➤

Иммобилизованныеорганическиереагенты и их аналитическое применениепри определении тяжелых токсичных металлов

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации.Развитие науки и интенсификация производств в секторе экономики приводит к антропогенному воздействию на окружающую среду и экологическое равновесие. По данным региональной оценки Европейского Союза самые высокие концентрации стойких токсичных веществе окружающей среденаблюдалисьдляионов свинца, кадмия и ртути (Pb-3102, Cd-54,Hg-36 тонн/год). Содержание тяжелых металлов, выброшенных в окружающую среду по другим странамсоставилоРЬ-10%, Cd-21%,Hg-58%. Краткий анализ ситуации с этими тремя важными металлами показывает,насколько велики антропогенные выбросы тяжёлых металлов.Больше всего тяжёлых токсичных металлов (ТТМ), попавших с выбросами в атмосферу, выпадает на почву и в воды страны-источника выбросов, а дальше уже эти приоритетные тяжёлые металлы оседают в соседних странах. В последние годыуровеньпроизводства стремительно растет, что вызывает увеличение концентрации ТТМ. Особую опасность для здоровья населения представляют неэссенциальные элементы (Hg, Cd, Pb, As), антропогенные источники которых довольно быстро увеличиваются. На сегодняшний день требования, предъявляемые к метрологическим и аналитическим характеристикам разрабатываемых методов все возрастают, что делает актуальным рассматриваемую проблему разработки новых методик определения ТТМ. Существующие проблемы могут быть решены введением в аналитическую практику методик определения ТТМ новых специфичных органических реагентов. В этом аспекте в охране объектов окружающей среды немаловажно определение точных концентраций ТТМ различными физическими, химическими и физико-химическими методами, которое приобретает особую актуальность и необходимость. Для практической реализации таких задачпри химическом анализе необходимо совершенствование существующих и разработка новых современных методов мониторинга экотоксикантов, в особенности ТТМ.
Востребованность разработки сорбционно-спектроскопических методов стимулировананеобходимостью располагать быстрой и точной информацией о составе металлов, используемых в производственной деятельности и представляющих наиболее серьёзную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойстве результате накопления их во внешней среде.Востребованность также стимулировананеобходимостьюконтроля содержания взрывоопасных примесей в воздухе рабочих зон производственных помещений, мониторинга окружающей среды, для совершенствования технологических процессов. Необходимость по установлению степени токсичности вдыхаемого персоналом воздуха, проведению анализа большого количества проб сложного природного состава (водных сред, почв и биологических жидкостей) на содержание вредных компонентов, диагностики различных 
заболеваний,препаратов, используемых в клинических и медикобиологических нуждах, в целях персональной безопасности является одной из основных требований современной аналитической химии.
В плане реализации теоретических предпосылок и практического подтвержденияаналитических определенийсодержания экотоксикантов, указанных в Законе РУз «О государственном санитарном контроле» от 03.07.1992 г.и ПостановленийКабинета министров Республики Узбекистан от 09.12.1992г.«О охране окружающей среды»,от 27.05.2013 г. «О Программе действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013 -2017 годы»,от 21.01.2014 г. «О порядке разработки и согласования проектов экологических нормативов»необходимо разработать гибридные методы с иммобилизацией различных комплексообразующих реагентов на полимерных основах и матрицах, отличающиеся высокими метрологическими характеристиками и эксплуатационными параметрами.Наиболее перспективный путь ихрешения-целенаправленный синтез и иммобилизация органических реагентов на волокнистых носителях, получаемых на основе местного сырья,для контроля чистоты и качества материалов, мониторинга объектов окружающей среды. Сорбенты с иммобилизованными на них органическими реагентами (ОР) легко получить в лабораториях любой степени оснащенности; они являются дешевыми, избирательными к сорбируемым ионам, позволяют на два, три порядка повысить чувствительность методов определения, обладают достаточной сорбционной ёмкостью.
Целью исследования являетсяразвитие теоретических принципов иммобилизации органических реагентов на волокнистых материалах и разработка экспрессных, высокоизбирательных и высокочувствительных сорбционно-спектроскопических методик и тест-систем для определения ТТМ с использованием ИМОР.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
теоретически обоснована иммобилизация различных по природе реагентов, основанная на аналитических характеристиках, зависящих от строения функциональной и аналитико-активной групп;
установлен механизм и природа взаимодействия ОР, обусловленная пространственным расположением ФАГ, иммобилизованных на носителях на основе полиакрилонитрила (ПАН) и полипропилена (ПП), полученных из местного дешевого сырья;
выявлен химизм аналитических реакций и установлены функционально-аналитические группы, реагирующие с ионами ТТМ,найдено влияние их строения и природы заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованных металлов;
впервые проведен целенаправленный синтез новых иммобилизованных реагентов для определения ионов ТТМ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Показаны преимущества использования волокнистых сорбентов с иммобилизованными ОР для определения ионов ТТМ при анализе объектов окружающей среды по сравнению с гранульным и порошкообразнымсостоянием. Обоснована необходимость поиска новых иммобилизованных реагентов для определенияионов металлов из различных объектов.
2. Разработаны новыеметоды анализа в аналитической химии, основанные на сорбционно-спектроскопическом определении ТТМ в различных объектах окружающей среды с использованием иммобилизованных на волокнистых материалах органических реагентов различной природы с целью улучшения метрологических параметров, эксплуатационных и аналитических характеристик.
3. Систематически исследованы физико-химические и аналитические свойства иммобилизованных реагентов на основе реагентов Арсеназо и трифенилметановых, а также реагентов, синтезированных на кафедре органической химии НУУз, сорбированных на волокне «нитрон» и определены оптимальные условия иммобилизации новых реагентов на полимерных носителях с сохранением их специфичных аналитических свойств.
4. Получены данные ИК-спектроскопии для изученных иммобилизованных реагентов, исследуемой группы волокнистых сорбентов и их комплексов с ионами металлов. Доказано, что в комплексообразовании ионов ТТМ с иммобилизованными реагентами участвуют те же ФАГ, как и в нативных.
5. Результаты исследований взаимодействия реагентов группы Арсеназо и трифенилметанового ряда, а также реагентов синтезированных на кафедре неорганической и аналитической химии химфака НУУз, иммобилизованных в матрицу на основе полиакрилонитрильного и полипропиленового волокон с ионами тяжелых токсичных металлов показало, что иммобилизация реагентов происходит за счет ионного обмена, а также образования сильных межмолекулярных водородных связей между носителем и реагентом.
6. Использование расчетных квантово-химических методов MNDO, РМЗ и AM 1 дало возможность априорного предсказания структуры различных реагентов, обладающих некоторыми необходимыми аналитическими параметрами (чувствительность, избирательность, контрастность реакции и условия её проведения). Исследование зависимости спектральных характеристик комплексов от способа координирования металла функциональной группой реагента, квантовохимическая оценка тенденций изменения спектров приварьировании аналитико-активных групп с последующим определением возможных путей модификации реагентов, обеспечивающих наиболее благоприятный с точки зрения избирательности или контрастности реакций показала перспективность и преимущества новой группы аналитических органических реагентов производных нитрозонафтолов по сравнению с их аналогом.На основе проведенных исследований осуществлен целенаправленный синтез новых органических реагентовна основе анабазиновых и пиридиновых реагентов, а также нитрозонафтолов, цветные реакции которых отличаются повышенными 
контрастностью и избирательностью, малой зависимостью свойств образующихся комплексных соединений от условий проведения реакции и в связи с этим высокой воспроизводимостью, что позволило провести иммобилизацию полученных реагентов на волокнистых сорбентах полиакрилонитрильного типа, модифицированных различными анионообменными группами.
7. На основании сопоставления оптимальных условий иммобилизации, сорбции, степени извлечения ионов металлов, коэффициентов распределения, сорбционной ёмкости волокнистых сорбентов; данных по избирательности аналитического действия по отношению к ионам кадмия, ртути, меди и железа в присутствии сопутствующих элементов; возможности количественной десорбции малыми объемами минеральных кислот и доступности исходных продуктов синтеза показана перспективность практического применения синтезированных реагентов и волокнистых сорбентов. Иммобилизованные реагенты количественно извлекают ионы металлов в течение 20-30 мин. при температуре 20-25°С в диапазоне pH 3-7 (R=90-99%).Исследование химизма аналитических реакций и установление функционально-аналитических групп реагентов, реагирующих с ионами ТТМ; влияния строения и природы заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованных металлов показало, что комплексообразование на носителе и в растворе происходит за счет одних и тех же функционально-аналитических групп, на что указывают данные ИК-спектроскопии.
8. Разработан комплекс методик твердофазно-спектроскопического определения ТТМ в природных объектах и образцах сточных вод, а также новый эффективный метод сорбционно-спектроскопического определения микроколичеств ионов кобальта, меди, никеля, железа и ртути в питьевой и природной водах с использованием иммобилизованных органических реагентов. Данный метод позволяет определить указанные элементы в сточной и природной водах на уровне п-10‘6 - п-10'3%, снижая предел их обнаружения и устраняя влияние сопутствующих компонентов. Правильность методик подтверждены методом «введено-найдено» при анализе реальных объектов, сопоставлением со стандартными образцами согласно ГОСТами сравнением с данными, полученными атомноабсорбционным методом.
9. Предлагаемые методики апробированы на реальных объектах и внедрены в лаборатории «Навоиазот», «Электрокимёзавод», Комитета по охране природы Самаркандской области, СЭС Ташкентской области и г. Бекабада, отдела радиопрепаратов ИЯФ АН РУз и др.

Тип источника: Авторефераты
Годы охвата с 1992
inLibrary
Google Scholar
Каталог авторефератов
Выпуск:
Отрасль знаний
CC BY f
1-86
51

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
Поделиться
Скачать
Сманова, З. (2023). Иммобилизованныеорганическиереагенты и их аналитическое применениепри определении тяжелых токсичных металлов. Каталог авторефератов, 1(1), 1–86. извлечено от https://inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/35816
1
Цитаты
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus
Google
Google

Ключевые слова:

чувствительность / избирательность / экспрессность / комплексообразование / сорбент /

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации.Развитие науки и интенсификация производств в секторе экономики приводит к антропогенному воздействию на окружающую среду и экологическое равновесие. По данным региональной оценки Европейского Союза самые высокие концентрации стойких токсичных веществе окружающей среденаблюдалисьдляионов свинца, кадмия и ртути (Pb-3102, Cd-54,Hg-36 тонн/год). Содержание тяжелых металлов, выброшенных в окружающую среду по другим странамсоставилоРЬ-10%, Cd-21%,Hg-58%. Краткий анализ ситуации с этими тремя важными металлами показывает,насколько велики антропогенные выбросы тяжёлых металлов.Больше всего тяжёлых токсичных металлов (ТТМ), попавших с выбросами в атмосферу, выпадает на почву и в воды страны-источника выбросов, а дальше уже эти приоритетные тяжёлые металлы оседают в соседних странах. В последние годыуровеньпроизводства стремительно растет, что вызывает увеличение концентрации ТТМ. Особую опасность для здоровья населения представляют неэссенциальные элементы (Hg, Cd, Pb, As), антропогенные источники которых довольно быстро увеличиваются. На сегодняшний день требования, предъявляемые к метрологическим и аналитическим характеристикам разрабатываемых методов все возрастают, что делает актуальным рассматриваемую проблему разработки новых методик определения ТТМ. Существующие проблемы могут быть решены введением в аналитическую практику методик определения ТТМ новых специфичных органических реагентов. В этом аспекте в охране объектов окружающей среды немаловажно определение точных концентраций ТТМ различными физическими, химическими и физико-химическими методами, которое приобретает особую актуальность и необходимость. Для практической реализации таких задачпри химическом анализе необходимо совершенствование существующих и разработка новых современных методов мониторинга экотоксикантов, в особенности ТТМ.
Востребованность разработки сорбционно-спектроскопических методов стимулировананеобходимостью располагать быстрой и точной информацией о составе металлов, используемых в производственной деятельности и представляющих наиболее серьёзную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойстве результате накопления их во внешней среде.Востребованность также стимулировананеобходимостьюконтроля содержания взрывоопасных примесей в воздухе рабочих зон производственных помещений, мониторинга окружающей среды, для совершенствования технологических процессов. Необходимость по установлению степени токсичности вдыхаемого персоналом воздуха, проведению анализа большого количества проб сложного природного состава (водных сред, почв и биологических жидкостей) на содержание вредных компонентов, диагностики различных 
заболеваний,препаратов, используемых в клинических и медикобиологических нуждах, в целях персональной безопасности является одной из основных требований современной аналитической химии.
В плане реализации теоретических предпосылок и практического подтвержденияаналитических определенийсодержания экотоксикантов, указанных в Законе РУз «О государственном санитарном контроле» от 03.07.1992 г.и ПостановленийКабинета министров Республики Узбекистан от 09.12.1992г.«О охране окружающей среды»,от 27.05.2013 г. «О Программе действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013 -2017 годы»,от 21.01.2014 г. «О порядке разработки и согласования проектов экологических нормативов»необходимо разработать гибридные методы с иммобилизацией различных комплексообразующих реагентов на полимерных основах и матрицах, отличающиеся высокими метрологическими характеристиками и эксплуатационными параметрами.Наиболее перспективный путь ихрешения-целенаправленный синтез и иммобилизация органических реагентов на волокнистых носителях, получаемых на основе местного сырья,для контроля чистоты и качества материалов, мониторинга объектов окружающей среды. Сорбенты с иммобилизованными на них органическими реагентами (ОР) легко получить в лабораториях любой степени оснащенности; они являются дешевыми, избирательными к сорбируемым ионам, позволяют на два, три порядка повысить чувствительность методов определения, обладают достаточной сорбционной ёмкостью.
Целью исследования являетсяразвитие теоретических принципов иммобилизации органических реагентов на волокнистых материалах и разработка экспрессных, высокоизбирательных и высокочувствительных сорбционно-спектроскопических методик и тест-систем для определения ТТМ с использованием ИМОР.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
теоретически обоснована иммобилизация различных по природе реагентов, основанная на аналитических характеристиках, зависящих от строения функциональной и аналитико-активной групп;
установлен механизм и природа взаимодействия ОР, обусловленная пространственным расположением ФАГ, иммобилизованных на носителях на основе полиакрилонитрила (ПАН) и полипропилена (ПП), полученных из местного дешевого сырья;
выявлен химизм аналитических реакций и установлены функционально-аналитические группы, реагирующие с ионами ТТМ,найдено влияние их строения и природы заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованных металлов;
впервые проведен целенаправленный синтез новых иммобилизованных реагентов для определения ионов ТТМ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Показаны преимущества использования волокнистых сорбентов с иммобилизованными ОР для определения ионов ТТМ при анализе объектов окружающей среды по сравнению с гранульным и порошкообразнымсостоянием. Обоснована необходимость поиска новых иммобилизованных реагентов для определенияионов металлов из различных объектов.
2. Разработаны новыеметоды анализа в аналитической химии, основанные на сорбционно-спектроскопическом определении ТТМ в различных объектах окружающей среды с использованием иммобилизованных на волокнистых материалах органических реагентов различной природы с целью улучшения метрологических параметров, эксплуатационных и аналитических характеристик.
3. Систематически исследованы физико-химические и аналитические свойства иммобилизованных реагентов на основе реагентов Арсеназо и трифенилметановых, а также реагентов, синтезированных на кафедре органической химии НУУз, сорбированных на волокне «нитрон» и определены оптимальные условия иммобилизации новых реагентов на полимерных носителях с сохранением их специфичных аналитических свойств.
4. Получены данные ИК-спектроскопии для изученных иммобилизованных реагентов, исследуемой группы волокнистых сорбентов и их комплексов с ионами металлов. Доказано, что в комплексообразовании ионов ТТМ с иммобилизованными реагентами участвуют те же ФАГ, как и в нативных.
5. Результаты исследований взаимодействия реагентов группы Арсеназо и трифенилметанового ряда, а также реагентов синтезированных на кафедре неорганической и аналитической химии химфака НУУз, иммобилизованных в матрицу на основе полиакрилонитрильного и полипропиленового волокон с ионами тяжелых токсичных металлов показало, что иммобилизация реагентов происходит за счет ионного обмена, а также образования сильных межмолекулярных водородных связей между носителем и реагентом.
6. Использование расчетных квантово-химических методов MNDO, РМЗ и AM 1 дало возможность априорного предсказания структуры различных реагентов, обладающих некоторыми необходимыми аналитическими параметрами (чувствительность, избирательность, контрастность реакции и условия её проведения). Исследование зависимости спектральных характеристик комплексов от способа координирования металла функциональной группой реагента, квантовохимическая оценка тенденций изменения спектров приварьировании аналитико-активных групп с последующим определением возможных путей модификации реагентов, обеспечивающих наиболее благоприятный с точки зрения избирательности или контрастности реакций показала перспективность и преимущества новой группы аналитических органических реагентов производных нитрозонафтолов по сравнению с их аналогом.На основе проведенных исследований осуществлен целенаправленный синтез новых органических реагентовна основе анабазиновых и пиридиновых реагентов, а также нитрозонафтолов, цветные реакции которых отличаются повышенными 
контрастностью и избирательностью, малой зависимостью свойств образующихся комплексных соединений от условий проведения реакции и в связи с этим высокой воспроизводимостью, что позволило провести иммобилизацию полученных реагентов на волокнистых сорбентах полиакрилонитрильного типа, модифицированных различными анионообменными группами.
7. На основании сопоставления оптимальных условий иммобилизации, сорбции, степени извлечения ионов металлов, коэффициентов распределения, сорбционной ёмкости волокнистых сорбентов; данных по избирательности аналитического действия по отношению к ионам кадмия, ртути, меди и железа в присутствии сопутствующих элементов; возможности количественной десорбции малыми объемами минеральных кислот и доступности исходных продуктов синтеза показана перспективность практического применения синтезированных реагентов и волокнистых сорбентов. Иммобилизованные реагенты количественно извлекают ионы металлов в течение 20-30 мин. при температуре 20-25°С в диапазоне pH 3-7 (R=90-99%).Исследование химизма аналитических реакций и установление функционально-аналитических групп реагентов, реагирующих с ионами ТТМ; влияния строения и природы заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованных металлов показало, что комплексообразование на носителе и в растворе происходит за счет одних и тех же функционально-аналитических групп, на что указывают данные ИК-спектроскопии.
8. Разработан комплекс методик твердофазно-спектроскопического определения ТТМ в природных объектах и образцах сточных вод, а также новый эффективный метод сорбционно-спектроскопического определения микроколичеств ионов кобальта, меди, никеля, железа и ртути в питьевой и природной водах с использованием иммобилизованных органических реагентов. Данный метод позволяет определить указанные элементы в сточной и природной водах на уровне п-10‘6 - п-10'3%, снижая предел их обнаружения и устраняя влияние сопутствующих компонентов. Правильность методик подтверждены методом «введено-найдено» при анализе реальных объектов, сопоставлением со стандартными образцами согласно ГОСТами сравнением с данными, полученными атомноабсорбционным методом.
9. Предлагаемые методики апробированы на реальных объектах и внедрены в лаборатории «Навоиазот», «Электрокимёзавод», Комитета по охране природы Самаркандской области, СЭС Ташкентской области и г. Бекабада, отдела радиопрепаратов ИЯФ АН РУз и др.


background image

ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ

ҲУЗУРИДАГИ ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРУВЧИ

16.07.2013.К.01.02 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ


ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ

СМАНОВА ЗУЛАЙХО АСАНАЛИЕВНА

ИММОБИЛЛАНГАН ОРГАНИК РЕАГЕНТЛАР ВА УЛАРНИНГ ОҒИР

ЗАҲАРЛИ МЕТАЛЛАРНИ АНИҚЛАШДА АНАЛИТИК

ҚЎЛЛАНИЛИШИ

02.00.02 – Аналитиккимё

(кимё фанлари)

ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент – 2015


background image

2

УДК:543.420.62: 543.422: 543.062.

Докторлик диссертациясиавтореферати мундарижаси

Оглавление авторефератадокторской диссертации

Content of the abstract of doctoral dissertation

Сманова Зулайхо Асаналиевна
Иммобилланган органик реагентлар ва уларнинг оғир заҳарли
металларнианиқлашда аналитик қўлланилиши

3



Сманова Зулайхо Асаналиевна
Иммобилизованные

органические

реагенты

и

их

аналитическое

применение

при

определении

тяжелых

токсичных металлов

29

Smanova Zulaykho Asanalievna
Immobilized organical reagents and their analytical possibilities at
determination ofheavy toxical metals



57

Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works


81


background image

3

ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ

ҲУЗУРИДАГИ ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ

БЕРУВЧИ16.07.2013.К.01.02 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ

СМАНОВА ЗУЛАЙХО АСАНАЛИЕВНА

ИММОБИЛЛАНГАН ОРГАНИК РЕАГЕНТЛАРВА УЛАРНИНГ ОҒИР

ЗАҲАРЛИ МЕТАЛЛАРНИ АНИҚЛАШДААНАЛИТИК

ҚЎЛЛАНИЛИШИ

02.00.02 – Аналитиккимё

(кимё фанлари)




ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент – 2015


background image

4

Докторлик диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар

Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида 30.09.2014/В2014.5.К57рақам
билан рўйхатгаолинган.

