Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Маркова Оксана Святославовна

Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде
<
Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Маркова Оксана Святославовна. Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 : Астрахань, 2004 123 c. РГБ ОД, 61:04-3/980

Содержание к диссертации

Введение

Список сокращений ПАВ - поверхностно- активные вещества

КПАВ - катиопоактивные поверхностно- активные вещества НПАВ - неионогенные поверхностно- активные вещества

АПАВ - анионоактивные поверхностно- активные вещества АМПАВ - амфотерные поверхностно- активные вещества

ИКК - ингибиторы кислотной коррозии БР - биологическое разложение

ФОС - фосфорорганические соединения

ЦНС - центральная нервная система

ТСХ - тонкослойная хроматография

ГЛБ - гидрофильно- липофильный баланс

ККМ - критическая концентрация мицелообразования

ПРО - предел определения

ОР - органические реагенты

ИА - ионный ассоциаты

ТКС - трёхкомпонентные соединения

ДКС - двухкомпонентные соединения

ХАС - хромазурол S

Rf- коэффициент разделения

2

СОДЕРЖАНИЕ

Актуальность проблемы. Задачи исследования 5

Глава I. Поверхностно-активные вещества 9

1.1. Общие сведения о поверхностно-активных веществах 9

1.2 Классификация ПАВ , 12

1.2.1. Анионоактивные ПАВ 12

1.2.2. Катионоактивные ПАВ 14

1.2.3. Неионогенные ПАВ 16

1.2.4. Амфотерные ПАВ 18

1.3. Применение ПАВ 22

Заключение 24

Глава II. Методы раздельного определения ПАВ 26

2.1. Методы раздельного определения неионогенных и анионных ПАВ при совместном присутствии 26

2.2. Раздельное определение катионныхи неионных ПАВ 34

2.2.1. Определение нескольких типов ПАВ при совместном присутствии 34

2.3. Определение одного типа ПАВ в присутствии ПАВ других типов. 37

2.4. Селективные электроды для раздельного определения ПАВ различных типов 41

Глава III. Аналитические реакции ПАВ 49

3.1. Изменение спектральных характеристик органических реагентов под действием ПАВ 49

3.2. Трехкомпонентные соединения ионов металлов, органических реагентов и поверхностно-активных веществ 51

3.2.1. Факторы образования разнолигандных комплексных соединений. . 52

3.2.2. Статистический фактор 53

3.2.3. Стерический фактор 54

3.2.4. Образование я-связей 56

3.2.5. Хромофорные органические реагенты, наиболее часто используемые для формирования ТКС 57

3.2.6. Роль поверхностно-активных веществ и некоторых органических оснований в образовании ТКС 60

3.3. Изучение реакций образование трехкомпонентных соединений при участии ионов алюминия, хромазурола S ксилиноловый оранжевый и ПАВ 63

Глава IV. Идентификация и количественное определение ПАВ и их метаболитов 72

4.1. Методика определения метаболитов ПАВ 72

4.2. Методика изучения бактерицидных свойств ПАВ и их метаболитов 81

4.2.1. Использование санитарно-бактериологического анализа воды по ГОСТ 18963-73 81

4.2.1.1. Метод отбора, хранения и транспортирования проб воды 81

4.2.1.2. Аппаратура, материалы, реактивы, питательные среды 83

4.2.1.3. Проведение анализа 89

4.3. Разделение ПАВ и их метаболитов методом тонкослойной хроматографии 92

4.3.1. Выполнение эксперимента 93

4.3.2. Токсичные характеристики ПАВ и их метаболитов 96

Выводы 102

Список публикаций автора по теме диссертации 104

Литература , 106

Введение к работе

Актуальность проблемы. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), такие как моющие средства, ингибиторы кислотной коррозии (ИКК), компоненты коагулянтов, солюблизаторы, наполнители в пищевой технологии, стали неотъемлемой частью нашей жизни. Высокая эффективность использования поверхностно-активных веществ заслонила все наши опасения по поводу того, что эти ПАВ под воздействием внешних условий: могут разрушаться, что продукты их разрушения могут обладать более токсичными свойствами, чем исходные вещества. Этому способствовало еще и то, что большинство ПАВ длительное время сохраняет свои технологические свойства, а это означает, что потребителям ПАВ не было никакой необходимости интересоваться их разрушением. Вместе с тем, для определенной группы ПАВ, представляющих собой ИКК, судьба продуктов их разрушения всегда интересовала их потребителей. Дело в том, что в основе ингибирующего действия ИКК лежит сам процесс их распада. Аналогичное явление наблюдается и для катионных ПАВ (КЛАВ). Их бактерицидное действие связано не только с самой структурой этих ПАВ, но и возникновением в процессе их использования различных метаболитов, токсичное действие которых может быть более сильным, чем токсичное действие исходных ПАВ.

