской региональной детской общественной организации имени Ю.А. Гагарина, которая насчитывает более 13 тысяч учащихся школ г. Смоленска и области.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью всестороннего изучения опыта осуществления гражданского воспитания подрастающего поколения, определения путей повышения уровня гражданской воспитанности школьников, выявления оптимальных педагогических условий его эффективности, разработки форм и методов работы.
Гражданское воспитание рассматривали в своих трудах многие философы, педагоги и психологи в различные периоды существования человечества. Вопросы воспитания граждан своего государства поднимали философы античности Платон и Аристотель. В период Римской империи и в эпоху Возрождения аспекты воспитания гражданина нашли отражение в сочинениях Цицерона, Сенеки, Т. Кампанеллы, М.Ф. Квинтилиана, Л.Бруни, Л.Альберти и других. Большое внимание исследованию формирования гражданственности уделяли классики зарубежной и отечественной педагогики: Я.А. Коменский, К.А. Гельвеций, Г. Кершенштейнер, Д. Дьюи, М.В. Ломоносов, К.Д. Ушинский, Н.И. Пирогов, П.Ф. Каптерев, А.С. Макаренко, В.А. Сухомлинский и другие. Цели и задачи гражданского воспитания в процессе становления личности пытались определить А.Н. Радищев, В.Г. Белинский, Н.Г. Чернышевский, Н.А. Добролюбов, А.И. Писарев и другие представители русской интеллигенции. Вопросы формирования гражданственности через общественное воспитание и процесс социализации рассматривались в трудах В.М. Бехтерева, С. Т. Шацкого, П.П. Блонс-кого, В.Н. Шульгина.
Анализ современных научных источников свидетельствует о возрастающем интересе к проблеме гражданского воспитания. В них рассмотрены её исторический (О.И. Волжина, И.Ю. Синельников, AM. Шале-нов), социально-педагогический (А.В. Беляев), социально-психологический (М. Седлаж), гражданско-правовой (В.А. Балюк, Г.П. Давыдов, СВ. Шевченко), этико-правовой (В.Н. Кудрявцев, Е.А. Лукашева, Л.М. Корниенко, С.А. Рудых и другие) аспекты; изучены пути и средства гражданского воспитания учащихся (Н.И. Васильев, А.С. Гая-зов, Г.Я. Гревцева, И.М. Дуранов, В.И. Жернов, Д.В. Катюба, Б.Т. Лихачев, А.Ф. Никитин, Л.И. Новикова, И.Л. Судакова, Г.Н. Филонов, И.Ф. Харламов, Н.Е. Щуркова и другие); исследованы вопросы подготовки будущего учителя к гражданскому воспитанию учащихся (Н.А, Вах-рушева, О.П. Песоцкая и другие); рассмотрены цели, задачи, методы и средства воспитания гражданственности (О.И. Волжина, Н.А. Головко Р.Г. Гурова, Л.В. Кузнецова, Б.Т. Лихачев, АФ. Никитин, Я.В. Соколов и другие); выявлены педагогические условия эффективного воспитания гражданственности школьников (Н.И. Васильев, АС. Гаязов, Г.Я. Гревцева, ЮА Танюхин и другие); проведен сравнительный анализ процессов гражданского воспитания в России и за рубежом (М. А. Якобсон и другие).
Тем не менее процесс осуществления гражданского воспитания в условиях деятельности региональных детских общественных объединений и организаций не нашел должного отражения в научных работах, хотя для его изучения есть возможность опираться на широкий спектр исследований различных аспектов этой проблемы.
В отечественном современном детском движении происходят новые явления и процессы, закономерно обостряющие потребность их
всестороннего изучения. Историко-социальный анализ концепций становления детского движения в России в начале XX века отражен в работе Л.А. Борисовой, концепции деятельности российского скаутизма рассмотрели М.Б. Богуславский, И.А Валгаева, Т.И. Кузнецова, Е.А. Подтынная. В исследованиях Г. В. Ермоленко, И.А. Кудряшовой, Г.В. Сабитовой, Е.Н. Степанова, А.И. Рябинина, Е.Л. Рутковской, Е.Е. Чепурных уделяется внимание процессам становления и функционирования детских общественных объединений, выявлены и обоснованы зависимости между динамикой развития первичного коллектива и детским движением, особенности временного детского объединения.
