Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время произошли существенные сдвиги в области изучения химии, термодинамики и структуры гидроксокомплексов. Создана общая концепция гидролитической полимеризации металл-ионов, разработано и обосновано новое научное направление в неорганической химии - проблема связи между природой ионов металлов и полимеризацией гидроксокомплексов в растворах. Развиты представления о закономерностях гидролитического поведения металл-ионов, установлены и обоснованы общие положения об участии и роли гидроксокомплексов в ряде физико-химических процессов. Все это относится к ыоно-и гомополиядерным гидроксокомплексам. О гетероадерных гидро-ксокомплексах в литературе имеются лить отдельные немногочисленные сведения. На одном из последних Всесоюзных совещаний "Термодинамика и структура гидроксокомплексов в растворах" отмечено, что проблема гетероядерных гидроксокомплексов представляется весьма сложной и важной, тем не менее особенности образования их, условия сочетания разных металл-ионов, устойчивость, структура и строение остаются неизвестными. Отсутствуют какие-либо обобщения по данному вопросу, работы фундаментального характера. Последовательное решение этой проблема представляет большой научный и практический интерес. В научном плане расширятся представления о том обширном классе координационных соединений, каким выступают гетерондерные гид-роксокомплексы, В практической деятельности это будет способствовать решению многочисленных проблем, связанных с изучением и использованием растворов, содержащих более одного гидро-лизующегося металл-иона.
Настоящая работа является частью исследований, проводимых на кафедре аналитической химии Белорусского технологического института в соответствии с координационным планом научных исследований АН СССР на 1986~1990г.г. (п.2.20.2) по теме "визико-химические исследования гетероподиядерных гидроксокомплексов и изучение их роди при концентрировании и разделении вещвстй" (№ государственной регистрации 0I86004490O). Налью, исследования является разработка методического подхода к установлению факта образования гетероядерных гидроксокомплексов, определение условий их существования в расїворах, со-деряащих ионы алюминия и ЗА-металлов, а такзо выяснение ос»-
- с -
повних закономерностей гидроксильного гетероядерного комшге-ксообразования. Поставленная цель обуславливает необходимость решения следующих задач:
разработать методический подход к установлению факта образования гетероядерных гидроксокомплексов;
исследовать системы А1(Ш)-Зог«еталл и системы, содержащие ионы двух Зог-ыетадлов, совокупностью физико-химических методов (спекгрофотомегрия, лотенциометрия, диализ, ионный обмен, рефрактометрия). Установить условия существования гетероядерных гидроксокомплексов в указанных системах;
выяснить возможность образования гетероядерного гидроксо-коиплекса в растворе с тремя металл-ионами и установить условия его существования;
установить основные закономерности образования гетероядерных гидроксокомплексов в растворах.
Научная новизна. Впервые совокупностью физико-химических методов исследовано состояние металл-ионов в растворах А1(Ш)-Зої-металлов и в растворах, содержащих ионы двух 34-металлов в разных сочетаниях. Разработан методический подход к исследованию подобных систем. Установлено образование гетероядерных гидроксокомплексов в 10 системах. С позиций кислотно-основного равновесия объяснено взаимное влияние металл-ионов на процесс гидролиза. Впервые систематизированы все полученные и литературные данные, на основании чего выявлены основные закономерности гетероядерного гидроксильного комплексо-образования и осаждения однородных гидроксидных осадков из растворов, содержащих два гидролизугацихся металл-иона. Практическая значимость. Результаты работы представляют теоретический интерес. Они дают основание рассматривать гетеро-ядерные гидрохсокоыпдексы как явление в химии водных растворов, с которым необходимо считаться во всех случаях работы с растворами гядролизующихся металл-ионов. В практическом плане они могут быть использованы для выбора условий обнаружения, количественного определения, концентрирования и разделения металл-ионов, для целенаправленного синтеза гидроксидных неорганических материалов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на УІ Менделеевской дискуссии "Результаты экспериментов и их обсуждение на молекулярном уровне" (Харьков,
1983), У Научной конференции по аналитической химии Прибалтийских республик, Белорусской ССР и Калининградской области (Вильнюс, 1986), ХУІ и ХУЛ Всесоюзных Чугаевских совещаниях по химии комплексных соединений (Красноярск, 1987; Минск, 1990), научно-технических конференциях Белорусского технологического института (1984-1989).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ. Структура диссертации. Работа состоит из введения, семи глав, выводов, списка использованной литературы и приложения.