С экологической и гигиенической точки зрения важны степень и скорость биологического разложения (БР) в окружающей среде. Интенсивность БР зависит от длины и разветвленноетм алкильных, арильных и других радикалов. По степени БР ПАВ делятся на «жесткие» и «мягкие» (у последних степень разлагаемости около 80%). Биоразлагаемость ПАВ, входящих в состав синтетических моющих средств, должна бьпь не менее 90%.

При взаимодействии с хлором в водопроводной воде некоторые ПАВ трансформируются с образованием токсических продуктов, отличающихся от действия исходных ПАВ.

Общийхарактер действия. По силе токсического действия на первом месте стоят катионные, затем анионные и еще менее токсичные неионо-генные и амфолитные ПАВ. Для последних ЛД50 находится в пределах 5— 50 г/кг, для анионных 2-8 г/кг, для катионных (четвертичных аммониевых солей) 0,5-5 г/кг

Токсическое действие анионных и неионогенных ПАВ определяется главным образом неполярной частью молекулы, при этом оно более выражено при наличии в последней ароматического кольца. В первую очередь оно зависит от способности ПАВ нарушать проницаемость биоло-гических мембран. Особенно легко повреждаются мембраны эритроцитов, миелино-вых оболочек нервов и эпителия кишечника, в связи с чем ПАВ обладают политропным действием. ПАВ всех классов вызывают сдвиги в центральной нервной системе (ЦНС), системе крови, желудочно-кишечном тракте, выделительной системе, поражают печень и почки.

СОСМЛЦИОНАЛЬНАИ/ БИБЛИОТЕКА ]

Есть данные об антихолинэстеразном действии ПАВ, особенно кати-онных и неионогенных, с чем связывают функциональные нарушения в ЦНС. Для действия ПАВ характерно нарушение холестеринового обмена, видимо в связи с повреждением печени, а также с нарушением биологических мембран, солюбилизацией их липидов, что ведет к повышению холестерина в крови.

Способность ПАВ нарушать проницаемость кишечных мембран способствует усилению всасывания не только пищи, но также и некоторых токсических веществ, например ДЦТ, ФОС. Те же свойства ПАВ могут способствовать выведению токсических веществ из организма.

Многие ПАВ оказывают аллергенное действие при любом пути поступления в организм: через кожу, верхние дыхательные пути или через желудочно-кишечный тракт. Рост аллергических заболеваний зарегистрирован, например, у работающих на производстве ПАВ и у населения близлежащих районов.

ПАВ всех классов хорошо проникают через кожу, вызывая в равной степени токсический и аллергенный эффект. Вместе с тем, в литературе имеются данные лишь о самих исходных ПАВ и нет сведений о токсичности продуктов их распада.

Целью данной работы было изучение токсических свойств ряда ПАВ и их метаболитов. Для достижения поставленной цели необходимо было выполнить следующие исследования:

найти способ быстрого разрушения ПАВ, хотя бы частично, с целью
получения необходимых для проведения исследований количеств мета
болитов;

изыскать способы разделения ПАВ и метаболитов с использованием тонкослойной хроматографии;

найти способ выделения отдельных метаболитов;

оценить антимикробные характеристики ПАВ и их метаболитов с использованием общеизвестных штаммов микроорганизмов.

Полученные результаты должны стать основой для выработки научно обоснованных рекомендаций, направленных на обеспечение экологической безопасности при производстве, транспортировке, хранении использовании ПАВ.

Научная новизна: впервые получены результаты, свидетельствующие о том, что с самого начала производств, а также при хранении и использовании, поверхностно-активные вещества, подвергаясь деструкции, образуют метаболиты, для которых характерна высокая токсичность.