Докторлик диссертацияси Ўзбекистон Миллий университетида бажарилган.
Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз) веб-саҳифада ik-

kimyo.nuu.uz манзилига ҳамда

«

ZIYONET

»

Ахборот-таълим порталида www.ziyonet.uz

манзилига жойлаштирилган.

Расмий

оппонентлар:

Абдурахманов Эргашбой

кимё фанлари доктори, профессор

Шабилалов Азатжан Ахматович

кимё фанлари доктори, профессор

Бабаев Бахром Нуриллаевич

кимё фанлари доктори

Етакчи

ташкилот:

Ўзбекистон Республикаси ФанларАкадемияси
Умумий ва ноорганик кимё институти

Диссертация

ҳимояси

Ўзбекистон

Миллий

университети

ҳузуридаги

16.07.2013.К.01.02 рақамли Илмий кенгашнинг «___»_________2015йил соат____ даги
мажлисида бўлиб ўтади. (Манзил: 100174, Тошкент,Университет кўчаси, 4 уй. Тел.:
(99871)227-12-24, факс: (99824) 246-53-21; 246-02-24. Е-mail:polyphenol-10@yandex.ru).

Докторлик диссертацияси билан Ўзбекистон Миллий университетининг Ахборот-

ресурс марказида танишиш мумкин (01 рақами билан рўйхатга олинган).Манзил:100174,
Тошкент,Университет кўчаси, 4 уй. Тел.: (99871) 246-67-71.

Диссертация автореферати 2015 йил «__» ________ тарқатилди.

(2015 йил «___»______________даги __ рақамли реестр баённомаси).

Х.И.Акбаров

Фан доктори илмий даражасини берувчи

илмий кенгаш раисик.ф.д., профессор

Б.Х.Мухамедгалиев

Фан доктори илмий даражасини берувчи

илмий кенгаш котибик.ф.д., профессор

А.М.Насимов

Фан доктори илмий даражасини берувчи

илмий кенгаш ҳузуридаги илмий семинар

раисик.ф.д., профессор


background image

5

Кириш (докторлик диссертацияcи аннотацияси)

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.

Фанва иқтисодиёт секторидаги жадал ривожланиш атроф-муҳит ва

экологик мувозанатга антропоген таъсир кўрсатмоқда. Европа Иттифоқининг
минтақавий

баҳолаши

бўйича

атроф-муҳитдаги

барқарор

заҳарли

моддаларнинг энг юқори концентрацияси қурғошин, кадмий ва симоб
ионларига (Pb-3102, Cd-54, Hg-36 тонна/йил) тўғри келиши кўрсатилган.
Атроф-муҳитга тарқалган оғир металларни миқдори турли давлатлардаPb, Cd
ва Hg учун – 10, 21 ва 58 фоизларни ташкил этади. Вужудга келган
вазиятнинг бу учта муҳим металлар бўйича қисқача таҳлили, оғир
металларнинг келтираётганантропоген зарар салмоғининг катталигини
кўрсатмоқда. Оғир ва заҳарли металлар (ОЗМ) атмосферага чиқиндилар
билан, маълум ҳудуднинг сув ва тупроғи орқали қўшни давлатларга ҳам
тарқалиши кузатилмоқда. Аҳоли саломатлиги учун эссенциал бўлмаган
асосий элементлар (Hg, Cd, Pb, As) катта хавф туғдиради. Бугунги кунда
ишлаб чиқилаётган усулларнинг метрологик ва аналитик тавсифларига
қўйилаётган талаблар тобора кучайиб бормоқда, шунинг учун ОЗМларни
аниқлашнинг янги усулларини ишлаб чиқаришга қаратилган мазкур муаммо
энг долзарб масала ҳисобланади. Мавжуд бўлган долзарб муаммоларни ечиш
мақсадида

ОЗМни

аниқлаш

усулларида

янги

специфик

органик

реагентлардан (ОР) фойдаланишни аналитик кимёнинг амалий бўлимига
киритиш лозим. Атроф-муҳит объектларини мухофаза қилишда, ОЗМнинг
аниқ концентрацияларини аниқлашда турли хил физик, кимёвий ва физик-
кимёвий усуллардан фойдаланиш долзарб ва мухим бўлиб қолмоқда. Шу
сабабли амалиётда қўллаш учун экотоксикантларни, айниқса ОЗМ
миқдорини мониторинг қилиш усулларини ривожлантириш ва янги
замонавий усулларни ишлаб чиқиш зарурдир.

Сорбцион-спектроскопик усулларини яратилишига бўлган зарурат,

атроф-мухит объектларининг ифлосланиш даражасининг ошиши, айниқса
ОЗМ мониторингини олиб боришга жиддий эътибор қаратишга бўлган талаб
билан ифодаланади. Бу зарурат шунингдек технологик жараёнларни
мукаммаллаштириш мақсадида, саноат корхоналарининг ишчи худуди
хавосидаги портловчи аралашмаларнинг миқдорини назорат қилиб бориш,
атроф-муҳит

объектларини

мониторинг

қилиш

билан

белгиланади.

Замонавий аналитик кимёнинг асосий талабларидан бири, ишчилар нафас
олаётган худуд хавонинг захарлилик даражасини аниқлаш, хавфсизлигини
таъминлаш учун турли касалликларни, клиник ва тиббий-биологик мақсадда
ишлатиладиган доривор моддаларни диагностика қилишдан иборатдир.

Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамасининг 1992 йил 3июлдаги

«Давлат санитар назорати тўғрисида», 1992 йил 9 декабрдаги «Табиатни
муҳофаза қилиш тўғрисида», 2013 йил27 майдаги «2013 – 2017 йилларда
Ўзбекистон Республикасида атроф-муҳит муҳофазаси бўйича ҳаракатлар
дастури тўғрисида», 2014 йил 21 январдаги«Экологик нормативлар


background image

6

лойиҳаларини ишлаб чиқиш ва келишиш тартиби ҳақида»ги қарорларида
кўрсатилган вазифалар ижросини таъминлаш учун экотоксикантлар
миқдорини аниқлашдаги аналитик усулларининг назарий ва амалий
принципларидан келиб чиққан ҳолда юқори метрологик ва эксплуатацион
тавсифларга эга бўлган полимерли ташувчилар ва матрицаларга турли
комплекс ҳосил қилувчи органик реагентларни иммобиллаб, гибрид усуллар
ишлаб чиқиш зарур. Уни ҳал этишнинг энг истиқболли йўли –
материалларни сифатини ва тозалик даражасини назорат қилиш, табиат
объектларининг мониторингини олиб бориш учун берилган аналитик
тавсифларга эга бўлган органик реагентларни махаллий ҳомашё асосида
олинган толасимон ташувчиларга мақсадли синтез қилиш ва иммобиллашдан
иборат. Органик реагентлар иммобилланган сорбентлар лаборатория
шароитида осон олинади, арзон, ютилаётган ионларга нисбатан танлаб
таъсир этувчанлик хоссасига эга, аниқлаш усуллари сезгирлигини бир неча
тартибга ошириш имконияти мавжуд. Шунинг учун хам иммобилланган
органик реагентлар ва уларнинг ОЗМни аниқлашда қўлланиш масаласи
бугунги куннинг долзарб муаммоси ва диссертация мавзусининг зарурати
бўлиб қолмоқда.

Тадқиқотнингреспублика

фан

ва

технологиялари

ривожланишининг

асосий

устувор

йўналишларига

боғлиқлиги.

Ўзбекистон Республикаси фан ва технологиялар тараққиётининг ИДТ-12-
«Органик, ноорганик, полимер ва бошқа табиий материалларни олишнинг
янги технологиялари»; Ф-7-«Кимё, кимёвий технологияларининг назарий
асослари, нанотехнологиялар»устуворйўналишига мос равишда бажарилган.

Диссертациянинг мавзуси бўйича хорижий илмий-тадқиқотлар

шарҳи.

Органик реагентларнинг сорбентларга иммобилланишни

ва улар

ёрдамида оғир ва заҳарли металларни аниқлашда экспресс, юқори танлаб
таъсир

этувчан,

сезгир

сорбцион-спектроскопик

усуллар

ва

тест-

системаларни

ишлаб

чиқиш

илмий

марказлари

ва

олий

таълим

муассасаларида тадқиқотлари олиб борилмоқда, жумладан University of
Wisconsin - Green Bay (АҚШ), Institute for Technical and Macromolecular
Chemistry,Max-Planck-Institut(Германия),

University

Ca’Foscari

of

Venice(Италия), Karnatak University Dharwad(Хиндистон), Москва Давлат
университети, Вернадский номидаги геология институти(Россия).

Ташувчи

сифатида

ишлатилган

гранула

ва

гелсимон,

кремнезёмларсиликагелларни структураси органик реагентларни сирт
майдонига бир текисда жойлашиши ҳисобига хатоликларни камайиши ва
қайта такрорланувчанлигининг ошганлиги аниқланган (University of
Wisconsin - Green Bay,Institute for Technical and Macromolecular Chemistry,
Max-Planck-Institut); анионит ва катионитлар билан тўлдирилган сорбентлар
олинган ва хоссалари физик-кимёвий усуллар ёрдамида ўрганилган (Москва
Давлат университети; Вернадский номидаги геология институти, Россия).
Турли хил органик реагентлар билан иммобилланган силикагеллар ва геллар
ёрдамида кам миқдордаги металларни концентрланиши исботланган


background image

7

(Karnatak University Dharwad, Ҳиндистон). Ташувчи сифатида гель ва
грануласимон моддалар ишлатилганда атом-эмиссион ва флуоресцент
спектроскопия ёрдамида аниқлаш чегараси икки тартибга камайганлиги,
уларни эритмаларига нисбатан, металл ионини ташувчининг қаттиқ юзасига
концентрланиши, система қаттиқлиги ортиб бориши ва лигандларнинг эркин
харакатланиши камайиши аниқланган (University Ca’Foscari of Venice,
Италия).

Ҳозирги вақтда толали сорбентнинг катта солиштирма сирти, такроран

ишлатилиши (регенерация), органик реагентлар билан иммобилланган
сорбцион материаллар, оддий синтез, механик барқарорлик, сорбцион
материаллар асосида сенсор системаларишлабчиқиш ҳамда экологик
муаммоларни ечишга қаратилган устувор йўналишларда илмий тадқиқотлар
олиб борилмоқда.

Муаммонинг ўрганилганлик даражаси

. Адабиётларни тахлил

натижалари шуни кўрсатдики, ҳозирги кунда ОЗМни аниқлашда оптик,
физик ва бошқа усуллар ишлаб чиқилган

,

лекин аналитик технологияларни

тез ривожланиши сезгирлик ва ишончлиликга (валидация) қўйиладиган
талаблар янги ёндашишлардан бири иммобилланган ОР ёрдамида қаттиқ
фазали-спектроскопик усуллар хисобланиши исботланган

.

Бу йўналишда кўп олимлар (Mohamad A. S., Razak N.A., Ab Rahman

I.,Jerri Ferd, Kelner R., Messica A., Markelov M., Leiner M., Woefbeis O.)
томонидан электро-, термокимё соҳасига ва флуоресцент усулларни ишлаб
чиқишга ва уларни ташувчи қатлами сифатида турлисиликагеллар, табиий
цеолитлар, ПЭ пленкалар, целлюлоза нитрати, поликапроамидли, гель
мембраналар, модификацияланган кремнеземлардан фойдаланилган. Органик
реагентларни турли толаларга иммобиллаб, ОЗМ аниқлашнинг оптик
усуллари кам ўрганилган. Ҳозирги кунда хелат ҳосил қилувчи сорбентлардан
кўп ишлатилмоқда, уларнинг таркибида кимёвий актив гурухлар мавжуд
бўлиб эритмадаги металл ионлари билан комплексларни ҳосил қилади, лекин
бундай сорбентларни синтез қилиш жуда мураккаб. Нодир ер, нодир ва оғир
металларни сорбцион-спектроскопик усуллари Ю.А.Золотов, С.Б. Савин,
Г.М. Мясоедова ва бошқалар томонидан ишлаб чиқилган, улар ташувчи
сифатида полиакрилонитрил толани грануласимон ионитлар билан тўлдириб
пресслаган. Ўзбекистонда элементларни аниқлашда кимёвий сенсор ва тест-
усулларни ишлаб чиқиш билан Геворгян А.М., Абдурахманов Э.,
(электрокимёвий усуллар), Джиянбаева Р.Х., Кабулов Б.Д., Насимов М.А.,
Шестерова И.П., Турабов Н.Т. (оптик усуллар) шуғулланган. Экстракцион
усуллардан фарқлироқ қаттиқ фазали спектроскопияда захарли эритувчилар
талаб этилмайди ва анализнинг экологик хавсизлигини таминлайди. ОЗМни
аниқлашнинг замонавий ва такомиллашган усулларини ишлаб чиқиш,
мавжуд аналитик операцияларни интенсивлаштириш, ҳозирги замон
талабларига жавоб берадиган экспресс усулларни яратиш каби олдига
қўйилган вазифалар хозирги кунда жуда муҳимдир, сабаби бу йўналишда
илмий тадқиқот ишлари деярли олиб борилмаган.


background image

8

Диссертация мавзусининг диссертация бажарилаётган олий

таълим ва илмий-тадқиқот муассасасининг илмий-тадқиқот ишлари
билан боғлиқлиги.

Ўзбекистон Миллий университети кимё факультетида

бажарилган илмий-тадқиқотишлари фундаментал Ф 22-7 «Региоселектив
органик реагентларни синтези» ва амалий А-12-53«Полимер ташувчиларга
иммобилланган

реагентлар

билан

атроф

муҳит

объектларидан

экотоксикантларни

фотометрик

ва

сорбцион-фотометрик

аниқлаш

усулларини ишлаб чиқиш»грантларида ўз аксини топган.

Тадқиқотнинг мақсади

органик реагентларнинг толали материалларга

иммобилланишни назарий принципларини ривожлантириш

ва улар ёрдамида

оғир ва заҳарли металларни аниқлашда экспресс, юқори танлаб таъсир
этувчан, сезгир сорбцион-спектроскопик усуллар ва тест-системаларни
ишлаб чиқишдан иборат.

Тадқиқотнингвазифалари

:

янги органик реагентларни мақсадли йўналтирилган синтезини

бажариш ва модификациялашни истиқболли йўлларини топиш;

аналитик хусусиятлари сақланган ҳолда органик реагентларни

иммобилланишини

оптимал

шароитини

танлаш

ва

ОЗМ

билан

иммобилланган ОРни рангли комплекс ҳосил қилиш химизмини аниқлаш;

ИМОР аналитик таркиби ва тузилишини аниқлаш ва уларнинг

тузилиши билан аналитик хусусиятларини орасидаги боғлиқликни кўрсатиш;

(6-метил-(пиридил-2-азо-м-аминофенол,

1-(5-метил-2-пиридилазо)-5-

диэтиламино-фенол, 1-(4-антипиридилазо)-2-нафтол сульфокислота, 1-(2-
пиридилазо)-2-оксинафталин-6-сульфо

натрий,

3-гидрокси-4-нитрозо-2-

нафтой кислота, 2-гидрокси-3-нитрозо нафтальдегид ва бошқа ўзига хос
функционал аналитик гуруҳларга (ФАГ) эга бўлган янги ОРларни толали
сорбентларга иммобиллашнинг оптимал шароитлари ва физик-кимёвий
тавсифларини аниқлаш;

Ишлаб чиқилган усулни турли хил табиатли моделбинар, учламчи ва

янада мураккаб аралашмалар, табиий ва чиқинди сувларнинг стандарт
намуналари, биологик объектлар, саноат материаллари ва бошқалар
анализидақўллаш.

Тадқиқот

нинг

объекти

сифатида атроф-муҳит объектлари, биологик

ва саноатда ишлаб чиқиш материаллари, табиий ва чиқинди сувларни
стандарт намуналари, бронзалар,қотишмалар ва ҳ.к. олинган.

Тадқиқот

нинг

предмети

–

турли

а

троф-муҳит

объектларини

ифлослантирувчи

экотоксикант

ҳисобланган

оғир ва заҳарли металлар ва

уларнинг бирикмалари.

Тадқиқот

нинг

усуллари.

Оптик

(сорбцион-спектроскопик,

нур

қайтариш спектроскопия усули, атом-абсорбцион); электрокимёвий ва
статистик хисоблаш усуллари. Элемент анализ, ИҚ-, ПМР-спектроскопик ва
квант-кимёвий хисоблашлар.

Тадқиқотининг илмий янгилиги

қуйидагилардан иборат:


background image

9

oрганик

бирикмаларининг

иммобилланишлари

функционал

ва

аналитик-фаол гуруҳларнинг тузилишига боғлиқ бўлган ҳолда аналитик
тавсифлариназарий жиҳатдан кўрсатилган;

aрзон, маҳалий хомашё асосида ишлаб чиқилган полиакрилонитрил

(ПАН) ва полипропиленга (ПП) иммобилланган ОРнинг кимёвий аналитик
хусусиятлари асосида механизми функционал-фаол гурухларнинг (ФФГ)
жойлашишига боғлиқлиги ва ион боғ табиатига эгалигиисботланган;

аналитик реакцияларнингхимизми ва ОЗМ ионлари билан реакцияга

киришадиган ФФГ асосланган, уларнинг тузилишини ва ўриндошлар
табиатинианалитик реагентларнинг ҳамда уларнинг металл ионлари билан
ҳосил қилган комплексларининг аналитик хоссаларига таъсири топилган;

илк бор ОЗМ ионларининг аниқлаш учунянги иммобилланган органик

реагентларни йўналтирилган синтезиўтказилган ва улар ёрдамида металл
ионлари учун сорбцион-спектроскопик усуллар ишлаб чиқилган.

Тадқиқотнинг амалий натижаси

қуйидагилардан иборат:

ИМОР ёрдамида ОЗМни аниқлашга асосланган экспресс, селектив ва

сезгир сорбцион-cпектроскопик усуллар ишлаб чиқилган ва улар асосида

атроф-муҳит объектларида темир, мис, қўрғошин, симоб, кобальт, алюминий
ва бошқаметалларни аниқлашнинг сорбцион

услублари ишлаб чиқилган,

метрологик ва аналитик тавсифлари баҳоланган;турли атроф-муҳит
объектлари (табиий, оқава, ичимлик сувлар, тупроқ, ҳаво, биомаҳсулотлар)
анализига қўлланилган;

ПАН- ва ПП-толалар асосида ОЗМ ионларни учун сенсорнинг сезгир

қатлами тайёрланган, уларни сорбцион-спектроскопик ва визуал-тест
усуллари

ёрдамида

аниқлаш

учун

оптик

хусусиятларини

юқори

аниқликдаўрганишда қўлланилган.

Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги

умумқабул қилинган

мезонлар асосида ўтказилган қиёсий таҳлил билан асосланган ва қўшимчалар
қўшиш, «киритилди-топилди» усуллари, хамда стандарт табиий сув ва
бронзалар намуналари билан таққосланган.Олинган натижалар математик
статистика усуллари билан қайта ишлаб чиқилган.

Тадқиқот

натижаларининг

илмий

ва

амалий

аҳамияти.

Тадқиқотда олинган натижаларнинг назарий аҳамияти шундан

иборатки, толали материалларга органик реагентларни иммобиллашнинг
назарий принциплари ишлаб чиқилди ва уларни ОЗМларга, хусусан темир
(II, III), кобальт, симобни танлаб таъсир этувчанлигини ошириш имконияти
яратилди. Электроманфий ва электронодонор ўриндошларга эга бўлган
реагентларни фенол ядросига киритиш амалга оширилди ва илмий асослаб
берилди, бу тахлил натижаларига ташқи омиллар таъсирини камайтирди ва
танлаб таъсир этувчанлигини оширди.

Ишнинг амалий аҳамияти шундан иборатки, атроф-муҳит объектларида

оғир ва заҳарли металларни микромиқдорларини аниқлашнингметрологик ва
аналитик тавсифлари яхшиланган усуллари ишлаб чиқилди; иммобилланган
органик реагентларни турли атроф-муҳит объектлари (табиий, оқава,


background image

10

ичимлик сувлар, тупроқ, ҳаво, биомаҳсулотлар ва бошқа) анализида
қўлланилди.

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.