А.В. Арапов, В.Н. Кочергин, М.Р. Мирошкина, И.И. Фришман предложили технологию создания детских общественных организаций, теоретически обосновали алгоритм их функционирования, разработали программно-вариативный подход к организации жизнедеятельности детских общественных объединений. Н.Ф. Басов, Л.В. Байбо-родова, И.А. Валгаева, А.В. Волохов, И.Г. Гордин, Э.Ш. Камаддинова, АГ. Кирпичник, М.Е. Кульпединова, Т.Г. Курганова, РА. Литвак, Г.Г. Николаев, М.И. Рожков, Т.В. Трухачева, И.И. Фришман, В.Г. Яковлева изучили новые условия функционирования, принципы и этапы развития детских общественных объединений и организаций.
В современных исследованиях большое внимание уделяется социализации подростков, их самореализации, развитию различных лич-ностно-значимых качеств (АВ. Волохов, В.А Дергунов, Т.В. Дурова, Л.В. Ершова, АГ. Климов, В.В. Ковров, В.Н. Кочергин, Н.А Ладзина, Г.В. Сабитова, Н.Ж. Самьяева, ЛА. Севицкая, СМ. Соловьёв, ЕЛ. Федотова, О.Д. Чугунова, СБ. Шаргородская, Л.С. Яковлева и другие). Подготовке лидеров детского движения посвящены исследования А В. Малиновского, И.Н. Никитина, И.В. Ухиной.
Воспитательный потенциал детских творческих объединений рассматривают М.И. Абдрахманов, В.Н. Вараксин, Е.И. Коротеева, П.Н. Осипов, Л.Н. Петрова, М.И. Рожков, Е.Е. Чепурных, И.И. Фришман, СП. Фирсова. Проблему подготовки руководителей детских объединений затрагивают в своих работах Б.П. Битинас, В.Г. Бочарова, Б.З. Вульфов и другие ученые.
В то же время следует отметить, что во многих психолого-педагогических исследованиях недостаточно внимания уделяется изучению и обобщению опыта конкретных детских общественных организаций и объединений, разработке форм и методов работы по осуществлению гражданского воспитания. Изучение этого явления осложнено тем, что оно может проводиться только в естественных условиях, зависящих от политических и социально-экономических преобразований, регулярно происходящих в жизни общества. Таким образом, гражданское воспитание в условиях деятельности региональных детских общественных объединений и организаций является многоаспектной проблемой, которая имеет большое социальное и научное значе-
ниє. Исследование теории и практики осуществления гражданского воспитания в детских общественных объединениях и организациях позволило выявить противоречия между необходимостью в научно-педагогическом сопровождении гражданского воспитания личности и недостаточной разработанностью педагогических основ и методических рекомендаций по его эффективному осуществлению в региональных детских объединениях и организациях; между значительным потенциалом детских общественных объединений и организаций и его недостаточным использованием в гражданском воспитании.
Названные противоречия обозначили проблему исследования: каковы оптимальные педагогические условия гражданского воспитания школьников в региональных детских общественных объединениях и организациях. Решение этой проблемы составляет цель исследования.
Актуальность проблемы, её недостаточная разработанность и практическая значимость определили выбор темы исследования: «Гражданское воспитание школьников в условиях региональной детской общественной организации».
Объект исследования — гражданское воспитание подрастающего поколения в детских общественных объединениях и организациях.
Предмет исследования — гражданское воспитание школьников в Смоленской региональной детской общественной организации имени Ю.А. Гагарина.
Гипотеза исследования: гражданское воспитание школьников в условиях региональной детской общественной организации будет более эффективным, если:
оно происходит в социально значимой деятельности, направленной на участие школьников в жизни родного края, изучение его истории и традиций;
формы работы соответствуют возрастным и индивидуальным особенностями детей и подростков;
ведется работа по повышению мотивации к социально значимой деятельности;
осуществляется психолого-педагогическая диагностика уровня гражданской воспитанности членов организации с целью определения его эффективности и внесения корректив в воспитательный процесс;
проводится подготовка квалифицированных педагогических кадров для работы по гражданскому воспитанию в условиях детской общественной организации;
объединены усилия семьи, школы и детской общественной организации с целью гражданского воспитания подрастающего поколения.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Изучить степень разработанности проблемы гражданского воспитания в теории и практике детского движения.