Практическаязначимость:

разработаны методологические подходы к идентификации и количест
венного и определения как самих ПАВ, так и их метаболитов;

показана высокая подвижность при тонкослойной хроматографии (ТСХ) разделении ПАВ и их метаболитов;

установлена высокая токсичность метаболитов катионных и неионных ПАВ,

Положения, вносимые на защиту:

характеристика двух- и трехкомпонентных соединений , необходимых для их идентификации и количественного определения ПАВ и их метаболитов;

разработанные новые методики идентификации и количественного определения ПАВ и их метаболитов, основу которых составляют адсорбция и индикаторные реакции на сорбентах (тонкослойных хромато-граммах);

характеристика токсичности ПАВ и их метаболитов, основанная на использовании биологических тест-систем.

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались на международной конференции «Концентрирование в аналитической химии». (Астрахань, 2001г.), на III, IV, V Российских конференциях «Эколого-биологические проблемы Нижней Волги и Прикаспия» (Астрахань, 2000, 2001, 2002 г), на VI Международной конференции «Эколого-биологические проблемы Каспийского региона» (Астрахань, 2003 г), на итоговых научных конференциях Астраханского государственного университета. В целом работа доложена на расширенном научном семинаре кафедры аналитической и физической химии Астраханского государственного университета. (Астрахань, 2003 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 статей и тезисов докладов.

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, содержащего 250 источников. Работа изложена на 140 страницах текста, содержит 15 рисунков и 18 таблиц.

Амфотерные ПАВ

Амфотерные (амфолитные) ПАВ (АмПАВ) содержат в молекуле гидрофильный радикал и гидрофобную часть, способную быть акцептором или донором протона в зависимости от рН раствора. Обычно эти АмПАВ включают одну или несколько основных и кислотных групп, могут содержать также и неионогенную и полигликолевую группы. В зависимости от величины рН они проявляют свойства катионактивпых или анионактивпых ПАВ. При некоторых значениях рН, называемых изоэлектрической точкой, АмПАВ существуют в виде цвиттер-ионов. Константы ионизации кислотных и основных групп истинно растворимых АмПАВ весьма велики, однако чаще всего встречаются катионно-ориентированные цвиттер-ионы. В качестве катионной группы обычно служит первичная, вторичная или третичная аммониевая группа, остаток пиридина или имидазола. В принципе, вместо N могут быть атомы S, Р, As и т. п. Анионными группами являются карбоксильные, сульфонатные, сульфоэфирные или фосфатные группы.

По химическому строению и некоторому сходству свойств АмПАВ делят на 5 основных групп:

1. Алкиламинокарбоновые кислоты RNH(CH2)nCOOH; алкильный радикал амина обычно нормальный (прямоцепочечный), но если он расположен между аминной группой и карбоксильной, иногда имеет разветвленный характер. К этой же группе относят алкил-аминофенилкарбоновые кислоты RNHC6H4COOH; алкиламинокарбоновые кислоты с первичной, вторичной или третичной аминогруппой RCH(NH2)COOH, RCH(NHR )COOH, R(CH3)NCHiCOOH; с промежуточной гидроксильной, эфирной, сложно-эфирной, амидной или сульфамидной группой, вещества с двумя и более амино- и амидогруппами, с несколькими амино- и гидроксильными группами.

2. Ал кил бетаины представляют собой наиболее важную группу цвиттерионных АмПАВ. Их можно разделить на 5 основных групп: а) алкилбетаины-С-алкилбетаины RCHtH CH lCOO" и N-алкилбетаины RN CHj CI- COO; б) сульфит-, сульфо-, сульфат- и фосфатбетаины RN+(CH3bCH2CH2OS02\ RN+(CH3)2CH2CH2S02",

RC6H4CH2N+(CH3)2CH2CH20S03\ Ґ(СН3)2СН2СН(ОН)СН2ОРОз"; в) ами-добетаины RCONH(CH2)3N+(CH3)2COO"; г) оксиэтилированные бетаины RN+[(C2H4O)pH][(C2H40)gH]CH2CO0"; д) другие цвиттер-ионные ПАВ.

3. Производные алкилимидозалинов, в молекулах которых анионные и катионные группы имеют примерно одинаковые константы ионизации (формулы 1.7 и 1.8 ), где R - алкил, С7 - Ср, R - Н, СН2СООМ (М - металл). По структуре и методам синтеза выделяют бетаиновые ПАВ, включающие карбокси-, сульфо-, сульфат- или сульфоэфирную группу (формула 1.9); R =(CH2)nCOO\ (CH2)3S03\ CH2CH(OH)CH20S03" и прочие «небетаиновые» имидозалиновые ПАВ (формула 1.10); R CH2COONa, (CH2)2N(CH2COO)2, (СН2)2Ы=СНСбН450зН, (CH2)iOSOiU. Сбалансированность неионизирован-ных групп обеспечивает этим соединениям хорошие коллоидно-химические и санитарно-гигиенические свойства.