Ишлаб чиқилган

сорбцион-спектроскопик

усуллар

«Навоиазот»ва

«Электрокимё

завод»акциядорлик жамият корхоналарига жорий этилган («Навоиазот»
АЖнинг 2015 йил21-апрелдаги 03/3126-сон маълумотномаси, «Электрокимё
завод» АЖнинг 2015 йил 1-майдаги 259-сон маълумотномаси).Саноат
корхоналарини оқава сувларни мониторинг қилиш натижалари руда ва
шламларни қайта ишлаш, технологик жараёнларни оптималлаштиришда,
оқава сувлардан металларни ажратиб олишусулларини танлашда ва уларни
оғир захарли металлардан тозалашда қўлланилган. Ишлаб чиқилган усулда
иммобилланган реагентлардан фойдаланганда 95-99% гача сорбцияланган
металларнинг миқдори ишлатилаётган усулларга нисбатан (80-90%) ошиши
кўрсатилган, самарадорлиги 10-20%га ошган.

Тадқиқот

натижаларининг

апробацияси.

Ишнинг натижалари

аналитик кимё бўйича ўтказилган турли халқаро конференцияларда:
International

Ecological

Congress.

Russia

(Воронеж,

1995);

Чугаевконференцияси (Украина, 2005); «Аналитика России» (Воронеж,
2009),«Аналитик кимёнинг долзарб муоммалари» (Термиз, 2002,2005);
«Конференция по молекулярной спектроскопии» (Самарканд, 2006),
«Интеграция образования науки и производства в фармации» (Ташкент, 2007),
TWAS Regional Conference of Young Scientists on the topic «Recent Trends in
Physical

Biological Sciences», (Bangalore, India 2014)ва кўпчилик республика

миқёсидаги конференцияларда (2000-2014йй.) муҳокама қилинган.

Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.

Диссертация мавзуси

бўйича 49 та илмий иш, жумладан, 8 та илмий мақола халқаро журналларда
чоп этилган.

Диссертациянинг ҳажми ва тузилиши.

Диссертация кириш, бешта боб,

хулоса, фойдаланилган адабиётлар рўйҳати, илова ва 210 саҳифа матн, 87 та
расм ва 89 та жадваллардан иборат.



background image

11

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ

Киришқисмида

диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти

асосланган, тадқиқот мақсади ва вазифалари ҳамда объект ва предметлари
тавсифланган,

Ўзбекистон

Республикаси

фан

ва

технологияси

тараққиётининг устувор йўналишларига мослиги кўрсатилган, тадқиқотнинг
илмий янгилиги ва амалий натижалари баён қилинган, олинган
натижаларнинг назарий ва амалий аҳамияти очиб берилган, тадқиқот
натижаларини жорий қилиш рўйхати, нашр этилган ишлар ва диссертация
тузилиши бўйича маълумотлар келтирилган.

Диссертациянинг

биринчи бобида

мавжуд маълумотлар оғир заҳарли

металларни фотометрик ва спектрофотометрик усуллар бўйича аниқлаш
ҳақидаги нашр қилинган ишлар таҳлили амалга оширилган,ҳамда
реагентларни иммобиллаш усуллари, уларни сорбцион-спектроскопик ва
визуал-тест

усулларда,

оптик

кимёвий

сенсорларда

қўлланилиши

келтирилган. Оғир заҳарли металларни турли объектларда иммобилланган
реагентлар ёрдамида аниқлаш натижалари системалаштирилган.Органик
реагентларни толали сорбентларда оғир заҳарли металларни аниқлаш учун
иммобиллаш етарлича ўрганилмаганлиги таъкидланган. Бу эса тадқиқот
объектини белгилайди.

Қаттиқ жисмлардан нур қайтарилиш спектрини олиш, нур қайтарилиш

коэффициентини

(R),

унинг

функциясини

f(R)

турли

омилларга

боғлиқлигини

ўрганиш

учун

автоматик

тарзда

қайд

этувчи

спектрофотокалориметр

«Пульсар»

ва

иккинурли

регистрловчи

спектрофотометр UV-ViS SPECORD M-40дан фойдаланилди. Биринчи
асбобнинг ишлаш принципи қайтарилиш коэффициентини 24 та белгиланган
тўлқин узунликларида (380-720нм) ўлчанди. Олинган натижалар математик
ҳисоблар билан аниқланди. Спектрларнинг нурланиш манбаи сифатида
МФК-150 ва ИСК-25 импульс лампалардан фойдаланилди.

UV-ViS SPECORD M-40 асбобни техник қисмлари. Оптик система: УФ

соҳадаги дифракцион панжарали иккитали монохроматор, 1302 штр/ммга
тенг; фильтрлар 31000-25000 см

-1

, рангли шишалар WК 36 25000-195000 см

-1

,

GA 48 195000-14000 см

-1

ва RA67 14000-11000 см

-1

. Нур манбаи сифатида

дейтерийли лампа Д

2

Е, спектрни УФ-соҳаси учун галогенли лампа

кучланиши 6В ва қувати 20ВТ спектрнинг кўринувчан соҳаси учун.

Қўлланиладиган қурилма ва материаллар тўғрисидаги маълумотлар

келтирилган, иммобилланган реагентларни олиш шароити ёритилган ҳамда
тажриба усуллари

иккинчи бобда

келтирилган.

ИМОРлар олишда турли синфларга мансуб, таркибида фаол

функционал гурух тутган органик бирикмалардан ҳамда ЎзМУ органик,
умумий, ноорганик, аналитик кимё кафедраларида синтез қилинган
бирикмалардан

фойдаланилди

(1-жадвал).Маълумки,

таркибида

электронодонор (ЭД) ўриндошлар тутган азобўёқларнинг сезгирлиги юқори.
Улардан фарқ қилиб, электроноакцептор (ЭА) ўриндошлар тутган


background image

12

бирикмалар

танлаб

таъсир

этувчанлиги

юқори

бўлган

аналитик

реагентлардир. ЭД ва ЭА ўриндошларни бир вақтда рангли моддалар
молекулаларига киритилиширеагентлар рангига ва улар ҳосил қилган
комплексларга катта таъсир кўрсатади, шунинг учун улар сезгирлиги ва
танлаб таъсир этувчанлиги бўйича истиқболга эгадир.

1-жадвал

Иммобилланиш учун қўлланилган асосий органик реагентлар

№
№

Реагентнинг номи

Техник номи

(қисқартирилган)

Брутто формула

Структурали формула

1.

2-(1,8-диокси-3,6-
дисульфо-2-нафтилазо)
бензоларсенкислотасин
ингнатрийлитузи

Арсеназо

I

(уранон,

торон,

Арс I)
С

16

Н

11

О

11

N

2

S

2

AsN

a

N N

OH

HO

3

S

OH

SO

3

H

H

2

O

3

As

2.

3,6-бис-[(o-
арсенофенил)азо]-4,4-
ди-

оксинафталин-2,7-

дисульфокислота

Арсеназо III
(Арс III)
С

22

Н

18

О

14

N

4

S

2

As

2

N N

OH

HO

3

S

OH

SO

3

H

N N

H

2

O

3

As

AsO

3

H

2

3.

3,3-бис-N,N-
ди(карбоксиметил)-
аминометил-о-крезол
сульфокислота

Ксиленол сариғи
(КС)
С

31

Н

32

О

13

N

2

S

CH

2

N

HOOCH

2

C

HOOCH

2

C

C

SO

3

H

H

2

C N

CH

2

COOH

CH

2

COOH

O

4.

5-(3,3

,

-дикарбокси-4,4

,

-

диокси
бензогидрилиден)-2-
оксо-1,3-
циклогексадиен-1-
карбоновая

кислота,

триаммонийли тузи

Хромазурол
Альберон
C

23

H

16

O

9

N

42

S

2

OH

C

H

4

NOOC

OH

COONH

4

COONH

4

O

5.

5-(б-(3-карбокси-5-
метил-4-оксоцик-
логексадиен-2,5-
илиден-1)-2,6-дихлор-3-
сульфобензил/-3-
метилсалицил кислота,
три- натрийли тузи


Алюминон
C

22

H

23

O

9

N

3

CH

3

C

HO

HOOC

CI

CI

SO

3

H

H

3

C

O

COOH


background image

13

1-жадвалнинг давоми

6

2-нитрозо-5-метокси

фенол (R

1

)

С

7

Н

7

NО

3

OH

OCH

3

N

O

7.

Метилтимол кўк

Метилтимол

кўк

(МТК)
C

37

H

43

O

13

Na

2

S

SO

3

H

O

CH

2

NH

CH

2

COONa

CH

2

COOH

CH

3

CH

C

HO

H

2

C

CH

3

CH

3

NH

NaOOCH

2

C

HOOCH

2

C

H

3

C

CH

CH

3

CH

3

8.

N-метиланабазин-б-азо-
1,8-аминонафтол-4,8-
дисульфокислота

MAK
C

21

H

22

O

7

S

2

N

4

9.

6-метил-(пиридил-2-азо-
м-аминофенол

ПААФ
C

13

H

13

ON

3

H

3

C

N N

O

H

2

N

H

10. 1-(5-метил-2-

пиридилазо)-5-
диэтиламинофенол

ПАДЭАФ
C

17

H

21

ON

3

H

3

C

N N

N

HO

C

2

H

5

C

2

H

5

11. 1-(4-антипиридилазо)-2-

нафтол сульфокислота

ААН-S
C

23

H

17

O

5

N

4

Na

N

N

H

3

C

N

N

О

H

3

C

SO

3

Na

HO

12. 1-(2-пиридилазо)-2-

оксинафталин-6-сульфо
натрий

ПАР-тузи
C

15

H

9

O

7

N

3

Na

2

N

N N

SO

3

Na

SO

3

Na

OH

13. 3-гидрокси 4-нитрозо-2

-нафтой кислота (R

2

)

C

11

H

7

NO

4





14. 2-гидрокси-3-нитрозо

нафтальдегид(R

3

)

C

11

H

7

NO

3




Органик реагентларга нисбатан «иммобилизация» тушунчаси

остида бирикмаларнинг полимер материаллари функционал гуруҳлари билан
реакциялари ҳисобига бирикмалар молекулаларини хакарактчанлигини
камайиши тушунилади, тор маънода эса – уларни кимёвий боғланиш
усулларидир.

C

OH

N

O

O H

O

C

OH

N

O

H

O


background image

14

Арзон ва маҳалий хомашёдан тайёрланган ПАН ва ПП асосидаги

ташувчиларга иммобилизация қилинган ОРларни кимёвий аналитик
хусусиятлари ўрганилди. ПАН-ва ПП-толаларга иммобилланган ОР, ўзини
аналитик хусусиятларини сақлаб қолиши аниқланди.Металл комплексларини
толали сорбентда

ҳосил бўлиш

шароити, эритмадаги комплексни

хусусиятларига ўхшаш, шунинг учун эритмадаги реакцияларни ва унда
ишлатиладиган аналитик реагентларни ПАН ташувчи асосида янги оптик
сенсорларни яратиш учун ишлатиш мумкин.

Учинчи бобда

эса Арсеназо гуруҳли, трифенилметан қатори органик

реагентларни, ҳамда кафедрада синтез қилинган, ПАН- ва ПП-ташувчиларга
иммобиланган реагентларнинг аналитик хоссаларини, уларни иммобиллашни
муқобил шароитини танлаш тадқиқот натижалари келтирилган ва таҳлил
қилинган.

Қаттиқ ташувчи сифатида саноатда чиқариладиган (ВИОН-АН, ВИОН-

КН) ва полимерлар кафедрасида синтез қилингантолалардан (СМА-1, СМА-
2, СМА-3, МХ-1, ПП-АН-ГМДА ва бошқалар) фойдаланилди.Функционал
актив гуруҳлар билан модификация қилинган толали сорбентлар яхши
ионалмашиниш ва кинетик хусусиятларига эга юпқа материаллар бўлиб,
агрессив мухитлар, механик таъсирларга чидамлилиги ва бўкиш даражаси
юқори. Улар компонентларни инструментал усуллар ёрдамида ёки халақит
берадиган катионлар ва анионлардан ажратиб олиш учун концентрлашда
ишлатилади.Баъзи

полимерли

ташувчиларни

тавсифлари

2-жадвалда

келтирилган.

2-жадвал

Полимерли ташувчиларни баъзи хусусиятлари

Толани
номи

Иммобиллаш учун

ишлатилган - реагент

Толани

модификациялан-

ган гурухлари

Толани

ранги

Иммобилизацияда
н кейин толани
ранги

СМА 1

АрсеназоI (Арс I)

Арсеназо III(Арс III)

Алюминон

Метилтимолкўки

Гексаметилендиамин
(ГМДА)

Сариқ

Пушти

Оч сиёхранг

Пушти

Оч сиёхранг

СМА 2

Метилтимол

кўки

(МТС)

Хромазурол (Хз)

Гидроксиламин
сернокислый (ГА)

Сариқ

Оч сиёхранг

Пушти

ВИОН-АН-
1

Арс I

Арс III

Амино-ва

амидин

гурухлар

Сариқ

Пушти

Оч сиёхранг

МХ-1

Арс III

Бирламчи ва учламчи
NH

2

-

гурухлар,амидинва
карбоксил гурухлар

Оч-сариқ

Пушти


СМА-3

КО

Этилендиамин

Сариқ

Оч жигар ранг

Синтез қилинган толасимон материалларнингасосий афзалликлари –

солиштирма сирт юзаси юқори, у гранулаланган сорбентларникига нисбатан
2 тартибга юқори, аморф структурали полимерларга нисбатан 5-6 марта
каттадир. Толали сорбент заррачаларининг диаметри гранулаланган
сорбентларнинг диаметридан 1-2 тартиб паст.


background image

15

Иммобиллашнинг оптимал шароитларини аниқлаш мақсадида ҳар

бир «ОР-ташувчи системада (30 та система) иммобиллаш шароитини нур
қайтариш коэффициенти интенсивлигини (1-3-расмлар) таъсир этиш вақтига,
температурага, муҳитга, реагент концентрациясига ва бошқа омилларга
боғлиқлиги ўрганилди.

0,4

0,3

0,2

, нм.

R

0,1

650

550

450

0,5

1

2

3

4

0.1

0.2

0.3

0.4

R

460

540

620

700

, нм

0.5

1

2

3

R

420

500

580

660

, нм

0.1

0.2

0.3

1

6

2

3

4

5

1-расм.

КОиммобиллашдан

олдинги (1) ва кейинги (2)нур
қайтариш спектри (3), (4) –
ИМКО Cuва Pb билан нур
қайтариш спектрлари.

2-расм.

МХ-1-ГМДА

1

толани

Арс

IIIбилан

иммобиллашни олдинги (1)
ва кейинги (2)нур қайтариш
спектри 3- Fe(II) рН=2,5нур
қайтариш спектри (С Fe =
1,0·10

-4

).

3-расм. ВИОН-АН-1 толани
Арс III билан иммобиллашни
олдинги (1) ва кейинги (2)нур
қайтариш спектри, 3, 4, 5, 6-
Cu,

Ni,

Co,

Fe

комплексларини

нур

қайтариш спектрлари.

3-жадвалдатурлиташувчиларга

органик

реагентларни

иммобилланишнинг оптимал шароитларикелтириган.

3-жадвалдан кўриниб турибдики, арсеназо ва трифенилметан қатори

реагентлари, хамда кафедрада синтез қилинган реагентлар ташувчига 5-10
минутда иммобилланади, сорбентга шимилган реагентнинг максимал
концентрацияси1,0∙10

-5

дан 1,0∙10

-3

молгача, бу уларнинг САС ва ДАСга

тўғри келади.

Толали ташувчининг юзасида аналитик сигнални ўлчаш усулини

танлашда, ОРни олдиндан концентрлаш ва кейин аниқланаётган металл
билан комплекс ҳосил қилишига асосланган усул қўлланилди:

mR-Cl+L

m-

=R

m

L

+

mCl

-

ва R

m

L+Me=R

m

MeL.

Қаттиқ

ташувчиларда

органик

реагентларни

иммобилланиши

функционал гуруҳлар ва полимерларнинг кимёвий таъсирлашуви ҳисобига
содир

бўлади.

Ишлатилаётган

компонентларнинг

табиатига

қараб

иммобилланган реагентнинг синтезида индивидуал ёндашув бўлиши шарт,
шунинг учун уларнинг ҳосил бўлиш табиати ва характери бир-биридан фарқ
қилади.

Имобиллаш механизмини ўрганиш вақтида реагентларни ташувчиларга

боғланиши ОР ва сорбентнинг функционал гуруҳлари ўртасидаги таъсир
ҳисобига рўй беради. Арсеназо, КО, ХЗ, МТК, ССК молекулаларида
сульфогуруҳларнинг бўлиши бу реагентларни ташувчиларга ион алмашиниш
ҳисобига иммобилланиш имконини беради. Алюминоннинг бирикиши
сорбентнинг хлор-шакли билан реагентнинг бензол халқаларидан бирининг
туз ҳосил қилувчи гуруҳининг таъсирлашуви ҳисобига амалга ошиши
мумкин.


background image

16

3-жадвал

Турли ташувчиларга органик реагентларни иммобилланишнинг

оптимал шароитлари

Система

реагент-ташувчи

Эритмада

реагентни

концентрацияси,

М

Иммобилл

аш вақти,

мин.

рН

Иммобиллан-

ган реагент

концентрацияси, М

АрсI-МХ-1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,0∙10

-5

ApcIII-МХ-1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,2∙10

-5

ApcIII-ВИОН-АН1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,5∙10

-5

КО-ВИОН-АН1

1,5∙10

-4

7

4-6

1,0∙10

-4

КО-СМА-1

1,0∙10

-4

7

5-7

8,0∙10

-5

Алм-ППАК-ГМДА

9,0∙10

-4

7

5-7

1,0∙10

-4

Алм-СМА 1

1,0∙10

-4

8

6-7

5,8∙10

-5

ХЗ- ППАК-ГМДА

1,0∙10

-5

7

5-6

1,0∙10

-4

ХЗ-СМА 2

1,0∙10

-4

8

6-7

7,9∙10

-5

МТС-СМА-1

1,0∙10

-3

5

5-7

1,0∙10

-4

ССК-ВИОН-АН1

1,0∙10

-3

9

5-6

1,0∙10

-4

МАК-СМА-1

1,0∙10

-4

5

5-6

1,0∙10

-4

ПААФ-СМА-2

1,0∙10

-4

5

5-6

1,0∙10

-4

ППАК-ГМДА

1,0∙10

-4

6

5-6

1,0∙10

-4

ППАК-ГМДА

1,0∙10

-4

6

5-6

1,0∙10

-4

ААНS- ВИОН-АН1

5,0∙10

-4

6

6-7

8,2∙10

-4

ААНS-2,6- СМА-1

5,0∙10

-4

5

5-6

5,0∙10

-4

КК -ВИОН-АН-1

1,0∙10

-4

5

5-6

8,6∙10

-5

БФС- СМА 2

1,0∙10

-5

6

5-6

0,6∙10

-5

ПАДЭАФ- МХ-1

1,0∙10

-4

6

6-7

8,0∙10

-5

ПААФ-МХ-1

5,0∙10

-4

5

6-7

9,4∙10

-5

СМА-1 – ПАР-соль

1,0∙10

-4

6

6-7

1,0∙10

-4


ОРни таклиф қилинаётган схема бўйича иммобилланишини ИК-

спектроскопиянинг натижаларидан ҳам билишмумкин.

МХ-1 ва СМА-1 гаМАК, ПАР- тузларни, Арс.Iва Арс.III, хромазурол ва

КО

ПП-АК-ГМДАга

иммобилланиши

вақтида

реагентларнинг

сульфогуруҳлари

сорбентларнинг

ионланган

аминогуруҳлари

билан

қуйидаги схема бўйича реакцияга киришади:

~Р-NН

3

+

Сl

-

+НО

3

S-R → ~Р-NН

3

+ -

О

3

S-R + НСl.

Арс.I ва Арс.III, КО ва ССКларни ВИОН-АН- толага иммобилланиш

вақтида асосан ўрганилаётган реагентларнинг сульфогуруҳини ионланган
пиридинли сорбент фрагменти ўртасида таъсирлашув содир бўлади:

~Р-С

6

Н

5

N

+

Сl

-

+НО

3

S-R → ~Р- С

6

Н

5

N

+ -

О

3

S-R + НСl.

Алюминони ни ПП-АК-ГМДАги иммобиллашуви реагентларнинг-

СООNН

4

гуруҳи орқали содир бўлади:

~Р-NН

3

+

Сl

-

+ Н

4

NООС-R → ~Р-NН

3

+ -

ООС-R + NН

4

Сl


background image

17

Реакцияни тахмин қилинаётган схема бўйича, реакцияда иштирок

этаётган реагент ва сорбентларнинг юқорида айтиб ўтилган ФФГлар орқали
боришини

иммобилашган

системаларни

ИК-спектрларидаги

ютилиш

чизиқларини силжишидан, ёки хлорид-ионларини меркуриметрик титрлаш
натижаларидан кўрса бўлади.

