Зайцев в. Н. Комплексообразующие кремнеземы
Измерение сорбционной емкости КХМК
Download 4.52 Mb. Pdf ko'rish
|
zaitsev
|
4.5 Измерение сорбционной емкости КХМК
Как дополнение к перечисленным выше методам определения кон- центрации закрепленных групп целесообразно применять подход, осно- ванный на определении сорбционной емкости (СОЕ) модифицированного кремнезема к какому-либо соединению, обычно иону металла. Отличием данного метода от вышеперечисленных является его специфичность. Ад- сорбция металла на КХМК происходит за счет его взаимодействия с ком- плексообразующими привитыми группами. Это позволяет определять концентрацию таких групп на фоне других привитых молекул. Приме- ром, демонстрирующим перспективность данного метода может служить работа 17 , в которой концентрацию привитых групп определяли рН- потенциометрически и по СОЕ. Авторы 17 в результате 4-х стадийного синтеза привили на поверхность гидразон (4.7). По данным рН-метрии, концентрация исходного ариламина составляла 0.25 ммоль/г. После стадии ди- азотирования, восстановления и конденсации привитого гидразина с пи- ридинальдегидом общая концентрация закрепленных групп составляла те же 0.25 ммоль/г. Однако теперь кривая титрования имела два перегиба, соответствующих 93 и 158 моль/г закрепленных групп. Первый из них авторы 17 отнесли к непрореагировавшему с альдегидом привитому фе- нилгидразину, второй –– к протонированию привитого гидразона (4.7). Получалось, что 4-х стадийная реакция на поверхности проходила с вы- ходом более 60%!? Авторам 17 показалось удивительным, что получен- ный ими с таким хорошим выходом КХМК поглощал только 0.025 ммоль/г меди из раствора. Хотя удивительного в этом мало. На самом де- ле, с учетом многостадийности синтеза гидразона, именно последняя ве- личина указывает на концентрацию закрепленных комплексообразующих групп (4.7), а данные рН-потенциометрии для подобных систем не приме- нимы. Благодаря своей простоте и селективности метод определения кон- центрации закрепленных комплексообразующих групп по данным изме- рения сорбционной емкости находит широкое применение, особенно при анализе КХМК с низкими содержанием целевых групп (см. например, [18–22]). В табл. 4-5 проведено сопоставление результатов определения концентрации функциональных групп по СОЕ и из данных элементного анализа КХМК. Как видно из табл. 4-5, найденные этими методами вели- чины часто не совпадают. Такое расхождение легко объяснить полифунк- циональностью КХМК. В этом случае данные, полученные из определе- N Si N N CH (4.7) 156 ния СОЕ следует считать более достоверными. В части случаев, концент- рация комплексообразующих групп, определенная по данным элементно- го анализа либо другим методом, оказывается в два раза выше, чем СОЕ КХМК, табл. 4-5. Такое несовпадение не следует считать противоречием, оно лишь отражает особенности процессов комплексообразования на по- верхности КХМК и указывает на образование закрепленного комплекса состава МL 2 , где L– закрепленный лиганд. Табл. 4-5. Значения концентрации привитых групп (C L ) и сорбционной емкости по ионам меди (СОЕ) для некоторых кремнеземов, модифицированных комплексо- образующими соединениями. Комплексообразую- щая группа КХМК C L , μмоль/г СОЕ, μмоль/г Литература Триазол 1100 280 23 Пропиламин 250 360 130 150 19 24 Этилендиамин 308 170 19 2,2’-дипиридил 340 120 25 8-оксихинолин 516 225 18 Пропиламидоксим 200 110 26 Ацетилацетон 470 470 27 Тиомочевина 50 50 28 Применение метода определения концентрации закрепленных групп по СОЕ имеет свои ограничения. В частности, возможна неопределен- ность в нахождении концентрации закрепленного лиганда если состав комплексов на поверхности не известен или, если образуется смесь ком- плексов различного состава. Последняя возможность продемонстрирована в ряде работ [3,29]. Кроме того, этот метод применим только для опреде- ления концентрации привитых групп на КХМК, образующем прочные комплексы с металлами. Некоторые металлы (например, Al, Fe 3+ ) способ- ны к неселективной адсорбции на кремнеземе, особенно в нейтральных и слабощелочных средах, адсорбция других кинетически заторможена (Ni). Расширить область применения метода можно применяя неводные рас- творы солей металлов [3,29,30]. Download 4.52 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|