4. Алкиламиноалкансульфонаты и сульфаты (AAACi и АААС2 соответственно). Анионно-ориентированные вещества легко переходят в цвиттер-ионную форму, что позволяет выделять их в чистом виде. Константа ионизации кислотной группы гораздо больше, чем основной, поэтому их применяют в щелочной среде. Однако в случае нескольких основных групп и при наличии рядом с кислотной группой других гидрофильных групп эти вещества по свойствам и областям применения сходны с амфолитными ПАВ и обладают бактерицидным действием. В зависимости от констант ионизации можно выделить соли AAACi-RN(R )-R"-SOjM, АААС2 - RN(R )-R"-OSO3M, производные ароматических аминосульфокислот RR N-Ar-SOjM, аминосульфонаты с атомом N в гетероциклах (формула 1.11); аминофосфаты и аминофосфонаты и другие аминосоединения: соединения типа RR R"P(0)(OH)2, RR R"OP(0)(OH)2, где R и R длинный и короткий углеводородные радикалы, R" - короткий двухвалентный радикал; соединения RN(CH2CH2S03Na)2. Их отличие — хорошая способность диспергировать кальциевые мыла и устойчивость к солям жесткости воды.

5. Полимерные АмПАВ: природные (белки, нуклеиновые кислоты и т. п.); модифицированные природные (олигомерные гидролизаты белков, сульфатированный хитин); продукты ступенчатой конденсации аминов, формальдегида, альбумина, жирных кислот; производные целлюлозы, полученные введением карбоксильных и дютаноламиноэтильных групп; синтетические, в молекулах которых сочетаются структурные особенпости всех приведенных выше групп АмПАВ (формулы 1.12-1.16).

Определение одного типа ПАВ в присутствии ПАВ других типов

Единичные методики позволяют проводить определения одного типа ПАВ в присутствии других. Кроме того, проведенная оценка селективности методики [67]:

определения АПАВ с катионным красителем метиленовым голубым в присутствии НПАВ показала существенное влияние последних на определение АПАВ типа алкилбензолсульфонатов (при концентрации НПАВ 10 мг/дм3 наблюдается занижение результатов определения АПАВ, а при 20 мг/дм3 АПАВ могут быть не обнаружены, хотя фактическое их содержание будет превышать ПДК);

определения НПАВ при концентрации 50 мг/дм5 (по реакции комплексообразования с фосфорно-молибделовой кислотой и роданистым аммонием в органическом растворителе) не искажается присутствием алк ил сульфатов, алкилсульфонатов до концентрации 2-5 мг/дм (по достижении данного значения концентрации АПАВ возникает мутность хлороформных экстрактов, что ведёт к завышению результатов; при концентрациях 5 мг/дм3 алкилбешолсульфонаты вызывают образование неразделимой эмульсии на стадии выделения НПАВ). Поэтому большинство методов основаны на устранении влияния других ПАВ путем сорбции, экстракции или химического связывания (табл. 2.3).

Для сорбционного устранения мешающего влияния АПАВ при определении НПАВ предложены:

анионообменные смолы Dowex 1x4 и Dowex 1x8 [68] (определение ПАВ в водопроводной, речной, минеральной и морской воде);

силикагель [69] (для анализа ПАВ, используемых в процессе добычи нефти);

ионообменник Amberlit IRA-440 в ОН-форме, который позволяет проводить определение НПАВ в присутствии АПАВ и амфолитных ПАВ в диапазоне концентраций 30-35% с относительной погрешностью 2,4% -8% [70]. (Методика проверена на искусственных смесях, близких по составу к стиральным порошкам и содержащих оксиэтилированные нонилфенолы и алкилбензолсульфонат натрия);

анионит ЭДЭ-ОП или AB-I7 в ОН-форме [71] (НПАВ определяют экстракции из сточных вод хлороформом, обработкой фосфорномолибденовой кислотой в среде минеральной кислоты и роданистого аммония, восстановлением образующегося при этом комплекса до тиоциоиата молибдена, растворимого в хлороформе Чувствительность метода - 0,5 мг/л. Относительная погрешность определения + 10%.) Из методов, основанных на предварительном экстракционном разделении НПАВ и АПАВ, эффективен метод [72], который предполагает отделение НПАВ из водноэтанольного раствора горячим бензолом с последующим фотометрированием [73]. Необходимость тщательного контроля кислотности среды (рН 9,5) и длительность самого процесса разделения снижает экспрессность метода. Методика [73] используется для определения микроколичеств ПАВ в промышленных дезинфицирующих средствах и речной воде.