-
Рассмотреть историю развития детского движения в г. Смоленске и Смоленской области с начала XX века по настоящее время и показать преемственность между ранее существовавшими и ныне действующими детскими общественными объединениями и организациями.
-
Определить и научно обосновать пути осуществления гражданского воспитания в Смоленской региональной детской общественной организации имени Ю.А. Гагарина.
-
Выявить критерии эффективности гражданского воспитания и способы диагностического исследования уровней гражданской воспитанности школьников.
-
Разработать систему гражданского воспитания членов детских общественных объединений и организаций и экспериментально проверить ее эффективность.
Методологической основой исследования являются философские концепции образования и культуры (гуманистическая, антропологическая, культурологическая), общенаучные принципы развития, целостности, системности, философско-психологические и педагогические положения о единстве теории и практики, регулирующей роли сознания в деятельности человека, идея о детерминированности педагогической теории и практики общественными процессами.
В основу теоретического исследования положены:
системный подход (Л.И. Анцыферова, И.В. Блауберг, И.Р. Пригожий, В.И. Садовский, B.C. Степин, Э.Г. Юдин и другие);
деятельностный подход (В.Г. Афанасьев, Г.С. Батищев, Л.И. Бо-жович, Л.П. Буева, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Э.С. Соколова, И.С. Якиманская и другие);
гуманистический подход (Ш.А. Амонашвили, И.В. Воскресенская, О.С. Газман, В.А Сухомлинский, К.Д. Ушинский, И.Д. Фру-мин, СТ. Шацкий и другие);
аксиологический подход (Л.И. Божович, З.И. Васильева, М.С. Каган, М.Г. Казанкина, АВ. Кирьякова, ИА Колесникова, Л.В. Кон-драшова, Е.Н. Степанов и другие);
теория социализации личности (И.В. Андреенкова, Б.З. Вуль-фов, В.Н. Гурова, С.Н. Иконникова, В.А. Караковский, Л.Н. Коган, И.С. Кон, В.В. Москаленко, А.В. Мудрик, В.А. Ядов и другие);
положения о единстве человека и социальной среды (К.А Абуль-ханова-Славская, В.Г. Бочарова, М.А Галагузова, Б.Т. Лихачев, АВ. Мудрик, В.Д. Семенов, Г.Н. Филонов и другие);
положения теории педагогического средства (Ю.К. Бабанский, B.C. Селиванов, В.В. Давьщов, П.И. Пидкасистый, Н.М. Шахмаев и другие);
концептуальные идеи реализации преемственности в воспитании и образовании (А.Г. Асмолов, АВ. Запорожец, В.Я. Лыкова и другие).
Анализ психолого-педагогических исследований последних лет свидетельствует о росте интереса к изучаемой нами проблеме, поэтому
теоретическую основу данного исследования также составляют работы, освещающие различные аспекты гражданского воспитания и деятельности детских общественных объединений и организаций (Г.Н. Абросимов, Л.В. Алиева, Л.В. Байбородова, Н.Ф. Басов, А.А Белкин, А.В. Во-лохов, А. С. Гаязов, Н.Е. Коробкина, Р.А. Литвак, Л. И. Новикова, М.И. Рожков, Е.П. Рутковская, Н.Л. Селиванова, Е.Н. Сорочинская, М.Е. Трубачева, Н.М. Филиппов, Л.В. Фомина, И.И. Фришман, С.Я. Харченко и другие).
В работе использовались следующие методы исследования: изучение и анализ психолого-педагогической литературы, обобщение опыта работы детских общественных объединений и организаций, изучение и систематизация нормативных и исторических документов, архивных источников, периодических печатных изданий; педагогический эксперимент. Для обработки результатов исследования применялись методы математической статистики.
Экспериментальная работа осуществлялась в средних школах № 26, 29, 30, в гимназии эстетического профиля г. Смоленска, в средней школе № 4 г. Гагарина, № 2 г. Десногорска, в Гагаринском, Ершичс-ком, Краснинском, Руднянском и Сычевском районах Смоленской области. Всего в исследовании принимали участие 576 школьников в возрасте от 8 до 14 лет.
Исследование проходило в три этапа.