Бошланғич

ва

иммобилланган

реагентларнинг

спектрларини

солиштириш натижасида иммобилланган ва натив реагентлардаги комплекс
ҳосил бўлишига жавоб берадиган функционал-аналитик гуруҳлар бир-
бирига ўхшаш эканлиги аниқланди.

Гидроко-, амино-, амидин гуруҳлар учун характерли бўлган спектр

ютилиш чизиқларини силжишидан (Дн≈ 60-200см

-1

), ион боғдан ташқари,

реагент ва ташувчи ўртасида кучли молекулалараро водород боғлар ҳам
пайдо бўлади, деган хулоса қилиш мумкин.

MNDО, АМ1 ва РМ3 квант-кимёвий ҳисоблаш усуллари ёрдамида

металл ионларини иммобилланган органик реагентлар билан комплекс ҳосил
бўлишини тахминий координациясини топиш имкониятлари ўрганилди.
Бунда ИК-спектроскопик ва кимёвий тадқиқот натижалари ва ҳисоблаб
топилган натижалар бир хил эканлиги аниқланди.

Баъзи комплекслар ва органик реагентларнинг ИК-спектрларини

солиштириш шуни кўрсатдики, комплекслар спектрларида –О-Ме га тегишли
бўлган 650-480 см

-1

диапазонда чизиқлар пайдо бўлганини кўриш мумкин, бу

чизиқлар реагентларнинг спектрларида намоён бўлмайди.

Тўртинчи бобда

оғир заҳарли металл ионларини ИМОР билан қаттиқ

фазада комплекс ҳосил қилиш натижалари келтирилган, уларни оптимал
шароити топилган, танланган ИМОР нинг эритмада ва иммобилланган
ҳолатдаги хоссалари таққосланган.

ИМОРни ОЗМ ионлари билан комплекс ҳосил бўлиш оптимал

шароитлари

топилди.

Арсеназо

гуруҳи

ва

трифенилметан

қатори

реагентлари, ҳамда кафедрада синтез қилинган реагентлар билан металл:
темир, қўрғошин, мис, алюминий, симоб, кадмий, хром (III), кобальт, никель
ионларини комплексини ҳосил бўлишга таъсир этувчи омиллар ўрганилди
(4-жадвал).

Металл ионларини ИМОРлар билан комплексларини нур қайтариш

спектрининг аналитик сигнали катталигини ўрганилаётган эритманинг
кислоталилигига боғлиқлиги,эритмада ва қаттиқ ташувчиларда комплекс
ҳосил бўлишнинг аналитик ва метрологик тавсифлари солиштирилди (5-6-
жадвал).

Олинган тажриба натижаларига кўра, комплекс ҳосил бўлиш

реакциялари етарлича контрастликка (Дл) эга. ИМОР иштирокида борган
усулларнинг метрологик параметрлари ва аналитик характеристикалари,
оддий фотометрик вариантда борадиган усулларга қараганда яхши эканлиги
аниқланди.


background image

18

5-6-жадваллардан кўриниб турибдики, мухитнинг оптимал рНи

кислоталик томонга 1-3 бирликка силжиган, бу металларни аниқлашда
танлаб таъсир этувчанликни ортишига олиб келади.

4-жадвал

Комплекс ҳосил бўлишни оптимал pH

Комплексни табиати

л

max

MeR,

нм

л

max

HR, нм

Дл

ОптималpH

Pb-ИМ-АрсIII

660

580

80

3,0-4,0

Al-ИМ-хромазурол

570

520

50

4,0-5,5

Al-ИМ-алюминон

530

470

40

2,8-4,5

Fe-ИМ-S-Sal

520

-

2,0-4,0

Cu-ИМ-Арс.III

660

580

80

2,0-3,5

Fe-ИМ-Арс.III

660

580

80

2,5-3,5

Cr-ИМ-Арс.III

665

580

80

2,5-4,0

Ni-ИМ-Арс.III

665

580

85

2,5-4,0

Cu-ИМ-Арс.I

580

520

60

2,0-3,5

Fe-ИМ-Арс.I

590

525

65

2,0-3,5

Co-ИМ-Арс.I

580

520

60

2,6-4,2

Ni-ИМ-Арс.I

580

535

65

2,8-4,5

Иммобилланган органик реагентларнинг танлаб таъсир этувчанлигини

ортиши, қаттиқ фазада комплекс ҳосил бўлган вақтда, конфигурация ва турли
ионлар билан ҳосил бўлган комплексларнинг барқарорлигига қўйиладиган
талаб юқорилиги билан тушунтирилади.

Динамик шароитларда ион металларни турли ҳажм ва табиатли

эритмалардан аниқлаш мумкинлиги тажриба орқали топилди (7-8-
жадваллар). Жадваллардан кўриниб турибдики, металл ионларини турли
ҳажмлардан аниқлаганда олинган аналитик сигналлар етарли даражада
ишончли ва аниқ. Олинган натижалар асосида хулоса қилиш мумкинки,
металлионларини турли ҳажмлардан концентрлаш мумкин ва унинг
концентрлаш коэффициенти 90%дан катта бўлади.


background image

19

5-жадвал

Эритмада ва ташувчида мис ва темирни аналитик тавсифларини солиштирма хоссалари

Реагент

Ме

Ме:реагент

л

мах

,

нм

Е

рН

мах

эритма

ташувчи

реагент

комплекс

эритма

ташувчи

эритма

ташувчи

эритма

ташувчи

эритма

ташувчи

Алюминон

Сu

1:1

1:1

430

430

535

535

12400

12400

3,8

3,8

Хромазурол

Fe

1:2

1:1

430

430

545

545

59300

59300

5,8

5,8

Ксиленол оранж

Fe

1:1

(рН<3)

1:2

(рН>4,5)

435

435

555

580-

555

580-

21100

21100

3,3-3,5

3,3-3,5

Метилтимол кўки

Cu

1:1

1:1

435

435

590

590

19000

19000

3,5

3,5

6-жадвал

Эритмада ва ташувчида симоб, қурғошин ва хромни аналитик тавсифларини солиштирма хоссалари

Реагент

Ме:реагент

л

мах

,

нм

Е

рН

мах

Эритма

ташувчи

реагент

комплекс

эритма

ташувчи

эритма

ташувчи

эритма

ташувчи

эритма

ташувчи

Pb-ИМАрс.III

1:1

1:1

430

430

535

535

12400

12400

4-5

3-5

Pb- ИМКО-
-ВИОН-АН-1

1:2

1:1

430

430

540-580

580

59300

59300

4,5-5,5

4-5

Pb- ИМКО-СМА1 1:1

1:1

430

440

540-580

590

54300

54200

4-5

3-5

Hg-ИМААН-S
-CMA-1

1:2

1:2

460

460

620

650-680

49100

51100

3,3-3,5

3,3-3,5

Hg-ПАДЭАФ
CMA-1

1:1

1:1

520

520

640

630

19000

19000

4-5

3-4

Hg-ИМПААФ-
-CMA-1

1:1

1:1

540

540

620

620

6800

6890

3-4

3-4

Cr- ИМ-Арс.III

1:1

1:1

540

540

640

650

64000

62000

4-6

3-6

Cr-ИММТС

1:1

1:1

540

590

660

670

43820

40000

3-5

3-4


background image

20

7-жадвал

Иммобилланган органик реагентлар билан металларни турли

хажмларда аниқлаш (С

Ме

=10,0 мкг)


V

1,

см

3

ИМХЗ - Fe

ИМКО- Hg

F(∆R)

Топилган,
мкг

Концен.

коэф.

F(∆R)

Топилган,
мкг

Концен.

коэф.

25

5,704

10,05

100,5

15,120

9,98

99,8

50

5,700

10,25

102,5

15,125

9,95

99,5

100

5,794

10,02

100,2

15,405

9,97

99,7

200

5,794

10,22

102,2

15,405

9,97

99,7

250

5,886

9,95

99,5

15,681

9,75

97,5

500

6,187

9,55

95,5

18,321

9,25

92,5

8-жадвал

ИМ-Арс.III ёрдамида металларни хар хил хажмларда аниқлаш

(С

Ме

=3,0 мкг)


V

1,

см

3

Темирни

Кобальт

Никел


F(∆R)

Топил-
ган,
мкг

Кон-

центр.

коэф.


F(∆R)

Топил-
ган,
мкг

Кон-

цен.

коэф.

F

(∆R)

Топи
лган,
мкг

Кон-

цен.

Коэф

50

1,078

3,02

100,6

3,44

3,01

100,3

3,52

2,99

99,67

100

1,032

2,94

98,67

3,52

2,99

99,67

3,95

2,98

99,33

200

1,054

2,96

98,8

3,40

3,00

100,0

4,05

2,96

98,67

250

1,07

8

2,98

99,33

3,40

3,00

100,0

4,05

2,94

98,00

500

1,04

0

2,96

98,8

3,50

2,99

99,67

4,05

2,94

98,00

1000

1,05

5

2,90

96,6

3,60

2,96

98,67

3,69

2,90

96,67


Олинган натижалар асосида ОЗМларни статик ва динамик шароитларда

миқдорини аниқлаш усуллари ишлаб чиқилди. Гуревич-Кубелка-Мунка
функцияси F(R) ва металл концентрациялари орасидаги пропорционал
боғлиқлик

интерваллари

аниқланди.

Бунда

Гуревич-Кубелка-Мунка

функцияси F(R)=(1-R)

2

/2R тенглама ёрдамида ҳисоблаб топилди.

ОЗМларни ИМОР билан аниқлашда оддий фотометрик усулга қараганда

ҳосил бўлаётган комплексларнинг барқарорлиги ошгани кузатилди,
аниқланаётган

концентрацияларнинг

қийматларининг

интервали

бир

тартибга камайганлиги кузатилди (9-жадвал).






background image

21

9-жадвал

Ишлаб чиқилган усулёрдамида ИМОР билан баъзи металларни

метрологик тавсифлари

Реагент

Металл

Металл концентрациясини

аниқлаш интервали, мкг/мл

Концентрлаш

коэффициенти

Концентрацияни

аниқлашни қуйи

чегараси, мкг/мл

Статика 10

2

Динамика 10

2

ИМ-Арс.I

Cu

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,016

Fe

2,24-44,80

1,12-84,00

100

0,080

ИМ-Арс.III

Fe

2,24-8,40

1,40-84,00

100

0,014

Pb

8,24-41,40

4,14-41,40

100

0,013

Co

5,06-88,40

1,18-100,13

100

0,010

Ni

9,40-88,10

1,17-99,00

100

0,011

Cu

3,18-53,30

1,64-95,25

100

0,016

Сr

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,018

ИМ-КО

Pb

6,21-62,10

3,11-99,36

80

0,033

Ni

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,026

Cu

5,04-39,69

5,04-39,69

85

0,023

10-жадвал

Мураккаб модел аралашма таркибидан мисни ИМКО билан

сорбцион-фотометрик аниқлаш (Р=0,95; n=5)

Аралашмани таркиби, мкг

Топилган

Cu, мкг

(

x



)

S

S

r

Cu(10,0)+ Cо(10,0);

10,01±0,35

0,01

0,03

Cu(1,0)+Pb(2,0)+Zn(15,0);

0,94±0,09

0,08

0,08

Cu(2,0)+Pb(1,0)+ Fe(4,0);

1,96±0,18

0,16

0,08

Cu(2,0)+Pb(1,0)+Cr(1,0);

2,04±0,21

0,19

0,10

Cu(1,0)+Pb(1,0)+ Fe(13,0)+Cr(10,0);

1,04±0,12

0,11

0,11

Cu(5,0)+Pb(3,0)+Fe(15,0)+Mn(10,0);

4,88±0,68

0,59

0,12

Cu(3,0)+Pb(0,5)+Cd(2)+Cr(10)+Fe(30);

3,12±0,63

0,55

0,17

Cu(10,0)+Fe(5,0)+Zn(15,0)+Cо(2,0)+
+Al (10,0)+ Ni (10,0).

9,82±0,13

0,25

0,14

Металларни миқдорий аниқлаш бўйича олинган натижаларни қайта

ишлаш шуни кўрсатдики, олиб борилган ўлчашлар ва таклиф қилинган
усуллар, статик шароитда олинган натижаларга қараганда динамик
шароитларда олинганлари катта сезгирликка ва қайта такрорланувчанликка
эга.

Реал

объектларда:

сув,

тупроқ,

озиқ-овқат

махсулотларида,

қотишмаларда, ишлаб чиқариш саноати материалларида ОЗМ миқдорий
аниқлаш учун қайси бегона ионлар АСга ва металларни аниқлашга халақит
беришини билиш зарур.

Бунинг учун ОЗМ билан ҳалақит қилувчи бегона ионларнинг бинар,

учламчи ва кўпкомпонентли мураккаб модел аралашмалари тайёрланди,


background image

22

уларнинг жоиз концентрациялари аниқланаётган металларга халақит
бермайди (10-11-жадваллар). ОЗМ экотоксикантлар ичида энг хавфлиси
ҳисобланиб, юқори персистентлиги билан ажралиб туради, хамда тупроқ ва
ўсимликларда тўпланиб туриш хусусиятига эга.

11-жадвал

Мураккаб аралашмалар таркибидан металларни сорбцион-фотометрик

аниқлаш (Р=0,95, п=5)

Металл

табиати

Иммобил-

ланган

реагент

Аралашма

номери

Киритилди,

мкг

Топилди,

мкг

S

Sr

Al

ИМ ХЗ

1

10,0

9,81±0,56

0,23

0,023

2

10,0

10,06±0,53

0,21

0,021

Al

ИМ АЛМ

1

10,0

9,82±0,40

0,24

0,025

2

10,0

10,2±0,45

0,28

0,028

Pb

ИМКО

1

4,0

3,96± 0,22

0,19

0,050

2

4,0

4,08 ±0,12

0,12

0,030

Cu

ИМКО

1

4,0

4,06± 0,17

0,29

0,073

2

4,0

4,10 ±012

0,12

0,029

Fe

ИмАрсIII

1

4,0

4,18 ±0,20

0,16

0,040

2

4,0

4,18±0,20

0,21

0,050


Мис, алюминий, қўрғошин, темир ва бошқа ионларни индивидуал

эритмаларда сорбцион-спектроскопикусул билан ўрганиш натижалари, ҳамда
бегона халақит бераётган катионларнинг таъсирини ўрганиш натижалари
асосида хулоса қилиш мумкинки, модел аралашмаларда ўрганилаётган
металларни аниқлаш мумкин ва уларни келгусида реал табиий объектларни
тахлил қилишда қўллаш мумкин.

Ишлаб чиқилган сорбцион-спектроскопик усулларни турли атроф-

муҳит объектларида оғир заҳарли металларни иммобилланган органик
реагентлар ёрдамида аниқлашнинг аналитик қўлланилиши диссертациянинг

бешинчи бобида

келтирилган.

Ичимлик сув ва сув таъминоти манбалари, рудалар ва минераллар

турли таркибга эга бўлгани, элементларнинг концентрация диапазони сув
намуналарида турлича бўлгани, n

10

-2

мг/дм

3

(Сa

2+

, Na

+

) n

10

-4

мг/дм

3

(Ag

+

,

Tl

+

, Be

2+

, Hg

2+

, Cr

6+

, Pb

2+

ва бошқалар) ёки ундан паст;турли шаклларда

бўлиши, таркиби ўзгарувчан бўлганлиги сабабли, реал объектларда ОЗМ
аниқлаш учун бегона ионларнинг миқдорий нисбатларини ўзаро таъсирини
билиш зарур. Бу омилларга ишлаб чиқилган усулларнинг ишончлилиги,
аниқлиги ва қайта такрорланучанлиги боғлиқ. Сувларнинг сифат ва
миқдорий тавсифлари ичимлик сувлари ва сув манбаларининг ДавСТ
маълумотлари ёрдамида аниқланди.

Ичимлик суви таркибидан баъзи металларни аниқлаш натижалари 12-

16-жадваллардакелтирилган.

Сувни сифат ва миқдорий тавсифларини ДавСТланган ичимлик суви ва

сув манбалари натижаларидан олинди.


background image

23

12-жадвал

Сув намуналарида темирни сорбцион-фотометрик аниқлаш

(V=100 см

3

; Р=0,95; n=5)

Сув

намунасини

номери

Иммобил-

ланган

реагент

Киритилди,

мкг

Топилди,

мкг

Sr·10

2

Контрол

усул,

мкг

Ичимлик 1

ИМАрс.I

-

3,00

1,65±0,05
4,72±0,24

1,0
1,3

1,68

2.

ИМАрс.III

-

2,76±0,39

3,0

2,40

3.

ИМАрс.III

-

2,19±0,14

2,6

2,20

3,00

5,06±0,35

2,8

4.

ИМССК

-

2,70±0,39

1,0

2,68

3,00

4,72±0,24

1,3

Чиқинди 1.

ИМАрс.I

-

2,90±0,40

2,8

2,87

2.

ИМАрс.III

-

2,87±0,35

2,8

2,90

3,00

5,24±0,17

3,2

3.

ИМССК

-

2,33±0,20

2,5

2,20

4,00

6,40±0,42

2,3

13-жадвал

Темирни ИМПАР ваИМXЗсув намуналарида текшириш (P=0,95;n=5)

ИМОР

Сув

намуналари

Киритилди,

мг/л

Топилди,

мг/л

Sr

Топилди,

мг/л *

ИМПАР

Оқава

10,0

9,82

0,025

9,92

ИМПАР

Чиқинди

10,0

10,01

0,028

9,89

ИМПАР

Ичимлик

10,0

10,40

0,036

10,10

ИМXЗ

Охангаронд.

1,00

1,02

0,08

1,1

ИМXЗ

Чирчик д.

3,20

3,27

0,15

3,25

ИМXЗ

Ичимлик

2,52

2,56

0,06

2,60

ИМXЗ

Қора-қамиш

кан.

2,00

1,9

0,18

2,12

Изоҳ: *контрол усул -атом-абсорбцион

Жадваллардан

кўриниб

турибди,

фотометрик

усулда

олинган

натижалар, ИМОР иштирокида нур қайтириш спектроскопия усулида
топилган натижаларга қараганда аниқлиги паст.

Ишлаб чиқилган усул ёрдамида олинган натижаларни аниқлиги ва

қайта такрорланувчанлиги,табиий сувлар намуналарида қўшимчалар қўшиш
усули билан, хамда ДавСТланган стандарт сувларни ва бронзаларни
намуналарини ўрганиб тасдиқланди. Олинган натижалар 17 ва 18-
жадвалларда келтирилган.

Табиий сувларнинг стандарт намуналари («қуруқ сув») Козоғистон

республикасининг геология ва атрофни муҳофаза қилиш қўмитаси
«Экогидрохимгео» марказий лабораториясида ишлаб чиқилган ва улар ишлаб
чиқилган усулларга қўлланилди. Бу – табиий, ичимлик ва минерал сувларнинг


background image

24

асосий типларини ион таркибини моделлаштирувчи оригинал қуруқ
намуналарини етказиб берадиган ягона таъминотчидир.

14-жадвал

Алюминийни ИМОР билан аниқлашда ишлаб чиқилган усулни бошқа

усуллар билан таққослаш

Намуна

Номи

Топилди алюминий, мкг/л

S

r

Ишлаб чиқилган усул

билан

Атом-абсорбцион

усул билан

Чиқинди сувлар

Чирчик

1,11

0,12

1,16

0,01

Олмалиқ

2,35

0,10

2,50

0,04

Зарафшон

2,66

0,17

2,30

0,06

Озиқ-овқат махсулотлари

Сут

10,24

0,12

10,2

0,10

Картошка

10,1

0,16

9,9

0,09

15-жадвал

ИммобилланганAAHS-2,6 ва ПАДЭАФ билан симоб(II)ни чиқинди

сув таркибидан аниқлаш

Объект

Топилди симоб, мкг/л

n

S

Sr

Ишлаб

чиқилган

усул билан

Контрол

усул*

Салар

5,71±0,03

5,5

5

0,03

0,005

Анхор

10,84±0,03

10,8

4

0,02

0,002

Чирчик

5,92±0,09

6,0

4

0,06

0,010

Чиқинди сув

21,0±0,04

22,2

5

0,04

0,011

Изоҳ: *-атом-абсорбцион усул.


Қуруқ намуналар таркибида макромиқдорда: натрий, калий, кальций ва

магний, гидрокарбонатлар, хлоридлар, сульфатлар, нитратлар, хамда
микромиқдорда: Cu, Mo, Re, U, Pb, Mn, Se, Zn, Co, Cr, Ni, Cd, Fe ва Al бор.

18-жадвалдан

кўриниб

турибдики,

экспериментал

натижалари

ўрганилган сувлар намуналарининг паспорт натижалари билан яқин.