В работах [74-76] описаны методы двухфазного титрования НПАВ в присутствии АПАВ с использованием органической фазы 1,2 дихлорэтана, индикатора - Виктория голубого Б в спирте и титрующего раствора тетракис-(4-фторфенил)-бората натрия [74], тетракис-(4 хлорфенил)-бората калия [75] или зефирамина (хлорида тетрадецилметил-бензиламмония) [17]. АПАВ на определение НПАВ не влияют.

Простотой выполнения характеризуется фотометрический метод определения НПАВ, основанный на образовании разнолигандных комплексов металл-красителъ-НПАВ. Для определения НПАВ (ОП-7, ДС-10) используется система А1(Ш)-хромазурол S-НПАВ. Чувствительность метода 0,5-0,7 мг/л. Для сточных вод с малым содержанием НПАВ рекомендуется концентрирование путем упаривания. Присутствие в воде АПАВ и поли-этиленгликолей (ПЭГ) не мешает определению [77,78].

Спектрофотометр и ч ее кая методика определения АПАВ (до децил сульфата натрия), в присутствии синтанола ДС-10 [79], основано па образовании ионного ассоциата с родамином 6-Ж при рН=6,86 (Х=550 нм), а КПАВ (этоний) в присутствии НПАВ - на образовании ионного ассоциата с бромфеноловым синим [80].

На присутствии НПАВ основаны фотометрические методы определения катионных или анионных ПАВ [81,82]. Повышение в присутствии ми-целлярных сред НПАВ контрастности реакций образования и устойчивости ассоциатов красителъ-ИПАВ дает возможность их солюбилизационного отделения, что ведёт к отказу от экстракции или применения неводных добавок. Зависимость поглощения ионного ассоциата от концентрации НПАВ может быть использована для безэкстракционного спектрофотометрического определения последних [82].

Одним из перспективных методов определения КПАВ без предварительного отделения АПАВ и НПАВ является использование емкостных токов в вольтам перо метр ии переменного тока (аналитический сигнал - высота "ика десорбции КПАВ) [83]. При использовании капилляра с периодом капания 2 с пик десорбции КПАВ не искажается при соотношении НПАВ:КПАВ - 15:1 и АПАВ:КПАВ - 6:1, т.к. за это время более сильно адсорбирующиеся ПАВ не успевают продиффундировать к электроду и блокировать его поверхность. Наличие ионного ассоциата АПАВ-КПАВ не оказывает влияния, т.к. его пик десорбции отличается от пиков десорбции как АПАВ, так и КПАВ. Недостаток метода - невысокая чувствительность (0,5 мг/дм ) и использование ртутного электрода [84].

Факторы образования разнолигандных комплексных соединений

В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал о возможных структурах трехкомпонентных (разнолигандных) комплексных соединений. Детально обсуждается вопрос о совместимости самих лигандов во внутренней координационной сфере разнолигандных комплексных соединений [105,106]. Рассмотрение этих данных показывает на отклонение констант устойчивости таких комплексов от статистических значений в обоих направлениях [105,107].

К факторам, влияющим на процессы образования смешаннолигандных комплексных соединений, относятся электронная структура центрального атома, его координационное число, донорные свойства лигандов и межли-гандное взаимодействие. Вместе с тем, проблема межлигандного взаимодействия довольно сложна, чтобы можно было бы постулировать определенные положения, пригодные для большинства типов рассматриваемых соединений. В нашем случае мы будем рассматривать некоторые органические ли-ганды, образующие соединения типа [MRmR n] или [MAnRm], где R, R - электроотрицательные лиганды (органические реагенты, обычно окрашенные), М -металл, А - органическое основание [105-108]

Один из главных вопросов, который рассматривается, при изучении разнолигандных комплексных соединений - происходит ли стабилизация связи при переходе от однороднолигандных к разнолигандным комплексам. Обобщение экспериментальных данных по этому вопросу дает возможность отдать предпочтение нескольким важным факторам: статистическому, где оценивается влияние заряда лигандов, стерическому, учитывающему влияние объема лигандов и размеры хелатных колец и фактору образования ті-связей.

