ВИКОРИСТАННЯ ПІДХОДІВ КОЛЬОРОМЕТРІЇ В ДОСЛІДЖЕННІ КИСЛОТНО-ОСНОВНИХ РІВНОВАГ У РОЗЧИНАХ БАРВНИКІВ (ОГЛЯД)
DOI:
https://doi.org/10.18524/2304-0947.2020.1(73).198321Ключові слова:
кольорометрія, кольорометричні функції, спектрофотометрія, кислотно-основні рівноваги, константи іонізації, поліфункціональні сполукиАнотація
Представлену роботу присвячено обґрунтуванню теоретичних основ і експериментальних підходів з використання величин кольорометричних функцій при вивченні кислотно-основних рівноваг в розчинах поліфункціональних органічних сполук. Проаналізовано концептуальну модель, в основі якої лежить аналіз зміни величин кольорометричних функцій при кислотно-основних перетвореннях поліфункціональних сполук. відмічено, що використання величин кольорометричних функцій дозволяє диференціювати функціональні групи з близькими кислотно-основними характеристиками, визначити відповідні величини констант іонізації і отримати інформацію про існуючі кислотно-основні рівноваги в широкому інтервалі рН. Висвітлено можливості використання кольорометрії на прикладах різних класів барвників (азо-, трифенілметанових, ксантенових, похідних антрахінону і пірилію), а також проаналізовані величини кольорометричних функцій питомої і повної колірної відмінності та показника жовтизни. Показано, що для визначення pKа придатні всі зазначені функції, а використання функцій повної колірної відмінності дозволяє спростити математичний апарат обробки експериментальних даних. Відзначені переваги кольорометрії перед класичними інструментальними методами вивчення протолітичних рівноваг в розчинах поліфункціональних сполук.Посилання
Antonovich V.P., Stoyanov A.O. K voprosam istorii i metodologii analiticheskoy khimii. [To questions of history and methodology of analytical chemistry] O: Astroprint, 2015, 144 p. (in Russian)
Reyyenga Dzh., Khof A., Lun A. Teunissen B. Development of methods for the determination of pKa values. Anal. Chem. Ins., 2013, vol. 8, pp. 53-71. https://dx.doi.org/10.4137/ACI.S12304.
Zevatskiy Yu.Ye., Samoylov D.V., Mchedlov–Petrosyan N.O. Conthemporary methods for the experimental determination of dissociation constants of organic acids in solutions. Russ. J. Gen. Chem., 2009, vol. 79, no 9, pp. 1859-1889. https://dx.doi.org/10.1134/S1070363209090138.
Zevatskiy Yu.Ye., Samoylov D.V. Modern methods for estimation of ionization constants of organic compounds in solution. Russ. J. Org. Chem., 2011, vol. 47, no 10, pp. 1445-1467. https://dx.doi.org/10.1134/S1070428011100010.
Poy K., Popeliel’ P. Predictive QSPR modeling of the acidic dissociation constant (pKa) of phenols in different solvents. J. Phys. Org. Chem., 2009, vol. 22, no 3, pp. 186-196. https://dx.doi.org/10.1002/poc.1447.
Prasad K., Rakhim S., Vidzhayaleksmi P., Sastri S. Basic aspects and application of tristimulus colorimetry. Talanta. 1996, vol. 43, no 8, pp. 1187-1206. https://dx.doi.org/10.1016/0039-9140(96)01871-1.
Ivanov V.M., Kuznetsova O.V. Chemical chromaticity: potential of the method, application areas and future prospects. Russ. Chem. Rev, 2001, vol. 70, no 5, pp. 357-373. https://dx.doi.org/10.1070/RC2001v070n05ABEH000636.
Chebotarov A.N., Snigur D.V., Bevzyuk Ye.V., Yefimova I.S. Analiz tendentsiy razvitiya v aspekte iskhodnogo tsvetometrii (Obzor). Metody i ob”yekty khimicheskogo analiza., 2014, vol. 9, no 1, pp. 4-11. (in Russian)
Snígur D.V. Ispol’zovaniye kol’tsevykh metricheskikh funktsiy v rannikh stadiyakh kislotno-osnovnykh protsessov: avtoref. dis. na zdobuttya nauk. stupenya kand. khím. nauk: spets. 02.00.02 “Analítichna khímíya” Uzhgorod, 2018, 24 p. (in Ukrainian)
Chebotarov A.N., Snigur D.V., Bevzyuk E.V. K voprosu o vozmozhnykh tsvetakh v issledovanii kislotnoosnovnykh ravnovesiy krasiteley v reshenii. Metody i ob”yekty khimicheskogo analiza, 2017, vol. 12, no 2, pp. 76-84. (in Russian)
Domasev M.V., Gnatyuk S.P. Tsvet, upravleniye tsvetom, tsvetovyye raschety i izmereniya. [Color, color management, color calculations and measurements]. Sankt-Peterburg: Piter, 2009, 224 p. (in Russian)
Ivanov V.M., Monogarova O.V., Oskolok K.V. Capabilities and prospects of the development of a chromaticity method in analytical chemistry. J. Analyt. Chem., 2015, vol. 70, no 10, pp. 1165-1178. https://dx.doi.org/10.1134/S1061934815100111.
