LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Різнорідна асоціація іонів ціанінових барвників у водних розчинах

20


ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. В.Н. КАРАЗІНА








СВІЩОВА ЯНА ОЛЕКСАНДРІВНА





УДК 544.353.3:544.174






РІЗНОРІДНА АСОЦІАЦІЯ ІОНІВ ЦІАНІНОВИХ БАРВНИКІВ

У ВОДНИХ РОЗЧИНАХ



02.00.04 – фізична хімія







АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук












Харків 2003

Дисертацією є рукопис.


Робота виконана в Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник

кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник

Шаповалов Сергій Андрійович

Науково дослідний інститут хімії при Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна,

заступник директора з наукової роботи

Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук, професор

Холін Юрій Валентинович

Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків,

завідувач кафедри технічної хімії


доктор хімічних наук, старший науковий співробітник

Іщенко Олександр Олександрович

Інститут органічної хімії НАН України, м. Київ,

провідний науковий співробітник

Провідна установа

Інститут монокристалів НАН України, відділ молекулярних матеріалів для детекторів випромінювання, м. Харків


Захист відбудеться " 10 " жовтня 2003 р. о 1400 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.14 Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна (Україна, 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4, ауд. 7-80).

З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна (Україна, 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4)


Автореферат розісланий " 19 " серпня 2003 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Чепелєва Л.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми.Відомо, що процеси асоціації карбоціанінових хромофорів з іонами протилежного заряду призводять до суттєвих змін властивостей розчину, зокрема поглинальних та (або) люмінесцентних. Асоціатоутворення супроводжується появою (зникненням) смуг поглинання, їх зсувом, посиленням або послабленням світлопоглинання. З практичної точки зору такі явища широко досліджуються з метою знаходження шляхів регулювання сенсибілізаційною здібністю і фоторезистивністю середовищ (емульсій, полімерних матриць та ін.), а також для формування полішарів типу Ленгмюра Блоджетт при створенні приладів логічної пам'яті. У фундаментальному аспекті вивчення різнорідної асоціації є актуальним у зв'язку з можливістю оцінки вкладів взаємодій (специфічні, неспецифічні) при асоціатоутворенні, що надасть можливість подальшого розвитку теорії взаємодії великих органічних іонів в розчинах. Крім того, результати наукових досліджень, які були проведені за останні роки в НДІ хімії при Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна разом з кафедрою фізичної хімії університету та з Інститутом органічної хімії НАН України (м. Київ), свідчать про те, що різнорідні асоціати карбоціанінів можуть бути використані також для кількісного фізико-хімічного аналізу деяких систем. Тому актуальність цього дослідження обумовлюється необхідністю встановлення основних закономірностей різнорідної асоціації іонів ціанінових барвників з органічними іонами для раціонального використання властивостей асоціатів, зокрема в кількісному аналізі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.Дисертаційна робота виконана в НДІ хімії при Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна і є частиною науково–дослідних робіт: "Дослідження процесів асоціації за участю ціанінових та деяких інших барвників у водних розчинах та середовищах, які містять поверхнево-активні речовини" (номер держреєстрації 0199U004426); "Фізико-хімічне дослідження різнорідної асоціації хромофорів ціанінових та деяких інших барвників з органічними іонами у водних середовищах" (номер держреєстрації 0101U002780). Зазначені НДР відповідають пріоритетному напрямку розвитку науки і техніки "Фундаментальні дослідження наукових закладів" (код 040101), розділ "1. Охорона навколишнього природного середовища" зведеного тематичного плану НДР Міністерства освіти і науки України. Тематика дисертаційної роботи відповідає пріоритетним дослідженням, що проводяться в НДІ хімії при Харківському національному університеті ім. В.Н. Каразіна і присвячені встановленню закономірностей цілеспрямованого регулювання процесами різнорідної асоціації ціанінових і деяких інших класів хромофорів з органічними іонами у водних розчинах.

Метою роботи є:встановити фактори (величина заряду, структурні характеристики протиіонів, наявність в розчині поверхнево-активних речовин ((ПАР)), які найбільшим чином впливають на взаємодію іонів ціанінових барвників з протиіонами при утворенні у водному розчині різнорідних асоціатів, а також, використовуючи фізико-хімічні властивості асоціатів, дослідити можливість їх раціонального використання у кількісному аналізі ПАР.

В плані досягнення мети було доцільним вирішення таких завдань:

1. Встановити взаємозв'язок між стійкістю (рівноважними термодинамічними константами асоціації) різнорідних асоціатів різної стехіометрії і структурою протиіонів, які входять до їх складу (на прикладі взаємодії катіона пінаціанола (ПНЦ) з рядом одно- і двозарядних аніонів оксиксантенових і сульфофталеїнових хромофорів).

2. На підставі експериментально визначених термодинамічних характеристик асоціатоутворення (ΔG, ΔH, ΔS) і розрахованих структурних параметрів протиіонів (ентальпії гідратації (ΔHгідр.), показника гідрофобності (lоg P)) проаналізувати відносний вклад деяких типів взаємодій (дисперсійних, гідрофобних) при утворенні різнорідних асоціатів.

3. Використовуючи одержані дані (термодинамічні, кінетичні) про взаємодію протиіонів, виконані квантово-механічні розрахунки, а також дані по вивченню впливу іоногенних ПАР (ІПАР) на асоціати, встановити можливий механізм асоціатоутворення.

4. Зробити висновки відносно можливості узагальнення встановлених закономірностей для асоціатів типу "катіон (аніон) ціанінового барвника органічний протиіон".

5. Дослідити можливість практичного використання спектральних і рівноважних властивостей різнорідних асоціатів на прикладі кількісного анализу вмісту катіонних ПАР (КПАР) у водному розчині.

Об'єкти дослідження: різнорідні асоціати у водних розчинах, які створені крупними органічними іонами карбоціанінів: катіоном 1,1' діетил 2,2' хінокарбоціаніну (тобто ПНЦ), катіоном хінальдинового червоного (катіон 2-(4-діметиламіностірил)-1-етилхінолінія, тобто ХЧ), аніоном 2-(7-діціанометилен-3,4,4а,5,6,7-гексагідронафтален-2-іл)-малононітрилу (тобто ЦАН).

Предмет і методи дослідження: асоціати, до складу яких входять катіонні форми ПНЦ і аніони сульфофталеїнів,