Оғир захарли металларни ИМОР ёрдамида аниқлашнинг ишлаб

чиқилган

усуллари

юқори

танлаб

таъсир

этувчанлиги

ва

қайта

такрорланувчанлиги билан ажралиб туради, сув ва саноат материалларини
тахлил

қилиш

учун

таклиф

қилинаётган

усулларни

метрологик

асосланганлигидан далолат беради.





background image

25

16-жадвал

Иммобилланган реагентлар ёрдамида сув намуналаридан мис

ионларини аниқлаш (100 см

3

; Р=0,95; n=5)

Сув

намунасини

номери

Реагент

Киритилди,

мкг

Топилди,

мкг

Sr

Контрол усул

билан топилди,

мкг

1

2

3

4

5

6

Ичимлик 1

ИМАрс.III

-

0,95±0,01

0,090

1,00

2,00

3,12±0,21

0,14

2

ИМАрс.III

-

1,64±0,12

0,13

1,68

4,00

5,71±0,20

0,11

3

ИМКО

-

2,78±0,04

0,01

2,82

4

ИМКО

-

0,148±0,08

0,9

0,15

Чиқинди 1

ИМАрс.I

-

2,71

0,01

0,07

2,6

2

ИМАрс.III

2,00

4,84

0,16

0,11

3

ИМАрс.III

-

2,90

0,09

0,06

2,9

3,00

5,90

0,06

0,04

4

ИММТС

-

2,74

0,02

0,08

2, 70

2,00

4,84

0,16

0,11

3,00

5,92

0,07

0,05

4,00

6,90

0,09

0,06

5

ИМКО

-

3,97

0,07

0,05

3,9

Оқава 1

ИМАрс.1

-

1,11

0,12

0,01

1,16

2

ИМКО

-

2,35

0,10

0,04

2,50

3

ИМАрс.III

-

2,66

0,17

0,06

2,30

17-жадвал

Ишлаб чиқилган усул билан металларни сув намуналаридан аниқлаш

ва стандарт паспортли натижалар билан солиштириш

Сув намунаси

Метал

иони

Реагент

Топилди,

мг/дм

3

(х+∆х)

Sr

Паспорти бўйича

металлни

миқдори, мг/дм

3

ОСО 178-89

Cu

ИМАрс.I

0,196±0,01

0,012

0,20

СО-19

Cu

ИМАрс.III

0,105±0,01

0,027

0,11

СО-19

Pb

ИМАрс.III

0,080±0,01

0,064

0,09

СО-19

Cu

ИМАрс.III

1,190±0,02

0,014

1,22

СО-19

Pb

ИМКО

0,288±0,02

0,023

0,30

ГСО 6514-92

Fe

ИМАрс.III

0,285±0,02

0,009

0,29

ГСО 6517-92

Cu

ИМКО

0,098±0,02

0,066

0,11

ГСО 6517-92

Pb

ИМАрс.III

0,075±0,02

0,068

0,08

ГСО 6518-92

Co

ИМАрс.III

0,11±0,01

0,010

0,13

ГСО 6518-92

Ni

ИМАрс.III

0,100±0,01

0,027

0,11

ГСО 6519-92

Cu

ИМКО

1,206±0,03

0,011

1,23

ГСО 6519-92

Pb

ИМАрс.III

0,282±0,02

0,035

0,30

ГСО 7200-92

Cu

ИМАрс.III

0,168±0,04

0,067

0,19

ГСО 7148-95

Fe

ИМАрс.III

0,97±0,01

0,006

0,98

ГСО 7148-95

Al

ИММТС

0,48±0,02

0,023

0,50


background image

26

18-жадвал

Бронзаларни стандарт намуналари таркибидан темир ва

қўрғошинни аниқлаш (Р=0,95)

Стандарт намуна

Аниқланаётган
металл иони

Топилди
Ме, %

n

Sr

Контрол усулда
топилган, %

А 371-2

Fe

0,400

5

0,031

0,390

0,392

5

0,030

0,420

0,395

5

0,032

0,400

М 116-5

Pb

0,0170

8

0,023

0,0180

0,018

8

0,021

0,0178

0,018

8

0,023

0,0182

М 88-1

Pb

0,0138

8

0,022

0,0140

0,0139

8

0,020

0,0165

0,0140

8

0,021

0.0142

М169-1

Fe

0,0128

6

0,058

0,0130

0,0132

6

0,050

0,0120

№197-1

Fe

0,0118

6

0,039

0,0120

№ 149

Zn

4,41

3

0,048

4,46

ЛС-95

Zn

38,52

3

0,012

38,50


Ишлаб

чиқилган

сорбцион-спектроскопик

усулларини

рақобатбардошлигини аниқлаш учун баъзи бир метрологик тавсифлари ва
аналитик параметрлари, шу кунгача қўлланиладиган аналитик усуллар
ёрдамида топилган натижалар билан солиштирилди. Ишлаб чиқилган
сорбцион-спектроскопик

усуллар

кўпгина

эксплуатацион,

аналитик

параметрларга ва бошқа тавсифларга кўра бир қатор афзалликларга эга
эканлиги аниқланди.

ХУЛОСА

1.

Атроф-муҳит объектларида оғир заҳарли металл ионларини

аниқлашда қўлланилган толали сорбентнинг гранула ва кукун холатдагига
нисбатан афзаллиги кўрсатилган.

2.

Метрологик

параметрларни,

қўллланилиш

ва

аналитик

кўрсаткичларни яхшилаш мақсадида толали материалларга иммобилланган
турли хил табиатли органик реагентларни қўллаш орқали атроф-муҳит
объектларида оғир заҳарли металларни сорбцион-спектроскопик аниқлашга
асосланган аналитик кимёда янги йўналиш ривожлантирилган.

3.

Арсеназо гуруҳли ва трифенилметанли иммобилланган ҳамда

ЎзМУ органик кимё кафедрасида синтез қилинган, «Нитрон» толасига
сорбцияланган реагентларнинг физик-кимёвий ва аналитик хоссалари
системали ўрганилган. Янги реагентларни хусусий аналитик хоссаларини
сақлаган ҳолда полимер ташувчиларга иммобиллашнинг муқобил шароити
топилган.

4. Иммобилланган реагентлар ўрганилган гуруҳли толали сорбентлар ва

уларнинг оғир заҳарли металл ионлари билан комплекслари ИҚ-


background image

27

спектроскопия усулида ўрганилган. Оғир заҳарли металлари билан
иммобилланган реагентлар комплекс ҳосил қилишида ҳам эритма ҳолатдаги
функционал аналитик гуруҳлар иштирок этиши исботланган.

5. Арсеназо гуруҳли ва трифенилметан қатори реагентлари, ҳамда

кафедрада синтез қилинган, полиакрилонитрил ва полипропилен матрицали
толаларнинг оғир, заҳарли металл ионлари билан таъсирлашувини ўрганиш
натижалари асосида реагентларнинг иммобилланиши ион алмашиниш
ҳисобига ҳамда ташувчи ва реагент орасида молекулалараро кучли водород
боғи ҳисобига ҳосил бўлиши кўрсатилган.

6. МNDО, РМЗ ва АМ1 квант-кимёвий ҳисоблаш усуларини қўллаш

орқали айрим керакли аналитик катталикларга (сезгирлик, танлаб таъсир
этиш, реакция контрастлиги ва ўтказиш шароити) эга турли реагентлар
тузилишини олдиндан айтиш имконияти кўрсатилган. Комплексларнинг
спектрал хоссаларини металл атомининг реагент функционал гуруҳи билан
координация

ҳосил

қилиш

усулига

боғлиқлиги,

реагентларни

модификациялаш

йўлларини

аниқлаш,

аналитик

фаол

гуруҳларни

ўзгартириш

орқали

спектрларнинг

ўзгариш

ҳолати

квант-кимёвий

баҳоланган. Танлаб таъсир этиши ёки реакция контрастлиги жиҳатдан янги
гуруҳли нитрозонафтол ҳосилаларининг аналитик-органик реагент сифатида
аналогларига нисбатан афзаллиги ва қулайлиги кўрсатилган. Ўтказилган
тадқиқот натижаларига асосланиб нитрозонафтол асосидаги янги органик
реагентларнинг мақсадли йўналтирилган синтези амалга оширилган. Рангли
реакцияларнинг юқори контрастлик ва танлаб таъсир этиш жиҳатдан фарқ
қилиши, ҳосил бўлган комплекс бирикмалар хоссаларининг жараённи олиб
бориш шароитига кам боғлиқлиги ҳамда юқори қайтарувчанликка эгалиги
олинган реагентларни полиакрилонитрил турдаги, турли анион алмашгич
гуруҳлар билан модификациялланган толали сорбентларга иммобиллаш
имконини бериши аниқланган.

7. Иммобиллашни муқобил шароитини, сорбцияни, металл ионларини

боғлаб олиш даражаси, тақсимланиш коэффициенти, толали сорбентларнинг
сорбциялаш ҳажми, кадмий симоб,мис ва темир ионларига нисбатан йўлдош
элементлар

иштирокида

аналитик

жиҳатдан

танлаб

таъсир

этиш

натижаларини солиштириш асосида кам ҳажмдаги минерал кислоталарни
миқдорий десорбциялаш имконияти ва синтез учун бошланғич моддаларнинг
топилиши осонлиги синтез қилинган рагентлар ва толали сорбентларнинг
келгусида амалий қўлланилиши кўрсатилган. Иммобилланган реагентлар
металл ионларини 20-30 минут давомида 20-25

0

С ва рН нинг 3-7 (R= 90-99

%) диапозонида миқдорий боғлаб олади. Аналитик реакцияларнинг
химизмини ўрганиш ва оғир, заҳарли металл ионлари билан таъсирлашувчи
функционал – аналитик гуруҳларни аниқлаш, уларнинг тузилиши ва
ўринбосар табиатини реагентларни ва уларнинг комплексларини аналитик
хоссасига таъсирини ўрганиш ташувчи сиртида ва эритмада бир хил
функционал – аналитик гуруҳлар ҳисобига бориши ИҚ-спектроскопия
натижалари билан мос келган.


background image

28

8. Табиий объектлар ва оқава сув намуналарида оғир заҳарли

металларни қаттиқ фазали – спектроскопик аниқлашнинг комплекс усули,
ҳамда микромиқдордаги кобальт, мис, никел, темир ва симобни ичимлик ва
табиий сувларда иммобилланган органик реагентлар ёрдамида аниқлашнинг
янги эффектив сорбцион-спектроскопик усули ишлаб чиқилди. Ушбу усул
келтирилган элементларни чиқинди ва табиий сувлардаn∙10

-6

- n∙10

-3

%

миқдоргача аниқлаш имконини беради, аниқлашнинг қуйи чегарасини
камайтиради ҳамда йўлдош компонентлар таъсирини йўқотади. Усулнинг
тўғрилиги ва реал объектларда «киритилди-топилди» услуби ёрдамида,
ДавСТ стандарт намуналари натижаларини ва атом-абсорбцион усул
натижаларини солиштириш асосида тасдиқланди.

9. Тавсия этилган усул реал объектларда синаб кўрилди ва

«Электрокимёзавод», «Навоиазот»лабораторияларида, Самарқанд вилояти
табиатни мухофаза қилиш қумитаси, Тошкент вилояти ва Бекобод шаҳри
СЭСларида, ЎзР ФА Ядро физикаси институти радиопрепарат бўлимида ва
бошқаларда амалиётга тадбиқ этилди.


background image

29

НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ

ДОКТОРА НАУК16.07.2013.К.01.02

при НАЦИОНАЛЬНОМ

УНИВЕРСИТЕТЕ УЗБЕКИСТАНА


НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЗБЕКИСТАНА

СМАНОВА ЗУЛАЙХО АСАНАЛИЕВНА



ИММОБИЛИЗОВАННЫЕОРГАНИЧЕСКИЕРЕАГЕНТЫ И ИХ

АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТЯЖЕЛЫХ

ТОКСИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

02.00.02 - Аналитическая химия

(химические науки)





автореферат докторской диссертации

Ташкент – 2015


background image

30

Тема

докторской

диссертации

зарегистрирована

в

Высшей

аттестационнойкомиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан за
номером 30.09.2014/В2014.5.К57.

Докторская диссертация выполнена в Национальном университете Узбекистана.

Полный текст докторской диссертации размещен на веб-странице Учёного совета по

присуждению учёной степени доктора наук 16.07.2013.К.01.02

при Национальном

университете Узбекистана по адресу:ik-kimyo.nuu.uz.

Автореферат диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский)

размещен на веб-странице по адресу ik-kimyo.nuu.uz и Информационно-образовательном
портале «ZIYONET» по адресу www.ziyonet.uz

Официальные

Абдурахманов Эргашбой

оппоненты:

доктор химических наук, профессор

Шабилалов Азатжан Ахматович

доктор химических наук, профессор

Бабаев Бахром Нуруллаевич

доктор химических наук

Ведущая

организация:

Институт общей и неорганической химии
Академии Наук Республики Узбекистан

Защита диссертации состоится "

2

"

2015 г. в

14

00

часов

на

заседании Учёного совета 16.07.2013.К.01.02 при Национальном университете
Узбекистана. (Адрес: 100174, Ташкент, ул. Университетская 4, НУУз, химический
факультет.Тел.: (99871) 246-07-88,227-12-24; факс: (99871) 246-53-21; 246-02-24.E-
mail:polyphenol-10@yandex.ru).

Докторская диссертациязарегистирована в Информационно-ресурсном центре

Национального университета Узбекистана за №01, с которой можно ознакомиться в ИРЦ.
(100174, Ташкент, ВУЗгородок, Фундаментальная библиотека НУУз.Тел.:(99871) 246-67-
71)

Автореферат диссертации разослан «___» ________ 2015 года.

(протокол рассылки №_______от _________2015 года).

Х.И.Акбаров

Председатель Учёного совета по присуждению

учёной степени доктора наук д.х.н., профессор

Б.А.Мухамедгалиев

Ученый секретарь Учёного совета по присуждению

учёной степени доктора наук д.х.н., профессор

А.М.Насимов

Председатель научного семинара при Учёном

советепо присуждению учёной степени доктора наук

д.х.н., профессор


background image

31

Введение (аннотация докторской диссертации)

Актуальность и востребованность темы диссертации.

Развитие

науки и интенсификация производств в секторе экономики приводит к
антропогенному воздействию на окружающую среду и экологическое
равновесие. По данным региональной оценки Европейского Союза самые
высокие

концентрации

стойких

токсичных

веществв

окружающей

среденаблюдалисьдляионов свинца, кадмия и ртути (Pb-3102, Cd-54,Hg-36
тонн/год). Содержание тяжелых металлов, выброшенных в окружающую
среду по другим странамсоставилоPb-10%, Cd-21%,Hg-58%. Краткий анализ
ситуации с этими тремя важными металлами показывает,насколько велики
антропогенные

выбросы

тяжёлых

металлов.Больше

всего

тяжёлых

токсичных металлов (ТТМ), попавших с выбросами в атмосферу, выпадает
на почву и в воды страны-источника выбросов, а дальше уже эти
приоритетные тяжёлые металлы оседают в соседних странах. В последние
годыуровеньпроизводства cтремительно растет, что вызывает увеличение
концентрации ТТМ. Особую опасность для здоровья населения представляют
неэссенциальные элементы (Hg, Cd, Pb, As), антропогенные источники
которых довольно быстро увеличиваются. На сегодняшний день требования,
предъявляемые к метрологическим и аналитическим характеристикам
разрабатываемых методов все возрастают, что делает актуальным
рассматриваемую проблему разработки новых методик определения ТТМ.
Существующие проблемы могут быть решены введением в аналитическую
практику методик определения ТТМ новых специфичных органических
реагентов.В этом аспекте в охране объектов окружающей среды
немаловажно

определение

точных

концентраций

ТТМ

различными

физическими, химическими и физико-химическими методами, которое
приобретает особую актуальность и необходимость. Для практической
реализации

таких

задачпри

химическом

анализе

необходимо

совершенствование существующих и разработка новых современных
методов мониторинга экотоксикантов, в особенности ТТМ.

Востребованность

разработки

сорбционно-спектроскопических

методов стимулировананеобходимостью располагать быстрой и точной
информацией о составе металлов, используемых в производственной
деятельности и представляющих наиболее серьёзную опасность с точки
зрения их биологической активности и токсических свойствв результате
накопления

их

во

внешней

среде.Востребованность

также

стимулировананеобходимостьюконтроля

содержания

взрывоопасных

примесей в воздухе рабочих зон производственных помещений, мониторинга
окружающей среды, для совершенствования технологических процессов.
Необходимость по

установлению

степени

токсичности

вдыхаемого

персоналом воздуха, проведению анализа большого количества проб
сложного природного состава (водных сред, почв и биологических
жидкостей) на содержание вредных компонентов, диагностики различных


background image

32

заболеваний,препаратов,

используемых

в

клинических

и

медико-

биологических нуждах, в целях персональной безопасности является одной
из основных требований современной аналитической химии.

В плане реализации теоретических предпосылок и практического

подтвержденияаналитических

определенийсодержания

экотоксикантов,

указанных в Законе РУз «О государственном санитарном контроле» от
03.07.1992 г.и ПостановленийКабинета министров Республики Узбекистан от
09.12.1992г.«О охране окружающей среды»,от 27.05.2013 г. «О Программе
действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013 –
2017 годы»,от 21.01.2014 г. «О порядке разработки и согласования проектов
экологических нормативов»необходимо разработать гибридные методы с
иммобилизацией

различных

комплексообразующих

реагентов

на

полимерных

основах

и

матрицах,

отличающиеся

высокими

метрологическими

характеристиками

и

эксплуатационными

параметрами.Наиболее перспективный путь ихрешения–целенаправленный
синтез и иммобилизация органических реагентов на волокнистых носителях,
получаемых на основе местного сырья,для контроля чистоты и качества
материалов, мониторинга объектов окружающей среды. Сорбенты с
иммобилизованными на них органическими реагентами (ОР) легко получить
в лабораториях любой степени оснащенности; они являются дешевыми,
избирательными к сорбируемым ионам, позволяют на два, три порядка
повысить чувствительность методов определения, обладают достаточной
сорбционной ёмкостью.

Связь исследования с основными приоритетными направлениями

развития

науки

и

технологийреспублики.

Диссертация

выполненавсоответствии с приоритетными направлениями развития науки и
технологий:

ГНТП-12-«Новые

технологии

получения

органических,

неорганических, полимерных и других естественных материалов»; Ф-7-
«Химия, теоретические основы химической технологии, нанотехнологии».

Обзор международных научных исследований по теме диссертации.

Научные

исследования

по

разработке

экспрессных,

высокоизбирательныхсорбционно-спектроскопических методов анализа с
использованием иммобилизованных органических реагентов (ИМОР) на
различных по природе матрицах интенсивно ведутся в мировых научных
центрах США(University of Wisconsin-Green Bay, Madison), Германии
(Institute

for

Technical

and

Macromolecular

Chemistry,Max-Planck-

Institut),Италии (University Ca’Foscari of Venice), Индии (Karnatak
UniversityDharwad), России (Московский государственный университет,
ГЕОХИ им. Вернандского и др.).

Пространственная структура силикагелей в качестве носителя позволяет

достичь более равномерного распределения органического реагента на
поверхности,

что

способствует

уменьшению

погрешности

при

спектроскопическом и визуальном определении ионов металлов и
улучшению воспроизводимости результатов (University of Wisconsin-Green


background image

33

Bay, Madison, Institute for Technical and Macromolecular Chemistry,Max-
Planck-Institut

США,

Германия);

волокнистые

наполненные

ионообменникамисорбенты

изучены различными физико-химическими

методами

(Московский

государственный

университет,

ГЕОХИ

им.

Вернандского, Россия). Силикагели и гели, иммобилизованные различными
органическими реагентами способны концентрировать следовые количества
металлов (Karnatak UniversityDharwad, Индия).В атомно-эмиссионной и
флуоресцентной спектроскопии, гдев качестве матриц используются
различные грануло- и гелеобразные носители, предел обнаружения снижен
на два порядка по сравнению с их растворами, что объясняется
концентрированием металла на твердой поверхности, возрастанием
жесткости системы и уменьшением свободного вращения лигандов и за счет
этого увеличение интенсивности аналитического сигнала комплексов
(University Ca’Foscari of Venice, Италия).

Приоритетным направлением является создание химических сенсорных

систем

с

использованиемсорбционных

материалов

с

улучшенными

характеристиками высокойудельной поверхностьюисорбционной ёмкостью,
удобство в работе, большая избирательность при определении ионов
металлов, устойчивость к различным средам и возможность их регенерации.

Степень изученности проблемы

. В настоящее время наиболее

разработаннымиявляются

оптические,

физические

и

др.

методики

определения ТТМ, однако, с развитием аналитических технологий
поднимаются требования к повышению чувствительности и достоверности
(валидации)определения элементов, что требует использования новых
подходов, одним из которых является твердофазно-спектроскопические
методы с ИМОР.