Khulanitskiy A., Glab S., Akkerman G. Compleximetric indicators: characteristics and applications. Pure Appl. Chem., 1983, vol. 7, pp. 1137–1230. https://dx.doi.org/10.1515/iupac.55.0017. (in Russian)
Mori I., Shinogi M., Fal’k Ye., Kiso Yu. Elektroforeticheskoye opredeleniye pK-znacheniy pokazateley i ikh svyaz’ s izmeneniyami tsveta. Talanta., 1972, vol. 19, pp. 299–306. https://dx.doi.org/10.1016/0039-9140(72)80080 8.
Ghjlivand M.В., Bamdad F., Chasemi J. A potentiometric study of protonation and complex formation of xylenol orange with alkaline earth and aluminum ions. Talanta, 1998, vol. 5, pp. 875–894. https://dx.doi.org/10.1016/s0039-9140(97)00335-4.
Rechák В., Körbl J. Metallchrome indicatoren VIII. Physikalisch-chemische untersuchung von xylenolorange und einige seiner chelate. Dissoziationskonstanten von xylenolorange. Collect. Czech. Chem. Commun., 1960, vol. 3, pp. 797–810. https://doi.org/10.1135/cccc19600797.
Manshi K., Dey A. Absorptiometric study of the chelates formed between the lantanoids and xylenol orange. Microchim. Acta, 1968, vol. 5, pp. 1059–1065. https://dx.doi.org/10.1007/BF01221178.
Kostromína N.A., Kirilov A.Í. Doslídzhennya ksilenolovogo oranzhevogo ta o-krezolsul’foftaleksonu-S metodom protonnogo rezonansa. Ukr. khim. zhurn, 1977, vol. 43, pp. 454-459. (in Ukrainian)
Chebotar’ov O.M., Yefimova I.S., Borisyuk N.A., Snígur D.V. Metod kol’orometrii v dosledzhennykh kislotnoosnovnykh kharakteristikakh barvinov roslinnogo pokhoda. Metody i ob»yekty khimicheskogo analiza, 2011, vol. 6, no 4, pp. 207-213. (in Ukrainian)
Chebotarov A.N., Snigur D.V., Yefimova I.S., Bevzyuk E.V. Issledovaniye protoliticheskikh ravnovesiy v rastvorakh krasiteley s ispol’zovaniyem funktsiy polnogo tsvetovogo razlichiya. Ukr. khim. zhurn, 2013, vol. 79, no 1, pp. 18-21. (in Russian)
Chebotarev A., Snigur D., Bevzyuk K., Yefimova I. Ispol’zovaniye indeksa zheltizny dlya issledovaniya kislotno-osnovnogo ravnovesiya v vodnykh rastvorakh ksilenolovogo apel’sina. Vestnik ONU. Khimiya, 2013, vol.18, no 2, pp.35-40.
Chebotarov A.N., Snigur D.V., Bevzyuk Ye.V., Patsay I. O. Vozmozhnosti tsvetometrii i spektrofotometrii v issledovanii protoliticheskikh ravnovesiy 2,3,7-trioksifluoronov. Ukr. khim. Zhurn, 2017, vol. 83, no5, pp. 63-70. (in Russian)
Nazarenko V.A., Antonovich V.P. Trioksifluorony. [Trioxyfluoroniums] Moskva: Nauka, 1973. 182 p. (in Russian)
Sovin O.R., Patsay Í.O. PROGRAMMA «SpectroCalc – H5A» dlya rozovykh kislot, osnovannykh na spektrofotometrichnykh spektrakh. Metody i ob»yekty khimicheskogo analiza, 2012, vol. 7, no 2, pp. 74-80. (in Russian)
Snigur D.V., Chebotarev A.N., Bevzyuk K.V. Kislotno-osnovnyye svoystva azokrasiteley v rastvore, izuchennom s pomoshch’yu spektrofotometrii i kolorimetrii. J. Appl. Speсtr., 2018, vol. 85, pp. 21–26. https://dx.doi.org/10.1007 / s10812-018-0605-9
Ivanov V.M., Tsepkov M.G., Figurovskaya V.N. Opticheskiye, tsvetometricheskiye i kislotno-osnovnyye kharakteristiki metilovogo oranzhevogo. Moscow university chem. bulletin, 2010, vol. 51, pp. 370-373. https://doi.org/10.3103/S0027131410060076.
