Введение к работе
Актуальность проблемы» В хииии координационных соединения . исследование процессов образования гетероядерных и гетеровалент-ных комплексных соединений занимает важное место. Обладая специ-фическоЯ реакционной способностью они участвуют во многих процессах, протекающих в биологических системах, находят широкое применение з химической'металлизации пластмасс я химическом катализе. Поэтому исследование процессов фориирования в различных реакционных системах гетеровалентных и гетероядерных кошілексов помогает вияснить ыеханизи редокс процессов реальных систем, где реализуются эти комплексы.
Образованно полиядерных координационных соединений возцошо а г ох химических процессах, в которых участвуют молекулы, содержащие доаорянз атош, способные к связывании, двух или более ио-йош металлов. К нии относится лимонная и d -винная кислоты, которые как полядентатаыэ лигаады могут координироваться с иолами металлов ко карбоксильный и оксигруппам. Однако присутствие поля-дсагагного яиганда в растворе пв всегда приводит к образовании поляядзргнас комплексов. Поэтому возникает необходимость установлении ггконскзрносгзй образования геторовалентных и гетороядер-пых комплексов в водных растворах лішонной и винной кислоты с различными аонани металлов.
Выявление условия образования гетеровалентных комплексов (ІВК) аелеза (П, Ш) и гетероядерных кошілексов (ПІК) кобальта (Я) я пакеля (П) з водно-цитратннх и водно-тартратннх растворах позволяем болео детально описать влияние металлов на характер био-жютческих процессов. Кроме того, интерес к этим системаы объясняется ЕозкоЕШЯ! применением подобных соединении в качестве стимуляторов роста растений»
.Й8ЙЙ_ШЙ11 являлось исследование процессов формирования гетзрсвйлеішіїі!: кошлєксшй; частиц нелеза (П, Э) н готероядорииг косрдийпплопних сос»д;иігпізіі кобальта (П) и никеля (П) о лзлозом (II) и Я&7330И (П) з водных растворах лимонной а винной кислот, которые по cnosjjy отроенио склонны к образовании полшлашис:
В работе проделаны состава образующихся координационных соединении", рассчи-гшш кояотаити равновесия и области их донашіровгі-пия по якало р!!„ определены магкитииэ свойства, изучена кинетика образования гстороі:длонтііих комплексов и возможность пгш'озепкя
подобных соединений в сельской хозяйстве.
Научная новизна. Методами ЯМ-релаксации и рН-метрического титрования впервые проведено исследование процессов образования ГЯК и ГВК в системах Hi") " Ш(п) (Со(«)) -лимонная { d -винная) кислота, fе (м) - /!//(") (CoO'l) -лимонная ( d -винная) кислота и Fe (ш) -Fe (и) -лимонная ( d -винная) кислота. Определены состав, устойчивость и области существования кошлексов, их магнитные моменты. Ыетодом остановленной струи изучена кинетика образования ГВК.
Практическая значимость работы. Данные о составе и устойчивости комплексов слунаг количественной характеристикой при выяснении особенностей и предсказания хода реакций кошлексообра-зования, методологической основой при изучении реакций комплек-сообразования в слояных системах. Выявление условий образования гетероядерных и гетеровалентных частиц позволяет более глубоко описать свойства растворов и механизм процессов, протекающих в аивых организмах и растениях. .
Исследование процессов формирования ГВК лелеза (П,Ш) независимыми методами ( ЯМР, магнитохиыия, ГР и СФ) позволяет оценить их строение в растворах.
В полевых условиях Вахиской долины и северной зоны Таджикистана изучено влияние гегероядерного цитратного комплекса на рост и развитие хлопчатника, цитрусовых культур и яблоневых деревьев.
На защиту выносятся следующие пологекпл:
экспериментальные данные по кошлексообравовашш ионов железа (П,Ш), кобальта (П) и никеля (П) в водних растворах лимонной и 4 -винной кислот;
закономерности в изменении состава, устойчивости гомо-гетероядерных комплексов аелеаа (П) и яелеза (Ш) о кобальтом ( и никелем (П). Влияние природы диган'да на устойчивость кошлек сных частиц;
результати кинетических измерений и Мессбауаровскио one тры обраБОвания ГВК.