Аналитический обзор литературных данных показал, что многие работы

(MohamadA.

S.,

RazakN.A.,

AbRahmanI.,JerriFerd,KelnerR.,

MessicaA.,

MarkelovM.,LeinerM., WoefbeisO.) относятся к области электро-, термохимии
и флуоресцентных методов, где в качестве носителей использованы
различные полимерные материалы,силикагели, природные цеолиты, ПЭ
пленки,нитрат

целлюлозы,

поликапроамидная,гелевая

мембраны,

модифицированные кремнеземы. Оптическим методам определения ТТМ с
использованием ИМОР на волокнистых сорбентах уделено недостаточно
внимания. Развиты работы по использованию хелатообразующих сорбентов,
для которых характерно наличие в полимерной матрице химически активных
групп, способных взаимодействовать с находящимися в растворе ионами
металлов с образованием хелатов, но эти сорбенты сложны в синтезе.
Ю.А.Золотовым, С.Б. Савиным, Г.М. Мясоедовой и другимиразработаны
сорбционно-спектроскопические

методики

определенияредкоземельных,

тяжелых, благородных металлов с помощью ИМОР на твердой фазе,
полученных формованием волокнистых сорбентовполиакрилонитрильного
типа, наполненныхгранульными ионитами. В Узбекистанеполучением
химических сенсоров и тест-методов определения элементов занимаются


background image

34

Геворгян А.М., Абдурахманов Э., (электрохимические методы), Джиянбаева
Р.Х., Кабулов Б.Д., Насимов М.А., Шестерова И.П. (оптические методы).В
отличие

от

экстракционных

методов

определения

твердофазная

спектроскопия не требует использования токсичных растворителей и
обеспечивает экологическую безопасность анализа.Поэтому необходимость в
разработке новых, более совершенных и современных методов определения
ТТМ, усовершенствование существующих аналитических приемов и
процедур, отвечающих современным требованиям,весьма важна.

Связь

диссертационного

исследования

с

планами

научно-

исследовательских работ

отражена в фундаментальноми прикладном

грантахКомитета по координации развития науки и технологий при Кабинете
министров Республики Узбекистан Ф 22-7 «Синтез региоселективных
органических реагентов» и А 12-53 «Иммобилизованные реагенты на
полимерных

носителяхвразработке

фотометрических

и

сорбционно-

фотометрическихметодов

определения

экотоксикантов

в

объектах

окружающей среды».

Целью исследования

являетсяразвитие теоретических принципов

иммобилизации органических реагентов на волокнистых материалах и
разработка экспрессных, высокоизбирательных и высокочувствительных
сорбционно-cпектроскопических методик и тест-систем для определения
ТТМ с использованием ИМОР.

Для

достижения

цели

сформулированы

следующие

задачи

исследования

:

прогнозирование

перспективных

путей

модификации

и

целенаправленный синтез новых специфичных реагентов;

оптимизация условий иммобилизации органических реагентов с

сохранением их аналитическихсвойств и установление химизма цветных
реакций комплексообразования иммобилизованных реагентов с ионами
ТТМ;

установление

строения

и

структуры

аналитических

форм

иммобилизованных органических реагентов и выявление связи между
строениемОРи их аналитическими характеристиками;

физико-химические

характеристики

волокнистых

сорбентов

и

оптимизация условий их взаимодействия с новымиОР, обладающих
специфичными функционально-аналитическими группами (ФАГ): 6-метил-
(пиридил-2-азо-м-аминофенол,

1-(5-метил-2-пиридилазо)-5-диэтиламино-

фенол, 1-(4-антипиридилазо)-2-нафтол сульфокислота, 1-(2-пиридилазо)-2-
оксинафталин-6-сульфокислый натрий, 3-гидрокси-4-нитрозо-2-нафтойная
кислота, 2-гидрокси-3-нитрозо нафтальдегид и др.;

применение разработанных методик в анализе различных по природе

модельных бинарных, тройных и более сложных смесей, стандартных
образцов

природных

и

сточных

вод,

биологических

объектов,

промышленных материалов и др.


background image

35

Объектом исследования

являютсяразличные объекты окружающей

среды, биологические и промышленные материалы, а также стандартные
образцы природных вод, бронз, сталей и др.

Предмет исследований

–тяжелые токсичные металлы и их соединения,

являющиеся экотоксикантами и загрязнителями окружающей среды.

Методы исследования.

В качестве методов исследования были

выбраны:

оптические

(сорбционно-спектроскопические,

метод

отражательной

спектроскопии

(МОС),

атомно-абсорбционный);

электрохимические и статистические методы вычисления полученных
данных.Использованытакже методы элементного анализа, ИК-, ПМР-
спектроскопии и квантово-химических расчетов.

Научная новизна диссертационного исследования

заключается в

следующем:

теоретически обоснована иммобилизация различных по природе

реагентов, основанная на аналитических характеристиках, зависящих от
строения функциональной и аналитико-активной групп;

установлен механизм и природа взаимодействия ОР, обусловленная

пространственным расположением ФАГ, иммобилизованных на носителях на
основе полиакрилонитрила (ПАН) и полипропилена (ПП), полученных из
местного дешевого сырья;

выявлен

химизм

аналитических

реакций

и

установлены

функционально-аналитические группы, реагирующие с ионами ТТМ,найдено
влияние их строения и природы заместителей на аналитические свойства
реагентов и их комплексов с ионами исследованных металлов;

впервые проведен целенаправленный синтез новых иммобилизованных

реагентов для определения ионов ТТМ.

Практические результаты исследования

заключаются в следующем:

разработаны новыеметоды анализа, основанные на сорбционно-

спектроскопическом определенииТТМ с использованием иммобилизован-
ных на волокнистых материалах органических реагентов и на их основе
предложеныметодики твердофазно-спектрофотометрического определения
ионов железа, меди, свинца, ртути, кобальта, алюминия и др. металлов в
объектах окружающей среды и оценены их метрологическиеи аналитические
характеристики. Проведены их апробация и испытание при анализе
различных объектов окружающей среды (природные, сточные и питьевые
воды, почвы, биопродукты, воздух и др.);

изготовленычувствительные слои сенсорных датчиков на ионы ТТМ на

основе ПАН- и ПП-матриц, используемые в качестве аналитической формы
для

твердофазно-спектроскопического

и

визуально-тестового

их

определения, позволяющие с высокой точностью установить их оптические
характеристики.

Достоверность

полученных

результатов

обосновывается

тем,

чтопроведено математическое исследование полученных результатовна
основе общепринятых критериев, подтвержденных методами добавок,


background image

36

«введено-найдено» и др. на реальных образцах объектов окружающей среды
и сравнением состандартными образцами природных вод и бронзсогласно
ГОСТам

.

Обработка полученных результатов проведена с использованием

методов математической статистики.

Теоретическая

и

практическая

значимостьрезультатов

исследования.

Теоретическаязначимость

полученных

результатов

исследования

заключается

в

том,

чторазработаны

научныепринципыиммобилизации

ОРс

новымиФАГ,

позволившими

существенно повысить избирательность определения ТТМ, в частности
железа (II, III), кобальта (II), ртути(II);научном обосновании и практической
реализации

введения

в

фенольное

ядро

исследованных

реагентов

электроноотрицательных и электронодонорных заместителей, что позволило
снизить влияние внешних факторов на результаты анализа и повысить
селективность определения.

Практическая ценность работы заключается в разработке методик

определения различных микроколичествТТМ в объектах окружающей среды
с улучшенными метрологическими и аналитическими характеристиками и
примененииновых ИМОР к анализу различных объектов окружающей среды
(природные, сточные и питьевые воды, почвы, биопродукты, воздух и др.).

Внедрение

результатов

исследования.

Сорбционно-

спектроскопические методы, предложенные в данной работе,внедрены в
практику анализа АО «Навоиазот» (№ 03/3126 от 21.04.2015 г.)и АО
«Электрокимё завод»(№ 259 от 01.05.2015 г.).Результаты мониторинга
сточных вод этих производственных предприятий учитываются при
оптимизации технологических процессов переработкируд и шламов, при
выборе методов извлечения благородных металлов из сточных вод и их
очистке

от

ТТМ.При

использовании

разработанных

методик

с

использованием иммобилизованного реагента количество сорбированных
ионов металлов из сточных вод увеличивается на 95-99%, по сравнению с
известным методом (80-90%), т.е. эффективность процесса очистки
повышается на ~10-20%.

Апробация

работы.

Результаты

проведенных

исследований

обсуждались на различных Международных конференциях по аналитической
химии:InternationalEcologicalCongress.Russia (Воронеж, 1995); Чугаевской
конференции (Украина, 2005); «Аналитика России» (Воронеж, 2009),
«Аналитик

кимёнинг

долзарб

муоммалари»

(Термиз,

2002,

2005);

«Конференция по молекулярной спектроскопии» (Самарканд, 2006),
«Интеграция образования науки и производства в фармации» (Ташкент,
2007),TWASRegionalConferenceofYoungScientistsonthetopic
«Recenttrendsinphysical

biologicalsciences», (Bangalore, India, 2014), а также

на многочисленных республиканскихконференциях (2000-2014 гг.).

Опубликованность результатов.

По теме диссертации опубликовано

49научных трудов, в том числе 8 статей в международных периодических
журналах и получен патент Республики Узбекистан.


background image

37

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения,

пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.
Работа изложена на 210 страницах компьютерного текста, включая 89 таблиц
и 87 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении

обоснована актуальность и востребованность темы

диссертации, сформулированы цель и задачи, выявлены объект и предмет
исследования,

определено

соответствие

исследования

приоритетным

направлениям развития науки и технологий Республики Узбекистан,
изложены научная новизна и практические результаты исследования,
обоснована достоверность полученных результатов, раскрыта теоретическая
и практическая значимость полученных результатов, приведены список
внедрений

в

практику

результатов

исследования

и

сведения

по

опубликованным работам и структуре диссертации.

В

первой главе

диссертации приведен литературный обзор по анализу

работ, опубликованных по фотометрическим и спектрофотометрическим
методам определения ТТМ, а также по методикам и способам
иммобилизации

реагентов,

их

применению

в

сорбционно-

спектроскопических и визуально-тестовых методах анализа и в качестве
оптических химических сенсоров. Также систематизированы данные об
определении

ТТМ

в

различных

объектах

с

использованием

иммобилизованных реагентов.Отмечено, что иммобилизация органических
реагентов на волокнистых сорбентахи их применение при использовании
отражательной спектроскопиидля определения ТТМ изучены неполно, что и
предопределило выбор объектов исследования.

Для снятия спектров отражения с твердой поверхности и изучения

зависимости коэффициента отражения (R), функции коэффициента
отражения F(R) от различных факторов использовали автоматический
регистрирующий

спектрофотоколориметр

«Пульсар»

и

двухлучевой

регистрирующий

спектрофотометр

UV-ViSSPECORDM-40.

Принцип

действия

первого

прибора

основан

на

одновременном

измерении

коэффициента отражения или пропускания на 24 фиксированных длинах
волн в видимой области спектра (380-720 нм) за одну вспышку импульсной
лампы с последующей математической обработкой результатов измерений с
помощью встроенной микро-ЭВМ. В качестве источника излучения
использовали импульсные лампы МФК-150 и ИСК-25.

Технические данные прибора UV–ViSSPECORDM-40. Оптическая

система: двойной монохроматор в УФ области с дифракционной решеткой,
равной 1302 штр/мм; фильтры 31000-25000 см

-1

, цветное стекло WК 36

25000-195000см

-1

, цветное стекло GA 48 195000-14000 см

-1

иRA67 14000-

11000 см

-1

. Источником излучения служила дейтериевая лампа Д

2

Е, а для


background image

38

УФ-области спектра галогенная лампа с напряжением 6В и мощностью 20ВТ
для видимой области спектра.

Сведения об используемом оборудовании и материалах, описание

условий получения иммобилизованных реагентов, представленные методики
экспериментарассматриваютсяво

второй главе

.

При получении ИМОР использовали органические соединения

различных классов, а также синтезированные на кафедрах органической,
общей, неорганической и аналитической химии НУУз, содержащие
различные ФАГ (табл.1). Известно, что азокрасители, содержащие в своих
молекулах электронодонорные (ЭД) заместители, являются наиболее
чувствительными. В отличие от них, азокрасители с электроноакцепторными
(ЭА) заместителями являются более избирательными аналитическими
реагентами. Одновременное введение ЭД и ЭА заместителей в молекулы
красителей оказывает наибольшее воздействие на цвет реагентов и
образуемых

ими

комплексов

и

поэтому

они

перспективны

по

чувствительности и избирательности.

Понятие «иммобилизация» при применении к органическим реагентам

в широком плане включает ограничение подвижности молекул соединений за
счет их реакций с функциональными группами полимерных материалов, а в
узком смысле - химические методы их закрепления.

Исследованы химико-аналитические свойства ОР, иммобилизованных

на

носителях

на

основе

полиакрилонитрила

и

полипропилена,

изготовленного из местного доступного и дешевого сырья.

Установлено, что ОР после иммобилизации на ПАН-и ПП-волокнах

сохраняют свои химико-аналитические свойства.Условия образования
комплексов металлов на матрице адекватны их образованию в растворе, что
позволило

использовать

существующие

аналитические

реагенты

и

закономерности реакций, протекающих в растворе, для создания новых
оптических химических сенсоров на основе ПАН-матрицы.

В качестве твердого носителя использованы полимерные сорбенты,

выпускаемые в промышленности (ВИОН-АН, ВИОН-КН) и синтезированные
на кафедре химии полимеров химического факультета НУУз (СМА-1, СМА-
2, СМА-3, МХ-1, ПП-АН-ГМДА и др.).


background image

39

Таблица 1

Органические реагенты, применяемые для иммобилизации

№
№
п/п

Наименование реагента

Техническое

(сокращенное)

название

Брутто формула

Структурная формула

1.

Натриевая соль
2-(1,8-диокси-3,6-
дисульфо-2-нафтилазо)
бензоларсеновой
кислоты

Арсеназо

I

(уранон,

торон,

Арс I)
С

16

Н

11

О

11

N

2

S

2

As

Na

N N

OH

HO

3

S

OH

SO

3

H

H

2

O

3

As

2.

3,6-бис-[(

o

-

арсенофенил)азо]-4,4-
ди-

оксинафталин-2,7-

дисульфокислота

Арсеназо III(Арс
III)
С

22

Н

18

О

14

N

4

S

2

As

2

N N

OH

HO

3

S

OH

SO

3

H

N N

H

2

O

3

As

AsO

3

H

2

3.

3,3-бис-N,N-
ди(карбоксиметил)-
аминометил-

о

-крезол

сульфокислота

Ксиленоловый
оранжевый
(КО)С

31

Н

32

О

13

N

2

S

CH

2

N

HOOCH

2

C

HOOCH

2

C

C

SO

3

H

H

2

C N

CH

2

COOH

CH

2

COOH

O


4.


5-(3,3

,

-дикарбокси-4,4

,

-

диокси
бензогидрилиден)-2-
оксо-1,3-
циклогексадиен-1-
карбоновая

кислота,

триаммониевая соль


Хромазурол
Альберон
C

23

H

16

O

9

N

42

S

2

OH

C

H

4

NOOC

OH

COONH

4

COONH

4

O

5.

5-(б-(3-карбокси-5-
метил-4-
оксоциклогексадиен-
2,5-илиден-1)-2,6-
дихлор-3-сульфобензил-
3-метилсалициловая
кислота,

тринатриевая

соль.

Алюминон
C

22

H

23

O

9

N

3

CH

3

C

HO

HOOC

CI

CI

SO

3

H

H

3

C

O

COOH

6

2-нитрозо-5-метокси

фенол (

R

1

)

С

7

Н

7

NО

3

OH

OCH

3

N

O




background image

40

Продолжение табл. 1

7.

Метилтимоловый синий Метилтимоловый

синий (МТС)
C

37

H

43

O

13

Na

2

S

SO

3

H

O

CH

2

NH

CH

2

COONa

CH

2

COOH

CH

3

CH

C

HO

H

2

C

CH

3

CH

3

NH

NaOOCH

2

C

HOOCH

2

C

H

3

C

CH

CH

3

CH

3

8.

N-метиланабазин-б-азо-
1,8-аминонафтол-4,8-
дисульфокислота

MAK
C

21

H

22

O

7

S

2

N

4

9.

6-метил-(пиридил-2-азо-

м

-аминофенол

ПААФ
C

13

H

13

ON

3

H

3

C

N N

O

H

2

N

H

10. 1-(5-метил-2-

пиридилазо)-5-
диэтиламинофенол

ПАДЭАФ
C

17

H

21

ON

3

H

3

C

N N

N

HO

C

2

H

5

C

2

H

5

11. 1-(4-антипиридилазо)-2-

нафтол сульфокислота

ААН-S

C

23

H

17

O

5

N

4

Na

N

N

H

3

C

N N

О

H

3

C

SO

3

Na

HO

12. 1-(2-пиридилазо)-2-

оксинафталин-6-
сульфокислый натрий

ПАР-соль

C

15

H

9

O

7

N

3

Na

2

N

N N

SO

3

Na

SO

3

Na

OH

13. 3-гидрокси-4-нитрозо-2-

нафтой кислота (

R

2

)

C

11

H

7

NO

4





14. 2-гидрокси-3-нитрозо

нафтальдегид

C

11

H

7

NO

3





Некоторые характеристики полимерных носителей приведены в

таблице 2

.

Волокнистые сорбенты, обладающие хорошими кинетическими и

ионообменными характеристиками, представляютсобой тонкие материалы,
устойчивые

к

агрессивным

средам

имеханическим

воздействиям,

C

OH

N

O

O H

O

C

OH

N

O

H

O


background image

41

проявляющие

лучшую

способность

к

набуханию.

Они

также

используютсяпри концентрировании компонентов с целью последующего их
определения инструментальными методами или отделения мешающих
катионов и анионов.

Таблица 2

Некоторые характеристические данные полимерных носителей

Название
волокна

Иммобилизо-

ванный реагент

Модифицирован-

ные группы

Цвет

волокна

Цвет

волокна

после
иммобилизации

СМА 1

АрсеназоI (Арс I)
Арсеназо III
(Арс III)
Алюминон
Метилтимоловый
синий

Гексаметилен-
диамин (ГМДА)

Бежевый Розовый



Светло-
фиолетовый
Розовый
Светло-
фиолетовый

СМА 2

Метилтимоловый
синий (МТС)
Хромазурол (Хз)

Гидроксиламин
сернокислый (ГА)

Бежевый Светло-

фиолетовый

Розовый

ВИОН-
АН-1

Арс I
Арс III

Аминогруппы

и

амидиновые группы

Бежевый Розовый

Светло-
фиолетовый

МХ-1

Арс III

Первичная

и

третичная

NH

2

-

группы,амидиновая
и

карбоксильная

группы

Светло-
желтый

Розовый

СМА-3

КО

Этилендиамин

Оранже-
вый

Светло-
коричневый


Основные преимущества синтезированных волокнистых материалов:

высокая удельная поверхность, которая примернона 2 порядка выше, чем у
гранульных сорбентов и 5-6 раз, чем у полимеров пористой структуры;
диаметр частиц сорбентов на 1-2 порядка меньше среднего размера частиц
гранульных сорбентов.

В третьей главе

приведены и обсуждаются основные результаты

исследования

аналитических

свойств

ОР

группы

Арсеназо,

трифенилметанового ряда, а также реагентов, синтезированных на кафедре,
иммобилизованных на ПАН- и ПП- матрицы; результаты экспериментальных
исследований по выбору оптимальных условий их иммобилизации.

С целью установления оптимальных условий иммобилизации в

каждой системе (более 30 систем) «ОР-носитель» иммобилизацию изучали
методом построения кривых зависимости интенсивности коэффициента
отражения (рис.1-3) от времени контакта, температуры, кислотности среды,


background image

42

концентрации реагента и др. факторов. Обобщенные данные по оптимизации
условий иммобилизации приведены в таблице 3.

0,4

0,3

0,2

, нм.

R

0,1

650

550

450

0,5

1

2

3

4

0.1

0.2

0.3

0.4

R

460

540

620

700

, нм

0.5

1

2

3

R

420

500

580

660

, нм

0.1

0.2

0.3

1

6

2

3

4

5

Рис. 1

. Спектры отражения

диска сорбента до (1) и после
(2) выдерживания в растворе
КО,

(3),

(4)

–

спектры

отражения диска ИМКО с Cu
и Pb.

Рис.

2.