Chebotarov A.N., Snigur D.V. Tsvetometricheskoye issledovaniye kislotno-osnovnykh ravnovesiy timolovogo sinego i bromtimolovogo sinego v vodnykh rastvorakh. Voprosy khimii i khim. Tekhnologi, 2016, no 4 (108),pp. 25-31. (in Russian)
Chebotarov A.N., Snigur D.V. Tsvetometricheskoye izucheniye kislotno-osnovnykh ravnovesiy alyuminona v vodnykh rastvorakh. Voprosy khimii i khim. Tekhnologi, 2013, no 6 (92), pp. 85-87. (in Russian)
Shokrollahi A., Zare E. Determination of acidity constants of bromophenol blue and phenol red indicators by solution scanometric method and comparison with spectrophotometric results. J. Mol. Liq., 2016, vol. 219, pp. 1165–1171. https://dx.doi.org/10.1016/j.molliq.2016.01.050.
Ivanov V.M., Adamova E.M., Figurovskaya V.N. Acid-base, spectrophotometric, and colorimetric properties of 1,2-dihydroxyantraquinonone-3-sulfoacid (Alizarin Red S). J. Analyt. Chem, 2010, vol. 659, no 5, pp. 473–481. https://dx.doi.org/10.1134/S1061934810050072.
Chebotarov A.N., Snigur D.V., Bevzyuk E.V. Tsvetometricheskoye izucheniye protoliticheskikh ravnovesiy v rastvorakh gidroksoantrakhinonovykh krasiteley. Izv. VUZov. Khimiya i khim. Tekhnologiya, 2017, vol.60, no 3, pp. 22-28. (in Russian)
Snigur D.V., Chebotarev A.N., Bevziuk K.V. A tristimulus colorimetric study of the acid–base properties of 6,7-dihydroxybenzopyrylium chlorides in solutions. Moscow university chemistry bulletin, 2017, vol. 58, no 4, pp. 187-191. https://doi.org/10.3103/S0027131417040095.
Chebotarev A.N., Snigur D.V., Zhukova Y.P., Bevziuk K.V., Studenyak Y.I., Bazel Y.R. Tristimulus colorimetric and spectrophotometric study of the state of 4-hydroxystyryl dyes in aqueous solutions. Russ. J. Gen. Chem., 2017, vol. 87, no 2, pp. 196-203. https://dx.doi.org/10.1134/S1070363217020074.
Mchedlov-Petrosyan N.O. Differentsirovaniye sily organicheskikh kislot v istinnykh i organizovannykh rastvorakh. Khar’kov: Izdatel’stvo Khar’kovskogo natsional’nogo universiteta imeni V. N. Karazina, 2004, 326 p.(in Russian)
Chebotar’ov O.M., Snigur D.V., Bevzyuk E.V. Kislotno-osnovní ta kol’orometrichní kharakteristiki 4-(2-píridilazo) rezortsinu u vodnikh rozchinakh. Vísnik L’vívs’kogo uníversitetu. Seríya khímíchna, 2014, vol. 55, no 1, pp. 207–212. (in Ukrainian)
Ivanov V.M. Geterotsiklicheskiye azotsoderzhashchiye azosoyedineniya [Heterocyclic nitrogen-containing azo compounds]. Moscow, Nauka, 1982, 230 p. (in Russian)
Khol’tsbekher Z., Divish L., Kral M., Shukha L., Vlachil F. Organicheskiye reagenty v neorganicheskom analize. [Organic Reagents in Inorganic Analysis] Moscow, Mir, 1979, 752p. (in Russian)
Zenkevich I.G., Gushchina S.V. Opredeleniye konstant dissotsiatsii soyedineniy, okislyayushchikhsya kislorodom vozdukha v vodnykh rastvorakh (na primere kvertsetina). Zhurnal analiticheskoy khimii., 2010, vol. 65, no 4, pp. 382 – 387. (in Russian)
Chebotarev A.N., Snigur D.V. Study of the acid-base properties of quercetin in aqueous solutions by color measurements. J. Anal. Chem., 2015, vol. 70, no 1, pp. 55-59. https://dx.doi.org/10.1134/S1061934815010062.
Chebotarev A.N., Snigur D.V. Study of the acid-base properties of morin by tristimulus. Russ. J. Gen. Chem, 2016, vol. 86, no 4, pp. 815-820. https://dx.doi.org/10.1134/S1070363216040095.
Maqueira-Espinosa L., Aucelio R.Q., da Silva A.R., Pérez-Gramatges A. Role of a cationic surfactant in mediating interaction of flavonoids with 3-mercaptopropanoic acid capped CdTe quantum dots (3MPA-CdTe QDs). Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2018, vol. 553, pp. 195-202 https://dx.doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.05.051
Yazdanshenas R., Gharib F. Protonation equilibria studies of quercetin in aqueous solutions of ethanol and dimethyl sulphoxide. J. Mol. Liq., 2016, vol. 224, pp. 1227-1232, https://dx.doi.org/10.1016/j.molliq.2016.10.108
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 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.