На первом этапе (2002-2003) осуществлялся теоретический анализ проблемы, проводилось изучение передового опыта работы детских общественных организаций в г. Смоленске и Смоленской области; определялись цели, задачи, рабочая гипотеза и понятийный аппарат исследования. Важной частью работы на этом этапе была разработка методики исследования, составление анкет для массового изучения учащихся.
На втором этапе (2003-2005) изучался опыт гражданского воспитания в Смоленской региональной детской общественной организации имени Ю.А.Гагарина, проводился констатирующий этап эксперимента, направленный на выявление состояния гражданской воспитанности её членов. Была начата опытная проверка выдвинутой гипотезы, в ходе которой происходило ее уточнение. Заложен формирующий этап эксперимента.
На третьем этапе (2005-2006) был завершен формирующий этап эксперимента, обработаны и систематизированы его результаты; осуществлялось оформление диссертации.
Наиболее существенные результаты, полученные лично соискателем, их научная новизна: впервые осуществлено комплексное исследование истории возникновения и становления детских общественных объединений и организаций в Смоленской области, научно проанализирован и обобщен опыт их работы с начала XX века по настоящее время, научно разработаны этапы становления детского движения, определены качественные и количественные показатели его развитости в
регионе, выявлены критерии эффективности гражданского воспитания, раскрыта сущность формирования гражданской воспитанности в условиях региональных детских общественных объединений и организаций.
Теоретическая значимость исследования заключается в научном обосновании содержания, принципов, форм и методов гражданского воспитания членов детских общественных объединений и организаций, в разработке целостной системы его осуществления, в раскрытии воспитательного потенциала детских общественных объединений и организаций в гражданском воспитании детей и подростков; в выявлении педагогических условий его эффективности. Полученные в исследовании выводы вносят существенный вклад в решение важной стратегической задачи педагогики на современном этапе — повышения уровня гражданской воспитанности школьников.
Практическая значимость работы состоит в том, что в ней представлены материалы о гражданском воспитании подрастающего поколения в детских общественных объединениях и организациях, о способах диагностики гражданской воспитанности, о формах работы с членами организации, которые могут быть использованы при создании программ воспитательной работы в школе, при разработке специальных курсов по проблемам воспитания для студентов педагогических вузов, в институтах повышения квалификации.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается его методологической и теоретической оснащенностью, совокупностью методов исследования, адекватных его задачам и логике; опытно-экспериментальной проверкой гипотезы и практическим подтверждением её основных положений; достаточным объемом выборки при проведении констатирующего и формирующего этапов эксперимента, корректной математической обработкой результатов. На защиту выносятся следующие положения:
-
Деятельность детских общественных объединений и организаций имеет широкие возможности для эффективного осуществления гражданского воспитания личности: включение подрастающего поколения в социально значимую деятельность и гражданско-правовые отношения; формирование новой для школьника роли — члена общества, приобретение опыта гражданской деятельности.
-
Проблема детского движения на Смоленщине имеет глубокие корни; существует преемственность между ранее существовавшими и ныне действующими детскими общественными объединениями и организациями.
-
Основными критериями гражданской воспитанности членов детской общественной организации являются: сформированность гражданских и нравственных качеств, социализированность, общественная активность, знание основополагающих правовых норм, бережное отношение к истории и культуре своего народа, вовлеченность в деятельность на благо родного города или района; домини-
рование мотивов общественного долга; умение осознанно выстраивать свое поведение в неординарных социальных ситуациях.
4. Педагогическими условиями эффективного осуществления гражданского воспитания детей и подростков в Смоленской региональной детской общественной организации имени Ю.А. Гагарина является реализация системы гражданского воспитания на основе включения школьников в социально значимую деятельность, проведения педагогической диагностики гражданской воспитанности детей и подростков, подготовки квалифицированных педагогических кадров, подбора оптимальных форм работы с учетом возрастных особенностей и интересов школьников, педагогического просвещения родителей. Апробация и внедрение результатов исследования. Материалы исследования и основные идеи работы обсуждались на международных, всероссийских, региональных научно-практических конференциях и отражены в публикациях автора. Материалы диссертационного исследования докладывались на заседаниях кафедры педагогики Смоленского государственного педагогического университета, коллегиях Департамента Смоленской области по образованию, науке и молодежной политике; использовались и используются в процессе проведения обучающих семинаров для руководителей и вожатых детских общественных организаций и объединений.