Апробация работы.Рез.ультаты исследований по теме диссорті ции докладывались и обсуздались на ІУ Всесоюзной совещании "Спектроскопия координационных соединений" (Краснодар, I98S), ХІУ гшавузуовской конференции молодых ученых. "Современные прої лещ физической химии растворов" (Ленинград, 1907), Республик,
скоЯ научно-практическоЗ конференции молодых учэншс (Душанбе, 1987), ІУ Всасошяоц совэщаяии "Проблемы сольватации и кошыексо-образовапия в растворах" (Иваново, 1989), Научно-методической йойфороцции преподавателей и сотрудяяков ТГУ им.В.И.Лзнииа (1986-
I9S9 rr.J.
П^блякаши. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи, Л тезиса докладов всесоюзных и республиканских конференций .
Работа внп.олпепа з соответствии с планом НИР кафедры фяза-чзской и коллоидной химия ш отдала "Проблемы координационной хакан и зкологаа" Таджикского государственного университета ни. В»Я.Лзшша, ' акп'олнявзїїій задана о Госкомитета СССР по науке я тзг-ззкэ по иаправложты 2Д7 и 2.2, проблеііан 2.17,2 и 2.2Л ( но~ аэра рзгпстрашпГ: 010-'(09б0 и 01040954)» которые координируется пауппіса' совокш по ззоргэнячосяой .хшяя, а такла по проблзішм заиячаойо'3.ф!ізаяїі."АН СССР.: ; ....:.'
Объои я структура рпботы» Диссертация1 ззлозеяа па ISO стрз-липах уанапопясаого. такта»' алллстряровааа IS таблицам*!, ЗІ рясуа-коу, список литературы.-зяличаёт 133 иаиненованяй.
;v . СОДЕРаНИЕ РАБОТЫ "Г
В. обзора литературы -первой глава обсуядены литературные данные по ясследованию процессов кошлексообразованяя ионов ае-леза (П), saaesa (Ш), кобальта (П) и никзля (П) в водных растворах лныонноя ш вланоЗ тслот. Рассмотрены иаг.чигные, оптические п оішслитзльяо-ЕОсстановїітзльнне свойства гегероЕалентннх и ге-їероядерніас комплексов. В заключении литературного обзора кратко рассмотрены возможности метода.ядерной.магнитной релаксация и его применение при исследовании слоізіих равновесий для- яден-тефикации ГВК а ГЯ:> в растворах.
Ьо второй главз изложены постановка задача, описание мзто-дихя проведения рН-мэтряческах, шгнитохишческях, кинетических и ГР-спзктроскопических измерений. В конце главы приведена не-тодяка расчета параметров реакций кошілексообрааоваяия на ЗВ?1.
В работа использовалась сульфаты залога (П) н гелеза (Ш), нитраты кобальта (П) ;j никеля (П) карки "чдз", d -винная (марки "хч") и лимонная (марки "осч") кислоты и ЦаОН марки пчдз".
Рабочие растворы продувались аргоном л терыо стати рошллсъ
при 25 с. В работе учитывались вначеїшя величин ионной силы (1= 0,5 - 1,5) и влияние фона на константы ионизации кислот и равновесие реакций комплексообравования. Измерения проводились:
на импульсной релаксомотре с рабочей частотой 28 ИГц с обработкой информации на ёш с точностью 3-5 отн.%;
на рН-метре рН-673 М с точностью 7 0.05 ед.рИ;
на спектрофотометре " Hii(Xmi- 557";
на спектрометре ЯГР типа ЯГРСМ КЗ;
на спектрометре ЯЦР "Тесла-В 46? Л..
Расчеты параметров реаїишй кошлєксообразошшгя (стехиоцет-рические коэффициенты, константы'устойчивости, характеристические параметры физико-химических свойств) проводили по программе ,!CPE$SP", мапштохимических характеристик - по програмно (ЩШ на ЭВЦ "Электроника ДЗ-28".