Спектры

отражения диска волокна
МХ-1-ГМДА до (1), после
(2) иммобилизации Арс III
3-

спектры

отражения

комплекса с Fe(II) при
рН=2,5.(С Fe = 1,0·10

-4

)

Рис. 3

. Спектры отражения

диска сорбента ВИОН-АН-1
до

(1)

и

после

(2)

выдерживания в растворе
Арс III, 3, 4, 5, 6- спектры
отражения комплексов с Cu,
Ni, Co, Fe соответственно

Из

таблицы

3

видно,

что

реагенты

группы

Арсеназо

и

трифенилметанового ряда, а также реагенты, синтезированные на кафедре,
иммобилизуются на носитель в течение от 5 до 10 минут, их максимальная
концентрация на сорбенте составляет от 1,0∙10

-5

до 1,0∙10

-3

моль, что

соответствует их СОЕ и ДОЕ.

При

выборе

способа

получения

аналитического

сигнала

на

поверхности

носителя

пользовались

способом,

предполагающим

предварительное концентрирование органического реагента и последующее
его комплексообразующеевзаимодействие с ионами определяемого металла:

mR-Cl+L

m-

=R

m

L

+

mCl

-

иR

m

L+Me=R

m

MeL.

Иммобилизация органических реагентов на твердых носителях

происходит за счет химического взаимодействия их функциональных групп с
таковыми полимеров. Причем, в зависимости от природы используемых
компонентов в синтезе иммобилизованного реагента необходим и важен
сугубо индивидуальный подход, т.к. природа и характер их образования
значительно отличаются друг от друга.


background image

43

Таблица 3

Результаты оптимизации условий иммобилизации органических

реагентов на различных по природе носителях

Система

реагент-носитель

Концентрация

реагента в

растворе, М

Время

иммоби-
лизации,

мин.

рН

среды

Содержание

иммобилизо-

ванного реагента,

М

АрсI-МХ-1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,0∙10

-5

ApcIII-МХ-1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,2∙10

-5

ApcIII-ВИОН-АН1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,5∙10

-5

КО-ВИОН-АН1

1,5∙10

-4

7

4-6

1,0∙10

-4

КО-СМА-1

1,0∙10

-4

7

5-7

8,0∙10

-5

Алм-ППАК-ГМДА

9,0∙10

-4

7

5-7

1,0∙10

-4

Алм-СМА 1

1,0∙10

-4

8

6-7

5,8∙10

-5

ХЗ- ППАК-ГМДА

1,0∙10

-5

7

5-6

1,0∙10

-4

ХЗ-СМА 2

1,0∙10

-4

8

6-7

7,9∙10

-5

МТС-СМА-1

1,0∙10

-3

5

5-7

1,0∙10

-4

ССК-ВИОН-АН1

1,0∙10

-3

9

5-6

1,0∙10

-4

МАК-СМА-1

1,0∙10

-4

5

5-6

1,0∙10

-4

ПААФ-СМА-2

1,0∙10

-4

5

5-6

1,0∙10

-4

ППАК-ГМДА

1,0∙10

-4

6

5-6

1,0∙10

-4

ППАК-ГМДА

1,0∙10

-4

6

5-6

1,0∙10

-4

ААНS- ВИОН-АН1

5,0∙10

-4

6

6-7

8,2∙10

-4

ААНS-2,6- СМА-1

5,0∙10

-4

5

5-6

5,0∙10

-4

КК -ВИОН-АН-1

1,0∙10

-4

5

5-6

8,6∙10

-5

БФС- СМА 2

1,0∙10

-5

6

5-6

0,6∙10

-5

ПАДЭАФ- МХ-1

1,0∙10

-4

6

6-7

8,0∙10

-5

ПААФ-МХ-1

5,0∙10

-4

5

6-7

9,4∙10

-5

СМА-1 – ПАР-соль

1,0∙10

-4

6

6-7

1,0∙10

-4

При изучении механизма иммобилизации исходили из предположения, что
закрепление реагентов на носителях происходит за счет взаимодействия
между функциональными группами ОР и сорбента. Так, наличие в молекулах
Арсеназо, КО, ХЗ, МТС, ССК сульфогрупп,вероятно, обуславливает
возможность их иммобилизации на носителе за счет ионного обмена.
Закрепление же алюминона может происходить за счет взаимодействия хлор-
формы сорбента и солеобразующей группы одного из бензольных колец
реагента. На иммобилизацию ОР по предполагаемой схеме указывают и
данные ИК-спектроскопии.

При иммобилизации Арс.I и Арс.III на МХ-1 и СМА-1, МАК и ПАР-

соли, а также хромазурола на ПП-АК-ГМДА очевидно, что сульфогруппы
изученных

реагентов

вступают

в

реакцию

с

ионизированными

аминогруппами сорбентов по схеме:

~Р-NН

3

+

Сl

-

+НО

3

S-R → ~Р-NН

3

+ -

О

3

S-R + НСl.

В случае же иммобилизацииАрс.I и Арс.III, КО и ССК на волокно

ВИОН-АН-1 в основном взаимодействует ионизированный пиридиновый
фрагмент сорбента с сульфогруппой изученных реагентов:


background image

44

~Р-С

6

Н

5

N

+

Сl

-

+НО

3

S-R → ~Р-С

6

Н

5

N

+ -

О

3

S-R + НСl.

При иммобилизации АЛМ на ПП-АК-ГМДА процесс осуществляется

за счет одной из -СООNН

4

групп реагента:

~Р-NН

3

+

Сl

-

+Н

4

NООС-R → ~Р-NН

3

+ -

ООС-R + NН

4

Сl.

На протекание реакций по предполагаемым схемам указывают

обнаруженные значения смещения полос поглощений в ИК-спектрах
иммобилизованных систем, соответствующих ФАГ сорбентов и нанесенных
реагентов,

участвующих

в

этих

реакциях,

а

также

результаты

меркуриметрического титрования хлорид-ионов.

Сравнение

спектров

исходных

и

иммобилизованных

реагентовпоказало, что ФАГ, ответственные за комплексообразование в
иммобилизованных и нативных реагентах аналогичны, что указывает на
сохранность их структуры также и в иммобилизованном состоянии.

Смещение полос на сорбентах, характерных для гидроксо-, амино- и

амидиновых групп (∆ν колеблется от 60-200 см

-1

), позволяет сделать вывод,

что происходитcмешанный тип взаимодействия, кроме ионной связитакже
происходит образование сильных межмолекулярных водородных связей
между реагентом и носителем.

Квантово-химическими методами MNDО, АМ1 и РМ3 исследована

возможность предсказания предпочтительной координации комплексо-
образования ионов металлов с ИМОР. При этом, расчетные данные
адекватны

результатам

химического

и

ИК-спектроскопического

исследований.

Сопоставление ИК-спектров некоторых комплексов и органических

реагентов показало, что в спектре комплексов появляются полосы в
диапазоне 650-480 см

-1

, отсутствующие в ИК-спектрах реагентов, отнесённые

к колебаниям, ответственным за валентные связи -О-Ме.

Найдены оптимальные условия комплексообразования ИМОР с ионами

ТТМ. Изучено влияние кислотности, температурыи других факторов на
комплексообразование

органических

реагентов

группы

Арсеназо

и

трифенилметанового ряда, а также реагентов, синтезированных на кафедре, с
ионами металлов: железа, свинца, меди, алюминия, ртути, кадмия, хрома(III),
кобальта и никеля (табл.4).

В

четвертой

главе

приводятся

результаты

по

комплексообразованиюионов ТТМ с ИМОР в твердой фазе, найдены их
оптимальные условия, сравнены свойства выбранных ИМОР в растворе и в
иммобилизованном состоянии.

Сравнены

аналитические

и

метрологические

параметры

комплексообразования в растворе и на твердых носителях (табл. 5-
6).Полученные экспериментальные данные показывают, что реакции
комплексообразования отличаются достаточной контрастностью (∆λ).


background image

45

Таблица 4

Оптимальные значения pH комплексообразования

Природа комплекса

λ

max

MeR,

нм

λ

max

HR,

нм

∆λ

Оптимальное значение

pH среды

Pb-ИМ-АрсIII

660

580

80

3,0-4,0

Al-ИМ-хромазурол

570

520

50

4,0-5,5

Al-ИМ-алюминон

530

470

40

2,8-4,5

Fe-ИМ-S-Sal

520

-

2,0-4,0

Cu-ИМ-Арс.III

660

580

80

2,0-3,5

Fe-ИМ-Арс.III

660

580

80

2,5-3,5

Cr-ИМ-Арс.III

665

580

80

2,5-4,0

Ni-ИМ-Арс.III

665

580

85

2,5-4,0

Cu-ИМ-Арс.I

580

520

60

2,0-3,5

Fe-ИМ-Арс.I

590

525

65

2,0-3,5

Co-ИМ-Арс.I

580

520

60

2,6-4,2

Ni-ИМ-Арс.I

580

535

65

2,8-4,5


Отмечено улучшение метрологических параметров и аналитических

характеристик методик с использованием ИМОР по сравнению с
аналогичными реакциями, проводимыми в обычном фотометрическом
варианте.

Из табл.5-6 видно, что происходит смещение оптимального рН среды

на 1-3 единицы в кислую область, что способствует увеличению
избирательности определения металлов.Увеличение избирательности при
использовании ИМОР объясняетсятем, что при комплексообразовании на
твердой фазе более высокие требования к конфигурации и устойчивости
полученных комплексов, образуемых различными ионами.

Были проведены эксперименты по установлению возможности

определения исследованных ионов металлов из различных объемови
природы растворов в динамических условиях (табл.7-8), согласно
результатам которых видно, что при определении ионов металлов из
различных объемов полученные аналитические сигналы достаточно
приемлемые и надёжные. На основе полученных результатов, можно сделать
вывод, что возможно концентрирование ионов металлов и при этом,
коэффициент концентрирования составляет более 90 %.

При использовании ИМОР по сравнению с обычным фотометрическим

вариантом при определении ТТМ наблюдается увеличение прочности
образуемых комплексов (сдвиг рН в более кислую область), смещение
интервала определяемых концентраций на порядок для большинства из
исследованных иммобилизованных органических реагентов.

На

основе

полученных

результатов

предложены

методы

количественного определения ТТМ в статических и динамических условиях.


background image

46

Таблица 5

Сравнительная характеристика некоторых аналитических параметров комплексов железа и меди с

некоторыми органическими реагентами в растворе и на носителе

Реагент

Ме

Ме:реагент

λ

мах

,

нм

Е

рН

мах

Раст-

вор

Носи-

тель

Реагента

Комплекса

В

растворе

Носитель

Раствор

Носитель

Раствор

Носитель

Раствор

Носитель

Алюминон

Сu

1:1

1:1

430

430

535

535

12400

12400

3,8

3,8

Хромазурол

Fe

1:2

1:1

430

430

545

545

59300

59300

5,8

5,8

Ксиленоловый

оранжевый

Fe

1:1

(рН<3)

1:2

(рН>4,5)

435

435

555

580-

555

580-

21100

21100

3,3-3,5

3,3-3,5

МТС

Cu

1:1

1:1

435

435

590

590

19000

19000

3,5

3,5

Таблица 6

Свойства комплексов свинца, ртути и хрома с некоторыми реагентами в растворе и на носителе

Реагент

Ме:реагент

λ

мах

,

нм

е

рН

мах

раствор

носитель

реагента

комплекса

В

растворе

носитель

раствор

носитель

раствор

носитель

раствор

носитель

Pb-ИМАрс.III

1:1

1:1

430

430

535

535

12400

12400

4-5

3-5

Pb- ИМКО-
-ВИОН-АН-1

1:2

1:1

430

430

540-580

580

59300

59300

4,5-5,5

4-5

Pb- ИМКО-СМА1

1:1

1:1

430

440

540-580

590

54300

54200

4-5

3-5

Hg-ИМААН-S
-CMA-1

1:2

1:2

460

460

620

650-680

49100

51100

3,3-3,5

3,3-3,5

Hg-ПАДЭАФ CMA-
1

1:1

1:1

520

520

640

630

19000

19000

4-5

3-4

Hg-ИМПААФ-
-CMA-1

1:1

1:1

540

540

620

620

6800

6890

3-4

3-4

Cr- ИМ-Арс.III

1:1

1:1

540

540

640

650

64000

62000

4-6

3-6

Cr-ИММТС

1:1

1:1

540

590

660

670

43820

40000

3-5

3-4


background image

47

Таблица 7

Результаты определения металлов с помощью ИМОР из различных

объемов (С

Ме

=10,0 мкг)


V

1,

см

3

ИМХЗ - Fe

ИМКО- Hg

F(∆R)

Найдено,
мкг

Коэф.

концен.

F(∆R) Найдено,

мкг

Коэф.

концен.

25

5,704

10,05

100,5

15,120

9,98

99,8

50

5,700

10,25

102,5

15,125

9,95

99,5

100

5,794

10,02

100,2

15,405

9,97

99,7

200

5,794

10,22

102,2

15,405

9,97

99,7

250

5,886

9,95

99,5

15,681

9,75

97,5

500

6,187

9,55

95,5

18,321

9,25

92,5

Таблица8

Результаты определения некоторых металлов

ИМ-Арс.III из различных объемов (С

Ме

=3,0 мкг)


V

1,

с

м

3

Железа

Кобальта

Никеля


F(∆R)

Найде-
но,
мкг

Коэф.

концен


F(∆R)

Най-
дено,
мкг

Коэф.
конце

н


F(∆R)

Най-
дено,
мкг

Коэф.

концен

50 1,078

3,02

100,6

3,44

3,01 100,3

3,52

2,99

99,67

100 1,032

2,94

98,67

3,52

2,99 99,67

3,95

2,98

99,33

200 1,054

2,96

98,8

3,40

3,00 100,0

4,05

2,96

98,67

250 1,078

2,98

99,33

3,40

3,00 100,0

4,05

2,94

98,00

500 1,040

2,96

98,8

3,50

2,99 99,67

4,05

2,94

98,00

1000 1,055

2,90

96,6

3,60

2,96 98,67

3,69

2,90

96,67


Найдены интервалы пропорциональной зависимости между значением

функции F(R) Гуревича-Кубелки-Мунка и концентрацией металлов. При
этом, функцию Гуревича-Кубелки-Мунка рассчитывали по уравнению
F(R)=(1-R)

2

/2R.

Обработка данных количественного определения металлов показывает,

что проведенные измерения и предложенные методики в динамических
условиях обладают большей чувствительностью и воспроизводимостью по
сравнению с результатами, полученными в статических условиях(табл.9).

При изучении возможности многократного использования носителей

для прогнозирования применимости сорбентов проводили процесс сорбция-
десорбция. Он включал стадии: 1)регенерации; 2) иммобилизации при
оптимальных условиях для каждого реагента; 3) пропускание через ИМОР
раствора исследуемого металла. Полученные значения коэффициентов
отражения и разностей оптических плотностей до и после регенерации с
носителей для различных циклов хорошо воспроизводятся.


background image

48

Установлено, что носители, изготовленные из ИМ-Арс I и ИМ-Арс III,

повторно после регенерации можно использовать до 12-15 раз, а ИМ-КО,
ИМ-АЛМ, ИМ-ХЗ и ИМ-ССК-и синтезированных реагентов до 10 раз.

Таблица 9

Метрологические характеристики разработанных методик определения

ряда металлов с помощью ИМОР

Реагент

Металл

Интервал определяемых

концентраций металла,

мкг/мл

Коэффициент

концентриро-

вания

Нижний

предел

определяемых

концентраций

, мкг/мл

Статика 10

2

Динамика 10

2

ИМ-Арс.I

Cu

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,016

Fe

2,24-44,80

1,12-84,00

100

0,080

ИМ-Арс.III

Fe

2,24-8,40

1,40-84,00

100

0,014

Pb

8,24-41,40

4,14-41,40

100

0,013

Co

5,06-88,40

1,18-100,13

100

0,010

Ni

9,40-88,10

1,17-99,00

100

0,011

Cu

3,18-53,30

1,64-95,25

100

0,016

Сr

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,018

ИМ-КО

Pb

6,21-62,10

3,11-99,36

90

0,033

Ni

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,026

Cu

5,04-39,69

5,04-39,69

95

0,023

Для количественного определения ТТМ в реальных объектах: водах,

почвах, растениях, рудах, пищевых продуктах, промышленных материалах и
природных

объектах

прежде

всего

необходимо

установить

какие

посторонние компоненты могут оказывать мешающее влияние на
аналитический сигнал исследованных металлов и соответственно точность
их определения. Для этого были составлены модельные бинарные, тройные и
более сложные смеси ТТМ с посторонними мешающими металлами (табл.10-
11),

предельно

допустимые

концентрации

которых

не

оказывают

существенного мешающего влияния на определяемые металлы.

Как известно, ТТМ относятся к наиболее опасным представителям

экотоксикантов и характеризуются высокой персистентностью (длительной
сохранностью в неизменном виде) и способностью хорошо накапливаться в
растениях и почве.

На

основании

проведённых

исследований

по

сорбционно-

спектроскопическому определению ионов меди, алюминия, свинца, железа и
др. металлов в индивидуальных растворах, а также результатов, полученных
при изучении влияния посторонних мешающих катионов, можно заключить,
что определение исследованных металлов в модельных смесях вполне
возможно с целью последующего их применения в анализе реальных
природных объектов и промышленных материалов.


background image

49

Аналитическому

применению

разработанных

сорбционно-

фотометрических методик в различных природных объектах посвящена

пятая глава.

Таблица 10

Результаты сорбционно-фотометрического определения меди с

ИМКО в сложных модельных смесях (Р=0,95; n=5)

Состав анализируемой смеси,

мкг

Найдено
Cu, мкг

(

x



)

S

S

r

Cu(10,0)+ Cо(10,0);

10,01±0,35

0,01

0,03

Cu(1,0)+Pb(2,0)+Zn(15,0);

0,94±0,09

0,08

0,08

Cu(2,0)+Pb(1,0)+ Fe(4,0);

1,96±0,18

0,16

0,08

Cu(2,0)+Pb(1,0)+Cr(1,0);

2,04±0,21

0,19

0,10

Cu(1,0)+Pb(1,0)+ Fe(13,0)+Cr(10,0);

1,04±0,12

0,11

0,11

Cu(5,0)+Pb(3,0)+Fe(15,0)+Mn(10,0);

4,88±0,68

0,59

0,12

Cu(3,0)+Pb(0,5)+Cd(2,0)+Cr(10,0)+Fe(

30);

3,12±0,63

0,55

0,17

Cu(10,0)+Fe(5,0)+Zn(15,0)+Cо(2,0)+
+Al (10,0)+ Ni (10,0).

9,82±0,13

0,25

0,14

Таблица 11

Результаты определения различных металлов в сложных модельных

смесях (Р=0,95, n=5)

Природа
металла

Иммобилизован-

ный реагент

Номер
смеси

Введено
металла,
мкг

Найдено
металла,
мкг


S

Sr

Al

ИМ ХЗ

1

10,0

9,81±0,56

0,23

0,023

2

10,0

10,06±0,53

0,21

0,021

Al

ИМ АЛМ

1

10,0

9,82±0,40

0,24

0,025

2

10,0

10,2±0,45

0,28

0,028

Pb

ИМКО

1

4,0

3,96± 0,22

0,19

0,050

2

4,0

4,08 ±0,12

0,12

0,030

Cu

ИМКО

1

4,0

4,06± 0,17

0,29

0,073

2

4,0

4,10 ±012

0,12

0,029

Fe

ИмАрсIII

1

4,0

4,18 ±0,20

0,16

0,040

2

4,0

4,18±0,20

0,21

0,050

Посколькупитьевая вода и источники водоснабжения, а также руды и

минералы характеризуются различными составами, широкими диапазонами
концентраций элементов, находящихся в различных образцах вод, n

10

-

2

мг/дм

3

(Сa

2+

, Na

+

) n

10

-4

мг/дм

3

(Ag

+

, Tl

+

, Be

2+

, Hg

2+

, Cr

6+

, Pb

2+

и др.) и


background image

50

ниже;разнообразием форм их нахождения, непостоянством их составов, то
для определения изученных металлов в реальных объектахпрежде всего
необходимо располагать данными о количественных соотношениях и
взаимовлияниях посторонних мешающих элементов, присутствующих в них,
поскольку от этих факторов во многом зависят, надёжность, правильность и
воспроизводимость разработанных методик и полученных результатов. О
качественной и количественной характеристике вод судили по данным
ГОСТов на питьевую воду и водоисточники. Некоторые результаты о
содержании компонентов в питьевойводе приведены в таблицах 12-16.

Таблица12

Результаты определения железа в образцах вод

(V=100 см

3

; Р=0,95; n=5)

Номера

образцов

вод

ИМОР

Введено

железа,мкг

Найдено

железа,мкг

Sr·10

2

Найдено

контрольным

методом, мкг

Водопро-

водная 1

ИМАрс.I

-

3,00

1,65±0,05
4,72±0,24

1,0
1,3

1,68

2.

ИМАрс.III

-

2,76±0,39

3,0

2,40

3.

ИМАрс.III

-

2,19±0,14

2,6

2,20

3,00

5,06±0,35

2,8

4.

