Введение к работе
Актуальность проблеми. Координационная химия, являясь одним из самостоятельных разделов современной неорганической химия,, аса ширз аспаяьзузтся для решения шогих практических задач пищевой промышленности, медицины, фармакология я сельского хозяйства.
Большую актуальность приобретают лсслодования, посвя-щзшшз коордішацяошшм соэдипзпяям перзходннх элементов порз-одическоіі систзмы Д.Юзядзлоеза, средл которая особое место занята а? аояозо -.одаи из ваанайглях "металлов аязня". В jmsbhx клотках золэ'з о входят в состав многих формантов, бэляш, витпгшоз, уіастзузт з физиологических, биохшичос-. їекс п сзлсл'ятолыю-восотааоватолышх процессах, а такзэ'в їрзлспорїз.гшолороліа. Крсмз гого, ззлззосодзрзпщиз коордяпа-иш'шнэ йозлПаЗляя яря-эдззшгся в .качества мязроудбброіїяИ, ппотлзсллешняня пропарптсз» ш:?родобззск к нормам лшюїіяе:, а ;?зжзз. гл::'средства дял яреф:шпктягл а '.лочзиял язкоїоснх ..забалзгаяий ;іішйшх, срадсгз стпауляруавдіх рост л ^азвптгп расїошій. При прзшнзпл:; їазордшюциоїш:: ссздииояяй залззз для прздпЬо82цо2 обработай сзмян посизашса ях посавішз і«а-чзствз, узалотавазтсл урсзайность,- улучкаотся пачостзо соль-дзохбэяЗстэзлпрЗ ппсдугцгл. НзсЗходжуз для гязявдоятзлвиое-їз ёгсжлояся ззлззз с бпозптизпыиз лагавдакз способствуй sopo'J33ijy рз'зпягпэ-нгївоті'лх л. палодияка.
Изучила срсцгсйоз ::зжоксообразованая в растворах, водзр:ещ;г: ложі пйлсгїп. -сдгіз- а.гмогсосновннэ органичзскэт каеяоїу, 'поззаяла? узїакеззть соезаз :ссї5плокс>шх ^астяц, ус-тоійазсзїь, облгстл. дсцжгароткяял н ешпш.ь условия ях шдз-дзкап аз раетасрэз для ярактичеслого ярячзпоаяя. їпяяо яс~ еледшшлд дает цзклуа.тосрзїїяіпсзгуз пи$ортшэ длл прсдста» заная хсфл а їшаз еєполтяоотп прояокпшзя рзанцяй компязксо»-обрезсеаняя.
Нсслодоігзііііл :о клрокоп актзавало *?а.мпзратур позволят? дать, в парлем 'праблаяояия, полную тзрглодянамяческую характеристику проц-зсегім комллоксообразовання.
Мито о. cocmso," устойчивости л тармодпвамячесхаг ет~ рантарнсі'шса?. ргакцяЗ 'образования гш?ш.лякосз яелоза з гвд?--з-шх расївзрах иодзамеззшзсй уксуснс'і кислота ті яиторатуп"
"отсутствуют. Б то же время, системы железо(Ш)-железо(П) -водные растворы уксусной, ыоно- и трихлоруксусной кислот изучены довольно подробно. Поэтому теоретический и практический интерес представляло исследование комплексообразова-ния двух и трехвалентного железа в водных растворах йодза-мещенной уксусной кислоты, выявление возможного аспекта их применения. В качестве экспериментальных были использованы методы - оксредметрия, ЯМ-релаксация и рН-метрическое титрование с математическим моделированием и применением ЭВ;4.
Основная цель работы предусматривала решение следующих задач:
исследовать процессы ионизации монойодуксусной кислоты при 288, 298, 308 и 318 К и ионной силе раствора 1,0 моль/л; определить термодинамические функции процессов ионизации кислоты;
изучить процессы комялексообразования в системе келезо(Ш) - железо(П) - йодуксусная кислота .* вода, определить состав, области доминирования и устойчивость образующихся комплексных частиц;
дать термодинамическую характеристику процессам образования иодацетатных комплексов;
сравнить комдлексообразувдую способность лигандов в ряду уксусная, хлоруксусные и йодуксусная кислоты;
изучить влияние иодацетатных комплексов железа на посевные качества семян хлопчатника.
Настоящее исследование выполнено на кафедре физической и коллоидной химии Таджикского Госукиверситета им.В.И.Ленина, в соответствии с планом НИР кафедры, и в отделе "Проблеш координационной химии и экологии", выполняющих задания Госкомитета СССР по науке и технике по направлениям 2.17 и ' 2.2..проблемам 2.17,2 и 2.2.4 {номера регистрации: 81040690 и 81040964), которые координируются научными Советами по неорганической химии и химической физики АН СССР.
Работы по применению биологически активных коордшавд-е-яних соединений в сельском хозяйстве выполнены согласно программы 0.04 "Интенсификация хлопководства Таджикской ССР".
