ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ БРОМФЕНОЛОВОГО СИНЬОГО З КАТІОННИМИ ПОЛІАКРИЛАМІДАМИ І ЗАСТОСУВАННЯ ЙОГО В АНАЛІЗІ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2304-0947.2018.1(65).122686Ключові слова:
бромфеноловий синій, катіонний флокулянт, іонний ассоціат, агрегація, фотометричне титруванняАнотація
Досліджено взаємодію бромфенолового синього (БФС) з катіонними поліакриламідами (сополімери акриламіду та метилхлориду, КПАА) та розроблено на цій основі просту, експресну та високочутливу методику визначення вмісту КПАА у водах, що містять невеликі кількості сильних електролітів. Показано, що зміни у спектрах поглинання є подібними до тих, що спостерігаються для тих самих барвників у присутності міцел катіонних поверхнево-активних речовин. Характер змін у спектрах поглинання визначається двома типами ефектів: зсув кислотно-основної рівноваги, викликаний утворенням іонного асоціату (ІА) полімер-барвник та агрегація іонів барвника у складі ІА. За рахунок агрегації в спектрі ІА з’являється додаткова смуга при 570 нм, яка знаходиться зліва від основної смуги поглинання двозарядної форми БФС (λmax=592 нм). Для КПАА з густиною заряду до 10% ця смуга відсутня, при подальшому збільшенні густини заряду інтенсивність смуги, яка відповідає агрегованому барвнику зростає. Встановлені оптимальні умови утворення ІА. Максимальна різниця світлопоглинання йонного асоціату та барвника спостерігається в інтервалі рН від 3 до 4. Наявність солей у концентраціях вище критичних призводить до зменшення поглинання світла, появі негативної систематичної похибки у результатах визначення. Застосування методу фотометричного титрування дає можливість певною мірою компенсувати заважаючий вплив неорганічних іонів. У присутності неорганічних солей форма кривої фотометричного титрування поблизу кінцевої точки титрування розмивається, але її положення залишається практично незмінним, що дає змогу визначати флокулянт у присутності невеликих концентрацій неорганічних солей. Розроблено спектрофотометричні методики визначення вмісту КПАА у виробничих розчинах або природних водах з низьким рівнем мінералізації методами градуювального графіка та фотометричного титрування. Лінійна залежність світлопоглинання від концентрації полімеру спостерігалася у межах концентрацій від 0,12 до 1,8 мкг/л. Межа визначення КПАА FO становила 0,09 мкг/л. Методики апробовано для аналізу штучних сумішей та артезіанської води.Посилання
Wang X. Review of characterization methods for water-soluble polymers used in oil/heavy oil industrial applications. Environ. Rev., 2016, vol. 24, pp. 460-470. https://doi.org/10.1139/er-2015-0094
SanPiN 2.1.4.559-96. Pit’yevaya voda. Gigiyenicheskiye trebovaniya k kachestvu vody tsentralizovannykh sistem pit’yevogo vodosnabzheniya. Kontrol’ kachestva. Vved. 24.10.1996. M.: Informatsionno-izdatel’skiy tsentr Goskomsanepidnadzora Rossii, 1996. 111 p. (in Russian)
Gibbons M.K., Ormeci B. Quantifi cation of polymer concentration in water using UV-Vis spectroscopy. Journal of Water Supply Research and Technology-Aqua, 2013, vol. 62, pp. 205-213. https://doi.org/ 10.2166/aqua.2013.032
Antonova T.V. Vershinin V.I., Dedkov Yu.M. Opticheskiye metody opredeleniya kationnykh fl okulyantov I poverkhnostno-aktivnykh veshchestv v vodakh. Zav. lab., 2004, vol. 70, №1, pp. 3-9. (in Russian)
Antonova T.V. Vershinin V.I., Dedkov Yu.M. Ispol’zovaniye trifenilmetanovykh krasiteley dlya spektrofotometricheskogo opredeleniya polimernykh fl okulyantov v vodnykh rastvorakh. Journal of Analytical Chemistry, 2005, vol. 6, no 3, рр. 278-283. (in Russian)
Antonova T.V., Vershinin V.I., Dedkov Yu.M. Spectrophotometric determination of polymeric fl occulants in waters of different types. Journal of Analytical Chemistry, 2008, vol.63, № 3, pp. 223-227
Savvin S.B., Chernova R.K., Shtykov S.N. Poverkhnostno-aktivnyye veshchestva. M.: Nauka, 1991, 251 p. (in Russian)
Kharchenko A.Yu., Moskaeva O.G., Klochaniuk O.R., Marfunin M.O., Mchedlov-Petrossyan N.O. Eject of poly (sodium 4-styrenesulfonate) on the ionization constants of acid-base indicator dyes in aqueous solutions. Colloids and Syrfaces A., 2017, vol. 527, рр. 132-144. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2017.05.030
Derayea S.M.S. An application of eosin Y for the selective spectrophotometric and spectrofluorimetric determination of mebeverine hydrochloride. Anal. Meth., 2014, vol. 6, рр. 2270-2275. https://doi.org/10.1039/C3AY41371C
Walash M.I., Rizik M.S., Eid M.I., Fathy M.E. Spectrophotometric determination of four macrolide antibiotics in pharmaceutical formulations and biological fl uids via binary complex formation with eosin and spectrophotometry. J. AOAC Int., 2007, vol. 90, рр. 1-11.
