Введение к работе
Актуальность теми. Катионнио поверхностно-актнвние вещества (КЛАВ) используются как антикоррозионные агенти, смягчители текстиля, флотореагенти, основные ингредиенты космотико-гигиеническок продукции.._Широков .применение делает КЛАВ важними загрязнителя окруяанцеп средн. Благодаря высокой экспрессное, селек.-ивяости к возможности автоматизации р экоаналнтическом контроле все более широко используют ионоселективнио электроды (МСЭ). Практически все НСЭ для определения КЛАВ основана на использовании ионных ассоци-атов. Из литературы, однако, известно, что многие кислородсодержащие макроциклы и другие синтетические реагенты образуют с катионам! тетраалкилзммониевого и алшшшридиниеього ряда сравнительно устойчивее кгмплексы "гость-хозяин". Это говорит о потенциальной возможности применения таких синтетических "хозяев" в качестве момбраноактивных соединении, нейтральних переносчиков, в ИСЭ для определения КЛАВ. Аналитические характеристики мембранных систем и, прежде всего, селективность непосредственно связаны о избирательностью комплексообразования "гость-хозяин". которую можно значительно увеличить точным подбором реагента, комплементарного определяемому соединонии. Целенаправленный поиск новых реагентов подразумевает и исследование собственно комплексообразования реагент-ПАВ в условиях экстракции и мембранного транспорта.
Цель работы - исследование возможности использования кисло-родседэржаших макроциклов - халикевренов (октамери) и откритоцо-почечних полиэфиров - подандов с йцеогоссновными фосфорилъними терминальными группами в мембранах ИСЭ дг.ч определения алкилтриме-тиламмониевых и алкилпиридиниевых ПАВ. Изучение мембранного транспорта и экстракции ПАВ с различными реагентами, выявление закономерностей комплексообразования "гость-хозяин" и выбор оптимальних "хозяев". Создание электродов, селективных к КЛАВ; оптимизация мембранной композиции;; применение разработанных ИСЭ для детектирования КЛАВ в проточных: системах (хроматография, ТИА).
Научная Н-Еизна работы. Установлено, что кьллкс(31арены и фосфорилсодэржащие поданды обладают ионэферкыми свойствами по от-пошению к КЛАВ. Исследована''закономерности транспорта катионов додецилтриметиламмения (ДДТМА) и додоцллгирпдпзшл ИДЯ) черс-з хлороформную мембрану каликсГбЗаренами. Показано, что ?укгии:на."т-зация "верхнего" и "гесиего обода" калікс(6]зріна по-разксму влияет на схорссть транспорта КЛАВ различной природы.
Изучен транспорт и экстракция КЛАВ фос^срплоодерк^мі педап-дами с различной д-лтег поли^рнол цьпи; помазано, что луч:е ео~.- __
го связывают КЛАВ длинпоцэпочечные (5-7 оксиэтилоног.ых звеньев) поданди. Установлена взаимосвязь ионофорной и экстракционной ак-тивности лигандов; ряды селективности в экстракции( и мембранном транспорте различны.
Покапно, что пластифицированные ПВХ-мембрани, содержащие калике[8]арены и фосферилсодержащие поданды обратимы к КЛАВ элкил-триметиламмошевого и алкилпиридиниевого рядов в широком диапазоне содержаний определяемых катионов и рЦ, Оптимизированы композиции мембран.
Предложены жидкостной и твердотельный электроды на основе Калике[8]аренов и фосфорилсодержаншх подандов; исследована их по-тенииометрическая селективность и Динамические характеристики б условиях проточно-инжекционного анализа (ПИЛ)і обнаружено лвление кинетическоя дискриминации ряда органических катионов.
Оптимизированы условия хроматографичеокого разделения КЛАВ в обращешю-фазовом варианте микроколоночной BOKXt Показана возможность ионометрического детектирования КЛАВ после хроматографичеокого разделения с использованием разработанных ИСЭ.
Практическая значимость работы. Разработанные ИСЭ на основе фоізфорилсодержащих подандов использованы для прямого потенхшомет-ричес;Сого определения КЛАВ алкилтриметиламмониевого и алкижшриди-нкевого рядчз (Cmln= n-io"6 м, sr < 0.04). Электроды обладают малым временем отклика (Ю с), хорошей селективностью в присутствии посторонних ионов (Knj- < n-IO"3), функционируют в диапазоне рН 2-П.
Методики ионометрического определения КЛАВ апробированы при анализе природных вод, косметико-гигиенической продукции (бальзамы, шампуни). Возможности разработанных электродов реализованы при потенциометрическом титровании смеси гомологов КЛАВ, при определении критической концентрации мицеллообразования (ККМ), при изучении взаимодействия полиэлектролитов с КЛАВ, а также при ионометриг ческом детектировании КЛАВ после хроматогрзфического разделения.
На зашиту выносятся:
-
Результаты исследования экстракции -и мембранного транспорта КЛАВ через жидкую хлороформную мембрану каликсаренами и подан-дами; данные о влиянии структуры "хозяина", и "гостя" на эффективность взаимодействия.
-
Данные исследования основных электродных характеристик и селективности ПВХ-мембран на основе каликс[8]эренов, модифицированных по "вэрхнему" и "нижнему ободу", в растворах КЛАВ алкилтри-
МвтаЛЙММОНИйЬОГО И аЛКИЛПИрПИИШеВОГО \УПЦ1)Ц Ь Й0ІІИ0ИМО5ГИ ОТ
мембранной композиции.
3. Результати исследования электродных характеристик ИСЗ на основе
~~ фэсфбрилебдержащих подандов по отношению к 1ШВ алгаїлтршетшь
аммониевого и алкилпиридинл^вогс рлдоь; влияние мембргнноп композиции и гидрофобности суострата на электрохимические параметры.
4. Виводи о закономерностях функционирования твердотельных ИСЭ в
растворах КЛАВ.
б. Результати изучения электрохимических свойств ИСЭ, обратимых к
КЛАВ, в проточних системах.
в. Дашшэ по применению предложенных жидкостного и твердотельного
ИСЗ для:
детектирования КЛАВ после хроматогрэфического разделения;
определения ККМ КЛАВ и изучения связыбчния КЛАВ водорастворимыми полиэлактролитпми;
определения КПАЗ і водах; в космэтико-гигиенмческой продукции.
Апробация расоти и публикации. Материалы диссертационной работы доложены на IV Конференции по электрохимическим методам анализа ОМА), Москва, Ї994; X Конференции по экстракции. Уфа, 1Э94; Ломоносовских чтениях, МП, Москва, 1304: Конференции "Ло-нинскиэ горы - 1005", 1935.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав экспериментальной часги, 9 виаодог, стлска литературных источников (169 наименовании). Работа наложена на страницах машинописного текста, содержит 44 таблицы и 32 рисунка.