Комплексообразование редкоземельных элементов иттриевой подгруппы и ионов Ca2+ , Mg2+ с карбоновыми кислотами при их совместном присутствии в водных растворах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, кандидат химических наук Сухно, Игорь Владимирович

• Сухно, Игорь Владимирович
• кандидат химических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат химических наук Сухно, Игорь Владимирович

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор.

1.1. Свойства монокарбоновых кислот.

1.2. Комплексные соединения РЗЭ с монокарбоновыми кислотами алифатического ряда

1.3. Сравнительный анализ некоторых физико-химических методов, описывающих комплексообразование в растворах

1.3.1. Спектрофотометрия.

1.3.2. Калориметрия.

1.3.3. Потенциометрия.

1.3.4. ЯМР спектроскопия.

1.4. Особенности комплексообразования систем с совместно присутствующими ионами металлов.

1.4.1. Влияние диамагнитных электролитов на ЯМР спектральные характеристики комплексов редкоземельных элементов.

1.4.2. Системы с совместным присутствием ионов РЗЭ и щелочноземельных металлов.

1.4.3. Состояние вопроса о взаимном влиянии ионов при комплексообразовании.

1.5. Статистическая обработка данных.

1.5.1. Приближенные методы расчета параметров комплексов, основанные на линейной графической экстраполяции.

1.5.2. Способы прямого решения системы уравнений, связывающих параметры комплексов с экспериментальными данными.

1.5.3. Методы расчета, основанные на статистическом принципе максимального правдоподобия.

1.5.4. О неединственности решения задач определения констант химических равновесий.

Глава 2. Моделирование комплексообразования в системах с совместным присутствием ионов металлов.

2.1. Оценка погрешностей определения термодинамических характеристик комплексообразования методами калориметрического, потенциометрического титрования и ЯМР спектроскопии.

2.2. Моделирование комплексообразования: метод рН-метрического титрования.

2.3. Моделирование комплексообразования: метод ЯМР спектроскопии.

Глава 3. Экспериментальное изучение комплексообразования в системах с совместным присутствием ионов металлов.

3.1. Экспериментальное изучение комплексообразования в системе

2+ 2+ ион РЗЭ-ион Са

§ -карбоновая кислота методом рН-метрического титрования.;.

3.2. Экспериментальное изучение комплексообразования в системе ион РЗЭ-ион М£ -карбоновая кислота методом ЯМР спектроскопии.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексообразование редкоземельных элементов иттриевой подгруппы и ионов Ca2+ , Mg2+ с карбоновыми кислотами при их совместном присутствии в водных растворах»

В настоящее время проблема описания поведения совместно присутствующих ионов в системе является актуальной. Важным является вопрос о том, насколько справедливо предположение о независимости происходящих процессов в рассматриваемой системе. Особенно важно рассмотрение этого вопроса при изучении процессов комплексообразования в растворах в виду их чрезвычайной сложности.

Установление механизма комплексообразования, состава и строения образующихся комплексных соединений определяет необходимость проведения интерпретации и сопоставления экспериментально определенных параметров, полученных в многокомпонентных растворах. Часто оценка параметров образующихся комплексов происходит в растворах, содержащих самые разнообразные ионы в широком диапазоне концентраций. Наличие последних бывает обусловлено созданием в растворе определенного значения рН, ионной силы, биологической или технологической необходимостью.

Исследование систем с различными совместно присутствующими ионами требует интенсивного использования различных физико-химическими методов. Среди физико-химических методов исследования процессов, протекающих в растворах, по степени надежности и воспроизводимости результатов особо выделяют рН-метрию и ЯМР спектроскопию.

Хотя проблема комплексообразования в многокомпонентных системах неоднократно обсуждалась в научной литературе, на сегодняшний день нет обоснованной количественной методики оценки параметров комплексообразования.

Среди рассматриваемых систем особый интерес представляют системы, где одновременно присутствуют редкоземельные и щелочноземельные металлы. Например, ион кальция обладает важными биохимическими

2+ свойствами. Но ион С а количественно не определяется спектральными и магнитными методами. В основе биохимических исследований ионов редкоземельных элементов лежит способность их замещать ионы кальция в специфической изоморфной манере, а набор спектральных свойств ионов редкоземельных элементов позволяет их использовать в качестве зондов в химических и биохимических реакциях.

Поэтому необходимо проводить работу по расширению и определению границ применимости методов рН-метрии и ЯМР спектроскопии для исследования реакций комплексообразования в указанных системах, усовершенствованию методов проведения эксперимента, расчетных методик и оценки точности получаемых результатов.

Причем очевидно, что процессы комплексообразования, протекающие в растворах, особенно многокомпонентных, чрезвычайно сложны и для корректировки условий проведения эксперимента необходимо широкое применение компьютерного моделирования.