Повышение прочности при образовании разнолигандных комплексов может быть обусловлено уменьшением электростатического отталкивания лигандов различной природы в разнолигандных комплексных соединениях по сравнению с лигандами одинаковой природы и, в связи с этим, с большей энергией взаимодействия центрального атома металла с лигандами [108-111]. В разнолигандном комплексе меди с пирокатехином и 2,2-дипиридилом (3.1) осуществляется электростатическое взаимодействие аниона пирокате хина с центральным ионом с большей энергией, чем в пирокатехинатном комплексе (3.2).

В процессе образования разнолигандных комплексов не исключается эффект нейтрализации заряда комплексной частицы, следствием чего может быть деструктурирование молекул растворителя около такой частицы [109]. Естественно, одним из основных факторов устойчивости разнолигандных комплексов является заряд, наличие свободных орбиталей и размер иона центрального атома. Второй лиганд может координироваться с центральным атомом только в случае, если у последнего имеется свободная орбиталь для неподеленной пары электронов лигандов и при этом не было бы каких либо стерических препятствий, связанных с размером центрального атома [116]. Может быть, это является причиной высокой избирательности центральных ионов при образовании разнолигандных соединений,

Обычно геометрическая структура комплекса и координационное равновесие в растворе в значительной степени сказываются на его прочности [112]. При этом, образованию разнолигандного комплекса способствует повышенное стремление лигандов различной природы стабилизировать одну и ту же конфигурацию соединения [112]. Это означает» что для образования устойчивого разнолигандного комплексного соединения требуется определенное геометрическое подобие структур реагирующих частиц, и структура однородно-лигандного комплекса реализуется и в разнолигандных комплексных соединениях.

Значительное влияние на стабильность разнолигандных комплексных соединений оказывает размер цикла, взаимное расположение лигандов и их структура. В частности, исследование комплексов меди методом Я MP [140] позволило установить, что более прочные комплексы образуются в тех случаях, когда эти комплексы образованы не одинаковыми, а разными лиганда-ми. Природа второго лиганда может изменять характер связи между металлом и хелатобразующим реагентом. В [105] приводится пример реализации такого положения. Медь (II) в присутствии этилендиамина образует с сали-цилфосфатом соединение (3.3). При участии дипиридила ориентация сали-цилфосфата изменяется и при этом образуется соединение, в котором медь (II) образует связь с фосфатной группировкой (3.4)

Это изменяет одновременно и свойства самого соединения (3.4), которое гидролизуется в меньшей степени, чем соединение (3.3). Вообще, подобные соединения могут реализовываться в биологических структурах, например, в результате присоединения меди (II), свинца, ртути (II), цинка, кадмия и ряда других тяжелых токсичных ионов металлов к нуклеозидам, нуклеотидам и нуклеиновым кислотам [117]. 3.2.4. Образование -связей

Тип связи центрального атома с лигандами существенно влияет на стабильность разнолигандных комплексных соединений. Если два лиганда образуют или а-связи, или только я-связи, то разнолигандный комплекс образуется, но если л-связанный лиганд сочетается с лигандами а-связи, то такой комплекс нестабилен [105, 109]. На свойства образующихся комплексов существенно влияет характер л-связи, образующейся между металлом и лиган-дом. Этот характер можно представить как л (R -» М) или л (А/ - R). Перенос электронов от лиганда к центральному иону понижает эффективность заряда самого иона. Типичные представители такого типа лигандов - галоге-ниды, которые по способности образовывать тс (R - А/) - связи располагаются в ряд I Вг О . Очевидно, поэтому к комплексу с иодид-ионами легче координируются хлорид-ионы, имеющие более ионный тип связи, чем бромид-ионы [108, 109]. Увеличение степени ковалентности понижает эффективный заряд на атоме металла, а это также ослабляет связь с другими лигандами [118].

Похожие диссертации на Исследование концентрирования, разделения и токсичных свойств поверхностно-активных веществ и их метаболитов в воде