Внедрение результатов исследования осуществлялось непосредственно в процессе проведения педагогического эксперимента в школах г. Смоленска и Смоленской области.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.
Во введении обоснована актуальность исследования, определены его объект, предмет, цель, задачи, выдвинута гипотеза, указаны теоретико-методологические основы и методы исследования, отражены научная новизна и практическая значимость работы, выделены этапы, сформулированы положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации и внедрении полученных результатов.
В первой главе «Теоретические основы гражданского воспитания в детских общественных объединениях и организациях» раскрыта сущность основных понятий исследования, проведен анализ исторической и современной литературы по изучаемой теме, представлены теоретические основы осуществления гражданского воспитания в Смоленской региональной детской общественной организации имени Ю.А. Гагарина.
Во второй главе «Опытно-экспериментальная работа по осуществлению гражданского воспитания в Смоленской региональной детской общественной организации имени Ю.А. Гагарина» изложены результаты констатирующего этапа эксперимента, раскрыт общий замысел и результаты опытно-экспериментальной работы, проведенной в школах г. Смоленска и Смоленской области.
В заключении подведены общие итоги исследования, сделаны основные выводы, определены проблемы, требующие дальнейшего изучения.
В приложениях представлены опытно-экспериментальные и методические материалы исследования.
Биохимические свойства меди и хрома и их комплексообразующая способность
Хром проявляет в соединениях степени окисления от -2 до +6, но распространенными соединениями являются только те, где хром проявляет степень окисления +2, +3, +6 и его элементарная форма. Металлическое состояние (пулевая валентность) биологически инертно. Физические и химические свойства хрома и его некоторых соединений представлены в таблице Двухвалентный хром в большинстве соединений нестабилен, поскольку легко окисляется воздухом до трехвалентной формы. Для здоровья человека существенны лишь трехвалентный и шестивалентный хром. Эти две формы хрома обладают очень разными свойствами и биологическими воздействиями на живые организмы, включая человека. Трехвалентный хром представляет собой незаменимый питательный элемент, а шестивалентный обладает токсическим действием. Трехвалентный хром менее токсичен, чем шестивалентный. В целом хром оказывает токсическое действие на большинство микроорганизмов в концентрациях 0,05-5 мг/кг среды [1].
Хром является биодоступным элементом. На его биодоступность для растений влияет несколько факторов: рН почвы, взаимодействие с другими неорганическими веществами и органическими хелатиругащими соединениями, концентрации углекислого газа и кислорода [2].
Хром оказывает токсическое действие на микрофлору сооружений биологической очистки сточных вод при концентрации 2-5 мг/л. ПДК Cr(VI) в сточных водах, поступающих на биологическую очистку не нормируется, для Сг(Ш) ПДК = 2,5 мг/л [3].
Токсичность соединений хрома находится в прямой зависимости от его валентности: чем выше валентность, тем более токсично соединение.
На токсичность этого ""элемента наибольшее влияние оказывают температура окружающей среды и присутствие в ней органических и неорганических загрязнителей [4]. Например, хром может быть менее токсичным для некоторых видов рыб в теплой воде. При повышении рН и жесткости воды обнаруживается значительное снижение токсичности хрома, а изменение солености слабо влияет или вообще не влияет на токсичность этого элемента. В целом токсичность хрома для водных организмов низкая.
Соединения трехвалентного хрома менее биодоступны, в то время как соединения шестивалентного хрома легко проникают через физиологические барьеры и клеточные мембраны. Шести валентные соединения хрома легко восстанавливаются в живых организмах. Окисление же трехвалентного хрома в шести валентный в организме не происходит [5]. Физическая форма шестивалентных соединений хрома (например, размер частиц) определяет пути метаболизма и, следовательно, влияние на организм. Метаболизм трехвалентного хрома и его влияние на организм одинаково сильно зависят от химической формы. Когда хром связан с водой или небольшим количеством анионов (например, СгС1з 6Н20), он осаждается в нейтральной или щелочной среде биологических жидкостей. Когда хром связан с лигандами, например, с органическими кислотами, он легко растворим и биодоступен [5].
Трехвалентная форма хрома существует в составе координационных соединений, но не существует в форме свободного иона. Как правило, его координационное число равно 6, поэтому такие комплексы обычно относятся к октаэдрам. Изучено большое количество комплексов и хелатов хрома, представленных как простыми гекса- или тетрааквакомплексами, так и соединениями с органическими кислотами, витаминами, аминокислотами и другими веществами. В литературе имеется ряд литературных обзоров, обобщающих результаты подобных исследований [6,7].