Цель работы заключалась в исследовании, процессов комп- . лексообразованяя келеза(П.Ш) в водных растворах йодуксусной кислоты при различных температурах и ионной силе равной единице (моль/л), определении термодинамических характеристик реакций образования координационных соединений, а также выявлении возможных аспзктов практического применения комплексов.
Методы исследования. Методом окислительного потенциала в широком интервале рН и температур установлены составы и области доминирования координационных соединений нелеза(Ш) в водных растворах йодуксусной кислоты.
Составы и константы устойчивости установленных координационных соединений дополнительно подтверждены методом ЯМ-ре-лаксации с применением мини ЭВ'1 ДЗ-23 и программы "cpessp ". По этой же программе рассчитывались значения констант ионизации йодуксусной кислоты при различных температурах по данным рії-метрического титрования.
Тепловые эффекты ионизации йодуксусной кислоты я реакції»! комплексообразования определены методом температурного коэффициента.
По методаке- Госстандарта* проведены лабораторные испытания семян хлопчатника, обработанных перед севом раствором Йодацетата хелеза.
При исследования комплексообразования использовались перхлораты Ре(Ш) иЕе(П), перекрасталлязованная Йодуксусная кислота. Постоянная ионная сила и необходимые значения рН растворов поддерживались добавлением рассчитанных количеств гидроксида натрия, хлорной кислоты а перекристаллязоваяного перхлората натрия.
Научная.новизна. В интервале температур 288 * 318 К исследована система яелезо(Ш) - яолезо(П)-Йодуксусная кислота-вода, установлено образованно цоно- я баядерных комплексов состава РеОНг+, РеА2+, FeA2+, FeA011+, FegAgCOHJg2*1-, рассчитаны константы их устойчивости. (Здесь п далее А - анион йодуксусной кислоты).
й ГОСТ 21820.0-76 - ГОСТ 21820.4-76 Посевной материал хлопчатника. Методы отбора проб п анализа. Москва, 1976. - С.22-28.
При определении констант устойчивости комплексов использовались значения констант ионизации кислоты, рассчитанные с помощью мини-ЭШ ДЗ-iiS по программе " CPES3P
Дана термодинамическая характеристика процессов образования иодацетатных и гидроксоацидних комплексов, а также ионизации кислоты. Установлено влияние галогенза.;:еценных. кислот на реакции комллексообразования келеза(Ш) в водных растворах.
С помощью констант устойчивости координационных соединений определены условия их максимального доминирования в исследованной системе.
Показано, что при :,;алых значениях p.i (J,8 4- 1,2) существуют аквакоглплексы Pe(lU),K Ре(П), а дальнейшее увеличение рЛ приводит к образованию моао- и бкядерных иодацетатных комплексов железа(Ш). Еыявлена биологическая активность иодацета-та келеза(Ш).
Практическая значимость работы. Результаты данного исследования о составе, устойчивости а гер.лод;;на;,1лческлх характеристиках иодацетатных комплексов железа(ы) расширяют теоретические представления'о слоеных взаимодействиях о растворах, выявляют особенности рєакцлії образования комплексов и позволяют предсказать их протекание.
Рассчитанные в широком интервале температур численныз значения констант ионизации кислоти, устойчивости комплексов келеза(іи) а величини термодинамических сгушщЕІі реакций их образования могут служить справочным материалом.для специалистов ряда областей химической науки.
Нодацетатнне комплексы келеза ...огут бить использованы в сельском хозяйстве, т.к. проведение испытания показали его високую эффективность кх разбавленных растворов ара применения для предпосевной обработки! сємяя хлопяаї:піхв.
На защиту выносятся:
данные по протолатическоЕ диссоциации кодуксусной кислоты ц ее терыодкнамаческки характеристикам;
результаты окередеетряческих п М-релаксацаснких ее-следовании по установлении составов, областей доглшшровакдя її устойчивости образующихся координационных сседкдинМ б области теюєр.зту.р '/.88 * ЗІВ її;
значения термодинамических величин реакций образования комплексов яелеза(Ш) с анионом йодуксусной кислоты;
сравнительные данные по комдлексообразующим свойствам-железа с анионами галогензамещенннх уксусной кислоты;
данные по испытаниям йодацетатного комплекса железа на семе'"!х >'-опчатника.
Апробг. 'я работы. Основные результаты ;:г ледований по теме диссер';- <ии докладывались на традиционных апрельских конференциях профессорско-преподавательского состава ТГУ им. В.И.Ленина (г.Душанбе, ТГУ, 1987, ".Э8Э, 1Э90), ІУ Всесоюзной конференции по химии кластеї'о'іх единении (г.Душанбе,1989г.), ХУП Всесоюзном Чугаевском совеща;,.: по химии комплексных соединений (г.Минск, 19Э0 г.)."
Публикации. flo материалам диссертации опубликованы I статья и I тезисы докладов Всесоюзной конференции.
Структура я объем работы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, иллюстрирована 14 таблицами, 25 рисунками и содержит список литературы из 148 наименований.
Работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложения.