Вісник Одеського національного університету. Хімія

СИНТЕЗ ТА ЛЮМІНЕСЦЕНТНІ ВЛАСТИВОСТІ ЛЕГОВАНИХ ІОНАМИ Сr(III) МІКРО- ТА НАНОРОЗМІРНИХ ОРТОБОРАТІВ ІНДІЮ

ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Леговані іонами Сr³⁺ мікро- та нанорозмірні ортоборати індію отримано методом твердофазних реакцій та термолізом аморфного прекурсору, відповідно. Спектри люмінесценції іонів Сr³⁺ у мікро- та нанорозмірних зразках InBO₃ складаються з широкої смуги в інфрачервоній (ІЧ) області спектру, яка зумовлена дозволеним за спином переходом ⁴Т₂ → ⁴A₂. Показано, що, на відміну від інтенсивності емісії, спектральне положення максимумів смуг люмінесценції іонів Cr³⁺ (λ_мах = ~810 нм) та її збудження у отриманих матеріалах практично не залежить від розміру кристалітів. Встановлено, що при 293 К квантова ефективність люмінесценції мікророзмірних зразків InBO₃:Cr³⁺ досить висока й сягає η = 0,70, тоді як для нанорозмірних зразків InBO₃:Cr³⁺ η становить лише 0,26–0,30. Цей ефект приписується гасінню люмінесценції Cr³⁺ внаслідок взаємодії з недосконалостями кристалічної ґратки, включаючи поверхневі дефекти, роль яких зростає при зменшенні розмірів частинок. Зроблено висновок, що за умови оптимізації процедури синтезу та підвищення квантової ефективності люмінесценції нанорозмірний InBO₃:Cr³⁺ може бути використаний для розробки ІЧ світлодіодів різного призначення.

ОТРИМАННЯ ТА ЗАХИСНІ ВЛАСТИВОСТІ КАТАЛІЗАТОРА ОКИСНЕННЯ МОНООКСИДУ КАРБОНУ КИСНЕМ ПОВІТРЯ НА ОСНОВІ СПОЛУК Pd(II), Cu(II) І ВУГЛЕЦЕВОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРІАЛУ

Т. О. Кіосе, Т. Л. Ракитська — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Оптимізовано спосіб отримання та визначені експлуатаційні характеристики каталізатора окиснення монооксиду карбону киснем повітря, до складу якого входять сполуки паладію(ІІ), купруму(ІІ) та вуглецевий волокнистий матеріал. Встановлено, що незважаючи на більш розвинену структуру каталізатор на основі ВВМ-II менш активний, ніж каталізатор на основі ВВМ-I; ступінь конверсії СО підвищується зі збільшенням ефективного часу контакту. Каталізатор на основі ВВМ-II при τ_еф = 0,45 с в області C^П_CO від 50 до 300 мг/м³ забезпечує стабільне очищення повітря від СО набагато нижче ГПК_СО (20 мг/м³) і може бути рекомендований для застосування у респіраторних пристроях.

СИНТЕЗ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ КООРДИНАЦІЙНИХ СПОЛУК ГЕРМАНІЮ(IV) З ГАЛОВОЮ КИСЛОТОЮ ТА ЕТИЛГАЛАТОМ

М. А. Мартинюк, О. Е. Марцинко — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Розроблено оптимальні методи синтезу комплексів Германію(IV) з галовою кислотою (H₄Gal) та етилгалатом (H₃EtGal) у водному розчині. Сполуки охарактеризовано сучасними методами дослідження: елементним аналізом, термогравіметрією, інфрачервоною спектроскопією, мас-спектрометрією. Комплекси [Ge(H₂Gal)(H₃Gal)₂]∙H₂O (1) [Ge(HEtGal)(H₂EtGal)₂]∙2H₂O (2) є білими однорідними речовинами, стійкими на повітрі. Встановлено, що в сполуках реалізується мольне співвідношення германій : галова кислота (етилгалат) = 1:3 незалежно від вихідного співвідношення реагентів. Термогравіметричне дослідження координаційних сполук показало, що комплекси є гідратами. Терморозпад обох сполук подібний, в інтервалі температур 80–200 °С спостерігається ендотермічний ефект, який супроводжується зменшенням маси на 3,10% для комплексу 1 і на 5,10% для 2, що відповідає одній і двом молекулам кристалізаційної води. При аналізі ІЧ-спектрів комплексів доведена наявність зв’язаних ОН-груп в їх молекулах, їх координація до Германію визначається як смугою валентних коливань n(Ge-O), так і розщепленням смуги деформаційних коливань δ(C_ph-O-H) = 1266 см^-1 у галовій кислоті до 1268 і 1238 см^-1 у комплексі 1 та низькочастотним зміщенням смуги коливань деформацій від 1257 см^-1 в етилгалаті до 1221 см^-1в комплексі 2. Карбоксильна група галової кислоти некоординована, про що свідчить смуга ν(COOH) = 1716 см^-1. Мас-спектр ESI(-) сполуки 1 містить сигнал аніону галової кислоти H₃Gal^- (m/z = 169), два сигнали комплексних аніонів [Ge(H₂Gal)₃]^2- (m/z = 289), [Ge(H₃Gal)(H₂Gal)₂]^- (m/z = 579) та кілька сигналів, які можуть формуватися під час фрагментації комплексного аніону. У мас-спектрі ESI(-) комплексу 2 також виявлено сигнал аніону ліганду H₂EtGal^- (m/z = 197). Сигнал з m/z = 330 відповідає двозарядному аніону Ge(HEtGal)₃]^2-, з m/z = 663 – аніону [Ge(H₂EtGal)(HEtGal)₂]^-. Частинки з сигналами m/z = 481, 483, 495 497 утворюються внаслідок фрагментації молекули 2. Показано, що у сполуках в координації з Германієм(IV) беруть участь дві гідроксильні групи від кожного ліганду, утворюючи октаедричний координаційний поліедр.

ОНІЄВІ ДІАМІНОТЕТРАКАРБОКСИЛАТИ ГЕРМАНІЮ(IV): СИНТЕЗ, БУДОВА, ЗАСТОСУВАННЯ

ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Координаційні сполуки Германію(IV) отримано шляхом взаємодії GeO₂ у водних розчинах з етилендіамінтетраоцтовою (H₄Edta) або 1,3-діаміно-2-гідроксипропантетраоцтовою (H₅Hpdta) кислотою з наступним додаванням нікотинаміду (Nad) у різних молярних співвідношеннях. Склад і структуру отриманих сполук визначено методами елементного аналізу, ІЧ-спектроскопії, мас-спектрометрії та термогравіметрії. За результатами елементного аналізу у сполуках мольне співвідношення Ge : комплексон : Nad = 1:1:1. Термічний розпад комплексів з ендотермічного ефекту при 150-200 °C (1) і 80-200 °C (2), при якому вивільняються одна і дві молекули кристалізаційної води, відповідно. ІЧ-спектри сполук подібні в області смуг коливання, які характеризують зв’язки в координаційному поліедрі германію. Смуги коливань ν_as(С-О), ν_s(С-О), що характерні для груп СОО^-, вказують на наявність в молекулах комплексів карбоксилатних груп, зв’язаних з Германієм, як і смуга валентних коливань ν(Ge-O). Також зафіксовано смуги валентних коливань ν(Ge-N) і деформаційних коливань δ(GeOH). Спектр комплексу з H₅Hpdta одночасно містить смугу при 1641 см^-1, що відповідає коливанням координованих молекул води. Враховуючи дані мас-спектрометрії щодо існування протонованої форми НNad⁺ та комплексних діамінотетракарбоксилатогерманатних(IV) аніонів у метанольно-водному розчині, запропоновано наступні формули нових сполук: (HNad)[Ge(ОН)(Еdta)]∙H₂O (1), (HNad)[Ge(ОН)(НHpdta)(Н₂О)] (2). Показано, що обробка насіння озимого гороху Баллтрап водними розчинами сполук 1, 2 (вміст Ge в речовині 0.05 г/л) призводить до підвищення вмісту в мікрозелені гороху білку (комплекс 1 – 6,40%, комплекс 2 – 6,65%, контроль (H₂O) – 5,22% комплексне добриво – 5,26%) та германію (25,89, 21,13 ppm для 1 і 2 відповідно; контроль – 0,46 ppm; комплексне добриво – 0,32 ppm). Крім того, відзначено рістстимулюючу дію комплексу (HNad) [Ge(ОН)(Еdta)]∙H₂O (1) на початкових етапах росту та розвитку паростків мікрозелені гороху та збільшення його біомаси на 6% порівняно з контролем.

РІВНОВАГА ТА ТЕРМОДИНАМІКА АДСОРБЦІЇ УРАНУ (VI) ЧАСТИНКАМИ ПАРАФІНУ, МОДИФІКОВАНИМИ ТРИАЛКІЛАМІНОМ

О. В. Перлова, А. О. Ширикалова — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Встановлено закономірності адсорбції урану (VI) з сульфатних розчинів частинками парафіну, модифікованими триалкіламіном, у рівноважних умовах. Здійснено моделювання експериментальних ізотерм адсорбції з використанням моделей Ленгмюра, Фрейндліха, Тьомкіна і Дубініна-Радушкевича. Доведено, що ізотерми адсорбції урану краще описуються моделлю Ленгмюра (рН 4) та моделями Фрейндліха і Дубініна-Радушкевича (рН 8). Розраховано адсорбційну ємність адсорбенту і константи зазначених моделей залежно від рН розчинів адсорбату та температури. Встановлено, що процес адсорбції урану частинками парафіну, модифікованими триалкіламіном, є самочинним (ΔG_адс. < 0), екзотермічним (ΔH_адс. < 0), супроводжується упорядкуванням системи (ΔS_адс. < 0).

АДСОРБЦІЙНЕ ВИЛУЧЕННЯ АНТОЦІАНІВ ЧЕРВОНОЇ ТРОЯНДИ НА ВОЛОКНИСТОМУ КАТІОНІТІ ФІБАН К-1

Л. М. Солдаткіна, В. Е. Літвінова — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Досліджено вплив рН, маси волокнистого катіоніту ФІБАН К-1, початкової концентрації антоціанів на ступінь адсорбційного вилучення антоціанів з пелюсток червоної троянди. Отримано експериментальні кінетичні криві адсорбції антоціанів червоної троянди при різних температурах (293, 313, 333 К) і проаналізовано їх за допомогою чотирьох кінетичних моделей (псевдопершого, псевдодругого порядку, зовнішньої та внутрішньої дифузії). Показано, що кінетична модель псевдодругого порядку краще описує експериментальні кінетичні криві адсорбції антоціанів червоної троянди. Встановлено, що адсорбент ФІБАН К-1 дозволяє очистити антоціани червоної троянди від цукру.

СПАЛЮВАННЯ ВОДОПАЛИВНОЇ ЕМУЛЬСІЇ З РІДКИХ ВІДХОДІВ ЛАКОФАРБОВОГО ВИРОБНИЦТВА ПРИ ДІЇ ВИСОКОЧАСТОТНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО РОЗРЯДУ

В. Г. Шевчук, О. С. Черненко, О. Є. Сидоров, М. О. Іванов, А. В. Німич — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

У статті розглянуто результати спалювання водно-паливних емульсій, які створені на основі рідких відходів лакофарбових виробництв, що переважно складаються з метилацетату. Особливістю розглянутих емульсій є великий вміст води (близько 50%). Горіння можливе при дії високочастотного електричного розряду. При нагріванні крапель емульсій можливе виникнення явища мікровибуху, коли в гранулах води в краплі емульсії утворюються парові бульбашки, які при швидкому розширенні розривають початкові краплі на ще менші краплі. Це стимулює згорання мікрокрапель горючої рідини і пароутворенню води. Таким чином можливо спалювати органічні відходив «брудній воді». Зроблені оцінки газового складу при повному згоранні таких емульсій, а також витрати повітря.

ІЗОТЕРМІЧНИЙ ПЕРЕРІЗ ПОТРІЙНОЇ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ La2O3–ZrО2–HfO2 ПРИ 1100 °C

Ю. В. Юрченко, С. Ф. Корічев, Г. К. Барщевська, К. І. Забіяка — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Методом рентгенофазовогоa аналізу досліджено фазові рівноваги в системі на основі діоксидів цирконію, гафнію та оксиду лантану. За отриманими даними побудовано ізотермічний переріз потрійної діаграми стану системи ZrО₂–HfO₂–La₂O₃ при температурі 1100 °C. Утворення нових фаз в дослідженій системі не встановлено. Визначено, що область гомогенності на основі впорядкованої фази зі структурою типу пірохлору розташована в концентраційному інтервалі 35–38 мол% La₂O₃ вздовж променя La₂O₃ –(50 мол% ZrО₂–50 мол% HfO₂). Вздовж зазначеного променя структурні параметри елементарних комірок впорядкованої структури типу пірохлору змінюються від а = 1,0761 нм для двофазного зразка (М+Ру) 47,5 мол% ZrО₂ – 47,5 мол% HfO₂ – 5 мол% La₂O₃ до а = 1,0772 нм для граничного складу твердого розчину та, зрештою, до а = 1,0781 нм для гетерогенного складу (А+Ру) 10 мол% ZrО₂ – 10 мол% HfO₂ – 80 мол% La₂O₃.

УТВОРЕННЯ ТА ХІМІКО-АНАЛІТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ІОННОГО АСОЦІАТУ ТЕТРАЙОДОКАДМІАТУ(ІІ) З ХІНАЛЬДІНОВИМ ЧЕРВОНИМ

І. А. Кіртока, Є. О. Шевченко, О. М. Жуковецька, Д. В. Снігур — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

У даній роботі вивчено та оптимізовано умови взаємодії в хімічній системі «Кадмій(ІІ):йодид-іон:катіон хінальдінового червоного (QR)». Визначені оптимальні умови утворення іонного асоціату: рН 4,5; концентрація йодид-іонів в системі – 1·10^-3 моль/л, а для стабілізації продукту взаємодії необхідно вводити 1 мл 10 об.% розчину Тритону Х-100. Класичними спектрофотометричними методами визначено стехіометричний склад іонного асоціату, на основі чого запропоновано його формулу (QR)₂[CdI₄]. Розраховані хіміко-аналітичні характеристики аналітичної форми та встановлено, що градуювальний графік лінійний в інтервалі концентрацій 0,2-2,25 мг/л Кадмію(ІІ), а межі виявлення та визначення складають 0,06 мг/л та 0,2 мг/л відповідно.

АДСОРБЦІЯ ПАРИ ВОДИ, ДІОКСИДУ СІРКИ ТА АМІАКУ ВОЛОКНИСТИМ МАТЕРІАЛОМ, ІМПРЕГНОВАНИМ ЦИТРАТ-МОНОЕТАНОЛАМОНІЙНИМИ БУФЕРНИМИ РОЗЧИНАМИ

Р. Є. Хома, Т. С. Бєньковська — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Робота присвячена дослідженню адсорбції пари води, діоксиду сірки та аміаку в статичних та динамічних умовах цитрат-моноетаноламонійними буферними системами, імпрегнованими на волокнистий носій при різному молярному співвідношенні моноетаноламін (MEA) : лимонна кислота (H₃Cit). Вміст води в повітряно та абсолютно «сухих» імпрегнованих волокнистих хемосорбентах (ІВХС) корелює зі вмістом MEA у їх складі. Більшість ізотерм адсорбції пари H₂O зразками ІВХС за класифікацією IUPAC віднесено до V типу. В рамках теорії полімолекулярної адсорбції Брунауера-Еммета-Теллера проаналізовано ізотерми адсорбції, визначено величини ємності моношару та значення теплот адсорбції молекул води в першому шарі, а також оцінено питому поверхню адсорбату. Виявлено кореляції між структурно-адсорбційними характеристиками зразків ІВХС та вмістом MEA. Відмічено характерні ділянки кривих десорбції води, які відповідають «негативному» гістерезису. Абсолютно «сухі» зразки ІВХС здатні поглинати діоксид сірки за рахунок присутності «вільної» води або утворення сульфамідного N-S зв’язку. Виявлено вплив вмісту MEA у складі ІВХС та відносної вологості та фізичну адсорбції SO₂ ними.