Исходные растворы и реагенты
Для атомно-абсорбционного определения меди и хрома применялись стандартные эталонные растворы ГСОРМ-17 - для Си (таблица 10) и ГСОРМ-18 - для Сг (таблица 11) с концентрацией элементов и них, равной 500 мкг/мл, а также рабочие стандартные растворы хрома и меди, прш словленные из стандартных эталонных растворов.
Рабочие стандартные растворы хрома и меди с концентрацией 1 мкг/мл ютовили из стандартных эталонных растворов следующим образом. В мерную колбу вместимостью 50 мл помещали 0,1 мл соответствующего стандартного раствора хрома или меди и доводили до метки 1%-ным раствором HNOj.
Исходный раствор двухромово кисло го калия, соответствующий раствору с массовой концентрацией оксида хрома (VI), равной 100 мкг/мл. Для приготовления данного раствора 0,1471 г двухромовокислого калия, дважды перекристаллизованного и высушенного до постоянного веса при температуре 130-150С, помещали в мерную колбу вместимостью 1000 мл, доводили объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивали.
Рабочий раствор с массовой концентрацией оксида хрома (VI), равной 10 мкг/мл готовили следующим образом. 10 мл исходного раствора двухромовокислого калия с массовой концентрацией оксида хрома (VI) 100 мкі/мл разбавляли водой в мерной колбе, вместимостью 100 мл.
2%-ный раствор НС1. Для приготовления раствора указанной концентрации в колбу вместимостью 100 мл помещали 2 мл концентрированной НС1 и 98 мл дистиллированной воды.
Исходный раствор меди с концентрацией 1 мг/мл готовили растворением 0,2 г металлической меди (х.ч.) в 15 мл HNOj (1:4). Затем раствор нагрева м до появления дыма. После охлаждения раствор ко ІІІЧССІЬЄННО по; .носили в мерную колбу ьмесіимостью 200 Ч I и доводили объем до метки дистиллированной водой.
Для пршото: іения исходного раствора меди вместо металлической меди может быть использован сульфит меди. 0,393 г свсксперекристапниованного CuSOrSHiO растворяли в 100 мл дистиллированной воды (1 мл раствора соответствовал содержанию 1 мг/мл меди).
Рабочий стандартный раствор с содержанием меди 10 мкг/мл готовили разбавлением исходного раствора в 100 раз.
Стандартный раствор сульфата меди с концентрацией 6-Ю 3 М готовили из свежеперекристаллизованной ее сернокислой соли CuS04 5H20 (ч.д.а.).
Для этого точную навеску сульфата меди (0,154 г) растворяли в 0,3 мл конц. H2SO4 в колбе на 100 мл, доводили дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивали.
Стандартный раствор меди с концентрацией 1 мг/мл готовили из металлической меди (х.ч.). Для этого в колбу вместимостью 100 мл помешали 0,1 г электролитной меди, приливали при нагревании 2 мл разбавтенной H2SO4 (1:5) и несколько капель 3%-ного раствора перекиси водорода. После растворения электролитной меди к содержимому колбы приливали 50 мл дистиллированной воды и кипятили раствор в течение 5-Ю мин для разрушения избытка перекиси водорода. После охлаждения раствор переливали в другую мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивали.
1%-ный водный раствор сульфонитрофенолазо-3-аминороданина. Сульфонитрофенолазо-3-аминороданин - порошок красно-оранжевого цвета, умеренно растворимый в воде. Реагент был синтезирован в лаборатории органических реагентов ГЕОХИ РАН. Для приготовления 1%-ного водного раствора сульфонитрофенолазо-3-аминороданина 25 мг реагента растворяли в 25 мч дистиллированной воды. При комнатой температуре раствор реагент.: \ стончш» в течении нескольких суток.