Liu S., Zhang Z., Liu Q., Luo H., Zheng W. Spectrophotometric determination of vitamin B1 in a pharmaceutical formulation using triphenylmethane acid dyes. J. Pharm. Biomed. Anal., 2002, vol. 30, рр. 685-694. https://doi.org/10.1016/S0731-7085(02)00356-4
Yuzhakov V.I. Association of Dye Molecules and Its Spectroscopic Manifestation. Russ. Chem. Rev., 1979, vol.48, no 11, pp. 1076–1091 https://doi.org/10.1070/RC1979v048n11ABEH002430
Yuzhakov V.I. Aggregation of dye molecules and its infl uence on the spectral luminescent properties of solutions. Russ. Chem. Rev., 1992, vol. 61, no 6, рр. 613–628. https://doi.org/10.1070/RC1992v061n06ABEH000988
Shapiro B.I. Molecular assemblies of polymethine dyes. Russ. Chem. Rev., 2006, vol. 75, no 5, pp. 433–456. https://doi.org/10.1070/RC2006v075n05ABEH001208
Struganova I.A., Hazell M., Gaitor J., McNally-Carr D., Zivanovic S. Infl uence of inorganic salts and bases on the J-band in the absorption spectra of water solutions of 1,1 ′-diethyl-2,2′-cyanine iodid. J. Phys. Chem. A, 2003, vol. 107, рр. 2650-2656. https://doi.org/10.1021/jp0223004
Vishnikin A. Organized systems on the basis of heteropoly anions and their analytical application. Proceedings. Week of. Doctoral Studies. Novỳ Smokovec, Slovakia, 2012, рр. 48-55.
Ishchenko A.A. Struktura i spektral’no-lyuminestsentnyye svoystva polimetinovykh krasiteley. Kiyev: Naukova Dumka, 1994, 232 p. (in Russian)
Moreno-Villosada I., Fuenzalida J.P., Tripailaf G., Araya-Hermosilla R., Pizarro G., Marambio O.G., Nishide H. Comparative study of the self-aggregation of Rhodamine 6G in the presence of poly(sodium 4-styrenesulfonate), poly(N-phenylmaleimide-co-acrylic acid), poly(styrene-alt-maleic acid), and poly(sodium acrylate). J. Phys.Chem. B., 2010, vol. 114, рр. 11983-11992. https://doi.org/10.1021/jp104340k
Soedjak H.S. Colorimetric determination of carrageenans and other anionic hydrocolloids with Methylene Blue. Anal. Chem., 1994, vol. 66, рр. 4514-4518. https://doi.org/10.1021/ac00096a018
Chmilenko T.S., Chernyavskaya A.Yu., Chebrova E.A., Chmilenko F.A. Spektrofotometricheskoye opredeleniye kontsentratsi i plotnosti zaryada kationnogo polielektrolita. Khimiya i tekhnologiya vody, 2015, vol. 37, no 4, pp. 300-307. (in Russian)
Vodolazkaya N.A., Mchedlov-Petrossyan N.O., Bryleva E.Yu., Biletskaya S.V., Schrinner M., Kutuzova L.V.,Ballauf M. The binding ability and solvation properties of cationic spherical polyelectrolyte brushes as studied using acid-base and solvatochromic indicators. Functional Materials, 2010, vol. 17, no 4, рр. 470-476.
Kasha M., Rawls H.R., El-Bayoumi M.A. The exciton model in molecular spectroscopy // Pure Appl. Chem., 1965, vol. 11, рр. 371–392.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Вісник Одеського національного університету. Хімія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Правовласниками опублікованого матеріалу являються авторський колектив та засновник журналу на умовах, що визначаються видавничою угодою, що укладається між редакційною колегією та авторами публікацій. Ніяка частина опублікованого матеріалу не може бути відтворена без попереднього повідомлення та дозволу автора.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