Лише при Р/Р_s = 0,90 спостерігається залежність між хімічно адсорбованим SO₂ зразками ІВХС і вмістом MEA на їх поверхні. Про конкуруючу адсорбцію H₂O та SO₂ свідчать складні та відмінні одна від одної залежності адсорбції SO₂ від відносного тиску при різних молярних співвідношеннях MEA : H₃Cit.

ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ І ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СПЛАВАХ СИСТЕМИ Bi–La

В. А. Шевчук, В. Г. Кудін, Л. О. Романова, Н. В. Подопригора, В. С. Судавцова — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Методом ізопериболічної калориметрії вперше визначено парціальні та інтегральні ентальпії змішування розплавів системи Bi–La при температурі 1220±1 К у в широкому інтервалі складів. Встановлено, що мінімальне значення ентальпії змішування розплавів цієї системи −118±14 кДж/моль при складі з x_Bi = 0,4; ∆H̅ = −401±73; ∆H̅ = −212±49 кДж/моль. Встановлено, що майже всі відомі ∆H̅ , узгоджуються як з нашими, так і між собою, не дивлячись на те, що вони були визначені не прямим методом ЕРС.

Для підтвердження достовірності отриманих даних та пошуку загальних закономірностей термодинамічних характеристик сплавоутворення системи Bi–La, її розглянуто як член ряду систем Bi–Ln(Ln-лантаноїд). Для цього проаналізовані ентальпії утворення і Т_пл. інтерметалідів LnBi, а також мінімальні значення ентальпій змішування розплавів (ΔH_min ), різниць мольних об’ємів і електронегативностей компонентів систем Bi–Ln і побудовані їх залежності від порядкового номера лантаноїду.

Показано, що всі залежності, крім різниць електронегативностей компонентів, симбатні між собою. Це свідчить про те, що термодинамічні властивості всіх фаз систем Bi–Ln обумовлені розмірним фактором.

ВПЛИВ ПОПЕРЕДНЬО АДСОРБОВАНОГО ДІОКСИДУ СУЛЬФУРУ ТА ПАРИ ВОДИ НА ЗАХИСНІ ВЛАСТИВОСТІ КУПРУМ-ПАЛАДІЄВОГО КАТАЛІЗАТОРА ОКИСНЕННЯ МОНООКСИДУ КАРБОНУ

Т. О. Кіосе, Т. Л. Ракитська, Л. А. Раскола, Х. О. Голубчик, А. О. Загоруй — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

Досліджено адсорбційні властивості гідротермально-модифікованого дисперсного кремнезему трепелу та каталізатора окиснення монооксиду карбону Pd(ІІ)-Cu(ІІ)/Н₂О-Тр(К-І) відносно пари води і діоксиду сульфуру, а також їх вплив на захисні властивості каталізатора. Встановлено, що для запобігання отруєння каталізатора Pd(ІІ)-Cu(ІІ)/Н₂О-Тр(К-І) при використанні його в засобах захисту органів дихання від монооксиду карбону необхідно передбачити попередню очистку повітря від аерозольних частинок, діоксиду сульфуру та пари води.

ІНФОРМАЦІЯ ПРО І НАУКОВУ КОНФЕРЕНЦІЮ З МІЖНАРОДНОЮ УЧАСТЮ «ІННОВАЦІЙНІ НАПРЯМИ РОЗВИТКУ ХІМІЇ – 2024»

Р. Є. Хома — ср, 25 гру 2024 00:00:00 +0200

З 9 по 11 вересня 2024 року в м. Одеса відбулась І Наукова конференція з міжнародною участю «Інноваційні напрями розвитку хімії – 2024» (The 1st Scientific Conference with International Participation “Innovative Directions of Chemistry Development – 2024”, IDChD–2024).