Д іг оценки чпеюты и индивидуальности реаіеша был применен метод электрофореза на бумаге и хроматографии в тонком слое (ТСХ). Для этого в качестіс ИОДШГ/К1-. ))х фаз для анализа методом ТСХ использовались фазы следующею состоя:
1. н. бутаиол: 25%NH4OH: изопропанол всоошошении 5:5:3
2. этилацетат: 20% NH4OH: изопропанол в соотношении 5:3:3
3. бутилацетат: 25% NH4OH: изопропанол в соотношении 3:1:3
4. диэтиловый эфир: 25% NH4OH: изопропанол в соотношении 8:1:5. При анализе сульфонитрофенолазо-3-аминороданина методом ТСХ на пластинку «Силуфол» на расстоянии 1,5 см от края пластинки наносили в виде пятен по 0,005 мл раствора реагента и его эталонного образца в качестве свидетеля, растворы подсушивали и пластинку помещали в хроматографическую камеру, предварительно насыщенную парами подвижной фазы. Разделение проводили в течение 30-40 мин в зависимости от состояния подвижной фазы. Далее пластинку подсушивали и идентифицировали зону основного вещества по значениям Rf при сравнении с эталонным образцом реагента.
Исследование комплексообразующих свойств органических реагентов на основе роданина, 3-аминороданпна и тиопропиородапина в качестве потенциальных реагентов на медь
В настоящей работе в качестве возможных реагентов на медь были изучены азореагенты на основе, сульфонитрофенолазо-3-аминороданин, тиродин, сульфохлорфенолазороданин (СХФАР), сульфохлорфенолазо-3-бензооксироданин, метаниловый сульфороданин, конденсированный сульфохлорфенолазороданин, сульфоазороданин.
Выбор наиболее эффективного реагента на медь из ряда исследуемых осуществлялся на основе сравнительно-аналитического исследования их комплексообразующих свойств и характеристик цветных реакций.
Метаниловый сульфороданин - порошок красно-оранжевого цвета, хороню растворимый в воде.
Метаниловый сульфороданин взаимодействует с медью при рН 3-12. Цветая реакция развивается в течении 5 мин)і. Спектры СЕЄТОПОГЛОЩСНИЯ меіанилового сульфороданина и его комплексов с медью представлены на рис.3
Максим) мы светопоглошения реагента в кислой области составляют 440 - 480 им. Пго окраска изменяется из желтой — оранжев} ю — красную. Максимумы свеюиоглощения комплексов метаниловоіо сульфороданина с медью в щелочной области составляют 530 - 550 нм. Окраска комплексов изменяется из чайной — бледно-вишневую — вишнево-фиолетовую. Контрастность цветной реакции Д?.=40 - 50 нм. Реакция наиболее чувствительна при рН 9-10, молярный коэффициент погашения составляет є= 3,0-104.
Сульфохлорфенолазороданин (СХФАР) - порошок красно-оранжевого цвета, хорошо растворимый в воде, устойчивый в сухом виде и в водном растворе длительное время.
Сульфохлорфенолазороданин взаимодействует с медью при рН 2-10 (переход окраски из красной в фиолетовую). Спектры светопоглощения представлены на рнс.4. Реакция развивается мгновенно. Растворы устойчивы в течение 2-х часов.
Сульфонитрофенолазо-3-ампнороданші - порошок красно-оранжевого цвета, умеренно растворимый в воде.
Сульфонитрофенолазо-3-аминороданин взаимодействует с медью в широком интервале рН (рН 1-12). Реакция развивается мгновенно. Окраска реаіеисов и условиях комплексообразования меняется из желтой в красную. Комплекс меди при рН 1 имеет красную окраску; рН 2-5 - темно-вишневую; рН 6-8 - сине-фиолетовую; рН 9-11 - темно-фиолетовую; рН 12 - вишнево-коричневую. В кислой області! растворы усюйчнвы в течение 30 минут, затем выпадают осадки вишневою цвета. В щелочной области плотность растворов комплексов не изменяйся в течение 1,5 часа, затем отмечается выпадение осадков фиолетового цвета. Спектры светопоглощения сульфонитрофенолазо-3-аминороданина и его комплексов с медью представлены на рис.5 При рН 2-7 образуется комплексное соединение темно-вишневого цвета с 1акс= 560 - 570 нм. Наибольшая чувствительность и контрастность реакции достигаются при рН 9, молярный коэффициент погашения составляет є = 4,2-104; ДА. = 70 нм.
Взаимодействие меди с сульфохлорфенолазо-3-бензооксироданином происходит в течении 10 минут. Спектрі.] светопоглощения реагента и ею комплексов с медью представлены на рис.6.