ИМССК

-

2,70±0,39

1,0

2,68

3,00

4,72±0,24

1,3

Сточная 1.

ИМАрс.I

-

2,90±0,40

2,8

2,87

2.

ИМАрс.III

-

2,87±0,35

2,8

2,90

3,00

5,24±0,17

3,2

3.

ИМССК

-

2,33±0,20

2,5

2,20

4,00

6,40±0,42

2,3


Как видно из таблиц результаты, полученные фотометрическим

методом, уступают методу отражательной спектроскопии с использованием
ИМОР.

Таблица 13

Результаты проверки методики определения железа ИМПАР и ИМXЗв

образцах вод (P=0,95;n=5)

ИМОР

Образцы воды

Введено

железа,

мг/л

Найдено

железа,

мг/л

Sr

Найдено

железа,

мг/л *

ИМПАР

Речная

10,0

9,82

0,025

9,92

ИМПАР

Сточная

10,0

10,01

0,028

9,89

ИМПАР Водопроводная

10,0

10,40

0,036

10,10

ИМXЗ

Р.Ахангаран

1,00

1,02

0,08

1,1

ИМXЗ

Р. Чирчик

3,20

3,27

0,15

3,25

ИМXЗ

Bодопроводная

2,52

2,56

0,06

2,60

Примечание: *-атомно-абсорбционным методом.


background image

51

Таблица 14

Конкурентоспособность разработанной методики определения

алюминияс помощью ИМОР в объектах окружающей среды

Объект

исследования

Найдено алюминия, мкг/л

S

r

Разработанным методом

Атомно-

абсорбционным

методом

Сточные воды

Чирчик

1,11

0,12

1,16

0,01

Алмалык

2,35

0,10

2,50

0,04

Зарафшан

2,66

0,17

2,30

0,06

Продукты питания

Молоко

10,24

0,12

10,2

0,10

Картофель

10,1

0,16

9,9

0,09

Таблица15

Результаты определения ртути(II) в сточных водах с помощью

иммобилизованнымиAAHS-2,6 и ПАДЭАФ

Объект анализа

Найдено ртути, мкг/л

n

S

Sr

Разработан-
ным
методом

Контроль-

ным

методом*

Салар

5,71±0,03

5,5

5

0,03

0,005

Анхор

10,84±0,03

10,8

4

0,02

0,002

Чирчик

5,92±0,09

6,0

4

0,06

0,010

Сточные воды

21,0±0,04

22,2

5

0,04

0,011

Примечание: *-атомно-абсорбционный метод.

Правильность и воспроизводимость результатов, полученных по

разработанным методикам, подтверждены методом добавок на реальных
образцах природных вод и исследованием ГОСТированных стандартных
образцов природных вод и бронз

(

табл.17,18).

Разработанные методики определения ТТМ были применены к анализу

стандартных образцов природных вод («сухая вода»), изготовленных в
центральной лаборатории «Экогидрохимгео» Комитета по геологии и охране
недр Республики Казахстан - единственного поставщика оригинальных сухих
образцов, моделирующих ионный состав основных типов природных,
питьевых и минеральных вод. Сухие образцы содержат макроколичества
металлов: натрия, калия, кальция и магния, гидрокарбонатов, хлоридов,
сульфатов, нитратов, а также микроколичества Cu, Mo, Re, U, Pb, Mn, Se, Zn,
Co, Cr, Ni, Cd, Fe и Al.


background image

52

Таблица 16

Результаты определения меди в образцах вод

(100 см

3

; Р=0,95; n=5)

Номера

образцов вод

Реагент

Введено

меди, мкг

Найдено

меди, мкг

Sr

Найдено меди

контрольным

методом, мкг

1

2

3

4

5

6

Водопро-

водная 1

ИМАрс.III

-

0,95±0,01

0,090

1,00

2,00

3,12±0,21

0,14

2

ИМАрс.III

-

1,64±0,12

0,13

1,68

4,00

5,71±0,20

0,11

3

ИМКО

-

2,78±0,04

0,01

2,82

4

ИМКО

-

0,148±0,08

0,9

0,15

Сточная 1

ИМАрс.I

-

2,71

0,01

0,07

2,6

2

ИМАрс.III

2,00

4,84

0,16

0,11

3

ИМАрс.III

-

2,90

0,09

0,06

2,9

3,00

5,90

0,06

0,04

4

ИММТС

-

2,74

0,02

0,08

2, 70

2,00

4,84

0,16

0,11

3,00

5,92

0,07

0,05

4,00

6,90

0,09

0,06

5

ИМКО

-

3,97

0,07

0,05

3,9

Речная 1

ИМАрс.1

-

1,11

0,12

0,01

1,16

2

ИМКО

-

2,35

0,10

0,04

2,50

3

ИМАрс.III

-

2,66

0,17

0,06

2,30

Таблица 17

Результаты определения различных металлов в образцах вод

разработанными методами и сравнением с паспортными данными

Образец воды

Ион

метал-

ла

Реагент

Найдено
металла,

мг/дм

3

(х+∆х)

Sr

Содержание

металла по

паспорту,

мг/дм

3

ОСО 178-89

Cu

ИМАрс.I

0,196±0,01

0,012

0,20

СО-19

Cu

ИМАрс.III

0,105±0,01

0,027

0,11

СО-19

Pb

ИМАрс.III

0,080±0,01

0,064

0,09

СО-19

Cu

ИМАрс.III

1,190±0,02

0,014

1,22

СО-19

Pb

ИМКО

0,288±0,02

0,023

0,30

ГСО 6514-92

Fe

ИМАрс.III

0,285±0,02

0,009

0,29

ГСО 6517-92

Cu

ИМКО

0,098±0,02

0,066

0,11

ГСО 6517-92

Pb

ИМАрс.III

0,075±0,02

0,068

0,08

ГСО 6518-92

Co

ИМАрс.III

0,11±0,01

0,010

0,13

ГСО 6518-92

Ni

ИМАрс.III

0,100±0,01

0,027

0,11

ГСО 6519-92

Cu

ИМКО

1,206±0,03

0,011

1,23

ГСО 6519-92

Pb

ИМАрс.III

0,282±0,02

0,035

0,30

ГСО 7200-92

Cu

ИМАрс.III

0,168±0,04

0,067

0,19

ГСО 7148-95

Fe

ИМАрс.III

0,97±0,01

0,006

0,98

ГСО 7148-95

Al

ИММТС

0,48±0,02

0,023

0,50


background image

53

Как видно, результаты для всех определяемых содержаний металлов в

анализируемых пробах в достаточной степени воспроизводятся по
сравнению с данными, имеющимися в паспортах изученных образцов вод.

Таблица 18

Результаты определения железа и свинца в стандартных образцах бронз

(Р=0,95)

Анализируемый
материал

Определяемый
металл

Найдено
Ме, %

n

Sr

Найдено

Ме

контрольным
методом, %

А 371-2

Fe

0,400

5

0,031

0,390

0,392

5

0,030

0,420

0,395

5

0,032

0,400

М 116-5

Pb

0,0170

8

0,023

0,0180

0,018

8

0,021

0,0178

0,018

8

0,023

0,0182

М 88-1

Pb

0,0138

8

0,022

0,0140

0,0139

8

0,020

0,0165

0,0140

8

0,021

0.0142

М169-1

Fe

0,0128

6

0,058

0,0130

0,0132

6

0,050

0,0120

№197-1

Fe

0,0118

6

0,039

0,0120

№ 149

Zn

4,41

3

0,048

4,46

ЛС-95

Zn

38,52

3

0,012

38,50

Из таблиц 17-18 видно, что разработанные методики определения ТТМ с

помощью

ИМОР

отличаются

высокой

избирательностью

и

воспроизводимостью с Sr, не превышающим0,058, что указывает на
метрологически обоснованную рекомендацию предлагаемых методик для
анализа вод и промышленных материалов.

В

заключение

для

оценки

разработанных

сорбционно-

спектроскопических методик определения ТТМ сравнены некоторые
метрологические характеристики и аналитические параметры с таковыми,
обнаруженными

другими

независимыми

и

широко

применяемыми

аналитическими методами. Установлено, что разработанные сорбционно-
спектроскопические методики по многим эксплуатационным, аналитическим
параметрам и другим характеристикам не уступают известным и широко
применяемым в аналитической химии методикам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Показаны преимущества использования волокнистых сорбентов с

иммобилизованными ОР для определения ионов ТТМ при анализе объектов
окружающей

среды

по

сравнению

с

гранульным

и

порошкообразнымсостоянием. Обоснована необходимость поиска новых


background image

54

иммобилизованных реагентов для определенияионов металлов из различных
объектов.

2. Разработаны новыеметоды анализа в аналитической химии,

основанные на сорбционно-спектроскопическом определении ТТМ в
различных

объектах

окружающей

среды

с

использованием

иммобилизованных на волокнистых материалах органических реагентов
различной природы с целью улучшения метрологических параметров,
эксплуатационных и аналитических характеристик.

3. Систематически исследованы физико-химические и аналитические

свойства иммобилизованных реагентов на основе реагентов Арсеназо и
трифенилметановых, а также реагентов, синтезированных на кафедре
органической химии НУУз, сорбированных на волокне «нитрон» и
определены оптимальные условия иммобилизации новых реагентов на
полимерных носителях с сохранением их специфичных аналитических
свойств.

4.

Получены

данные

ИК-спектроскопии

для

изученных

иммобилизованных реагентов, исследуемой группы волокнистых сорбентов
и их комплексов с ионами металлов. Доказано, что в комплексообразовании
ионов ТТМ с иммобилизованными реагентами участвуют те же ФАГ, как и в
нативных.

5. Результаты исследований взаимодействия реагентов группы

Арсеназо и трифенилметанового ряда, а также реагентов синтезированных на
кафедре

неорганической

и

аналитической

химии

химфака

НУУз,

иммобилизованных в матрицу на основе полиакрилонитрильного и
полипропиленового волокон с ионами тяжелых токсичных металлов
показало, что иммобилизация реагентов происходит за счет ионного обмена,
а также образования сильных межмолекулярных водородных связей между
носителем и реагентом.

6. Использование расчетных квантово-химических методов MNDO,

PM3 и AM1дало возможность априорного предсказания структуры
различных

реагентов,

обладающих

некоторыми

необходимыми

аналитическими

параметрами

(чувствительность,

избирательность,

контрастность реакции и условия её проведения). Исследование зависимости
спектральных характеристик комплексов от способа координирования
металла функциональной группой реагента, квантовохимическая оценка
тенденций изменения спектров приварьировании аналитико-активных групп
с последующим определением возможных путей модификации реагентов,
обеспечивающих наиболее благоприятный с точки зрения избирательности
или контрастности реакций показала перспективность и преимущества новой
группы

аналитических

органических

реагентов

производных

нитрозонафтолов по сравнению с их аналогом.На основе проведенных
исследований осуществлен целенаправленный синтез новых органических
реагентовна основе анабазиновых и пиридиновых реагентов, а также
нитрозонафтолов, цветные реакции которых отличаются повышенными


background image

55

контрастностью

и

избирательностью,

малой

зависимостью

свойств

образующихся комплексных соединений от условий проведения реакции и в
связи с этим высокой воспроизводимостью, что позволило провести
иммобилизацию

полученных

реагентов

на

волокнистых

сорбентах

полиакрилонитрильного

типа,

модифицированных

различными

анионообменными группами.

7. На основании сопоставления оптимальных условий иммобилизации,

сорбции,

степени

извлечения

ионов

металлов,

коэффициентов

распределения, сорбционной ёмкости волокнистых сорбентов; данных по
избирательности аналитического действия по отношению к ионам кадмия,
ртути, меди и железа в присутствии сопутствующих элементов; возможности
количественной десорбции малыми объемами минеральных кислот и
доступности исходных продуктов синтеза показана перспективность
практического применения синтезированных реагентов и волокнистых
сорбентов. Иммобилизованные реагенты количественно извлекают ионы
металлов в течение 20-30 мин. при температуре 20-25

⁰

С в диапазоне рН 3-7

(R=90-99%).Исследование химизма аналитических реакций и установление
функционально-аналитических групп реагентов, реагирующих с ионами
ТТМ; влияния строения и природы заместителей на аналитические свойства
реагентов и их комплексов с ионами исследованных металлов показало, что
комплексообразование на носителе и в растворе происходит за счет одних и
тех же функционально-аналитических групп, на что указывают данные ИК-
спектроскопии.

8. Разработан комплекс методик твердофазно-спектроскопического

определения ТТМ в природных объектах и образцах сточных вод, а также
новый эффективный метод сорбционно-спектроскопического определения
микроколичеств ионов кобальта, меди, никеля, железа и ртути в питьевой и
природной водах с использованием иммобилизованных органических
реагентов. Данный метод позволяет определить указанные элементы в
сточной и природной водах на уровне n∙10

-6

- n∙10

-3

%, снижая предел их

обнаружения

и

устраняя

влияние

сопутствующих

компонентов.

Правильность методик подтверждены методом «введено-найдено» при
анализе реальных объектов, сопоставлением со стандартными образцами
согласно ГОСТами сравнением с данными, полученными атомно-
абсорбционным методом.

9. Предлагаемые методики апробированы на реальных объектах и

внедрены в лаборатории «Навоиазот», «Электрокимёзавод», Комитета по
охране природы Самаркандской области, СЭС Ташкентской области и г.
Бекабада, отдела радиопрепаратов ИЯФ АН РУз и др.


background image

56

SCIENTIFIC COUNCIL on AWARD of SCIENTIFIC DEGREE of

DOCTOR of SCIENCES 16.07.2013 . K.01.02.atNATIONALUNIVERSITY of

UZBEKISTAN


NATIONALUNIVERSITY OF UZBEKISTAN

SMANOVA ZULAYXO ASANALIEVNA

IMMOBILIZED ORGANICAL REAGENTS AND THEIR ANALYTICAL

POSSIBILITIES AT DETERMINATION OF HEAVY TOXICAL METALS

02.00.02 – Analytical chemistry

(chemical sciences)








ABSTRACT OF DOCTORAL DISSERTATION







Tashkent -2015


background image

57

The subject of doctoral dissertation is registered the SupremeAttestation Commission

at

the

Cabinet

of Ministers

of

the

Republic

of

Uzbekistan

in

number

30.09.2014/В2014.5.К57.

Doctoral dissertation is carried out at National university of Uzbekistan.

The full text of doctoral dissertation is placed on theweb page of the Scientific council on award
of scientific degree of doctor of sciences 16.07.2013. K.01.02. at the National university of
Uzbekistantothe address: 100174, Tashkent, University sh.4,NUUz, chemical faculty.ik-
kimyo.nuu.uz

Abstract of dissertation in three languages (Uzbek, Russian, English) is placedon the web

page www.tuit.uz and on the web page of the Information-educational portal “ZIYONET”
totheaddress www.ziyonet.uz

Official opponents:

Abdurakhmanov Ergashbay

doctor of chemical sciences, professor

Shabilalov Azadjon Akhmedovich

doctor of chemical sciences, professor

Babaev Bakhrom Nurullayevich

doctor of chemical sciences

Leading organization:

Institute of General and Inorganic Chemistry, Academy
of Sciences of Uzbekistan



Defense will take placeon «___» _____________2014 at _____ at the meeting of

scientific council 16.07.2013.K.01.02.at National university of Uzbekistan. (Address: 100172,
Tashkent, 108, 4, University str. Ph.: (99871) 246-07-88, 227-12-24; fax: (99871) 246-53-
21;246-02-24; e-mail:polyphenol-10@yandex.ru).


Doctoral dissertation can be reviewed at the Information-resource centre of the National

university of Uzbekistan (registration № 01). Address: 100174, Tashkent, University sh.4,NUUz,
tel.:(99871)246-67-71.

Abstract of dissertation was sent out on «___» ______________ 2015 year
(mailing report № _______on _________ 2015year)

Х.I.Akbarov

Chairman of scientific council on award of

scientific degree of doctor of sciences;

doctor of chemical sciences, professor

B.A. Muhamedgaliev

Scientific secretary of scientific council on award of

scientific degree of doctor of sciences;doctor of

chemical sciences, professor

A.M.Nasimov

Chairman of scientific seminar under scientific

council on award of scientific degree of doctor of

sciences;doctor of chemical sciences, professor


background image

58

(

annotation of doctoral dissertation)

Topicality and demand of the subject of dissertation.

Development of

science and intensification of all branches of national economy have resulted to
antropogenic influence on the environment and ecological equilibrium. According
to the data of regional evaluation of stable toxical compounds in the countries of
the European Counsel the highest concentrations of Pb,Cd and Hg in the
environment have been noted (Pb-31,02; Cd-54, Hg-36 ton/year). Contentof heavy
metals in objects of environment in some others countries:Pb-10%,Cd-21%, Hg-
58%.Short analysis of the situation interms of these three toxical metals has shown
the level of antropogenic throwings of heavy toxical metals (HTM). The biggest
part of HTM finding with throwings released to the atmosphere thrown out on soil
and in waters of the country being the -source the release and then they accumulate
in neighbouring countries.At present day demands produced to metrological and
analytical characteristics of elaborated methods constantly have increased and by
this reason problem of elaboration of new methods of HTM determination is very
actual. Existing problems can be decide by introduction in analytical practics of
HTM determination new specifical organic reagents. In this aspect in protection of
object of invironment determination of precise concentrations of HTM by different
physical, chemical and physico-chemical methods has enquired anspecial actuality
and necessarity.For practical realization such tasks at chemical analysis it is
necessary perfection of present and elaboration of new morden methods of
monitoring of etoxicantsinchidiny HTM.

Claiming of elaboration of sorbtion-spectroskopical methods is stimulated

by necessarity to dispose by rapid and precise information about metals
composition used in industrial activity and which have presented serionslanger
from the point of view of their biological activity and toxical properties inresult of
their accumulation in environment.Claiming also is stimulated by necessarity of
controle of content of expbasive- dangerous impurities in air of working zones of
industrial apartaments; by monitoring of environment and perfection of
technological processes. Necessarity by determination of toxical degree of
breathing by personal air, carring out of large amount of probes of complex natural
composition (waters mediums, oils and biological liquids) on content in then
toxical components? diagnostics of different diseases; preparates using in clinical
and medico-biological needs, in aim of personal safety is one of important
demands of morden analytical chemistry.

For realization of theoretical preconditions and practical confirmation of

analytical determination etoxicants indicated in low of«About state sanitary
controle» from 03.07.1992 year and Decisions of Cabinet Minister of Republic of
Uzbekistan from 09.12.1992 year «About protection of environment»,
from27.05.2013 year «About ordes of elaboration and cоrrelation of projects of
ecological normatives»,from21.01.2014 year «About program of actions by
protection of environment of Republic of Uzbekistan» it is necessary to elaborate
new hybrid methods with immobilization of different complex- forming reagents
on polymeric bases and matrixes differing by high metrological characteristics and


background image

59

operational parameters. The mort perspective way of their decession –purposeful
synthesis and immobilization of organical reagents on fibrous bearers on the base
of localraw materials for controle of purity and quality of materials, monitoring of
objects of environment sorbents with immobilized on them organical reagents
(OR) can be obtained in laboratories of any degree of equipment; they are cheap,
selective to sorbited ions, have allowed on 2-3 times to increase sensibleness of
methods of determination and also they have enough sorbtion capacity.

Conformity of research to priority directions of development of

science and technologies of the Republic of Uzbekistan.

The dissertation

is carried out according to priority directions of development of science and
technology: STP-12 –«New technologies of obkain organic, inorganic, polymer
and other natural materials»; F-7– «Chemistry, theoretic bases ofchemical
technology, nanotechnology».

Review of international scientific researches on the dissertation theme.

Seientific investigations by elaboration of sorbtion-spectroskopical methods of
analysis with using IMOR on the different by nature matrixes have been carried
out in world seientifical centres of USA (University of Wisconsin - Green Bay,
Madison); German (Institute of Technical and Macromolecular Chemistry, Max-
Planck-Institut), Italy (University Ca’Foscari of Venice), India (Karnatak
University Dharwad) and in Russia (Moscow state university, GeoHI after name
Vernadsky).

Spacial structure silicagels as bearers has allowed to acheave more uniform

distribution of organic reagents on their surface what has promoted to decreasing
of error at spectroskopical and visual determinations of metals ions and
improvement of results of reproduction (University of Wisconsin - Green Bay,
USA); fibrous sorbents filled by ion-changers were used special attention is
devoted to investigation of physic-chemical methods (Moscow state university,
GeoHI after name Vernadsky, Russia). In atom-emissive and fluorescence
spectroscopies where different granule and gel- shaped bearers are used the limit of
determination is decreased in two times in comparasion with their solutions what
can be explain by metals concentration on the solid surface; increasing of hardness
of system and also increasing of intensity of analytical signal of complexes
(University Ca’Foscari of Venice, Italy).

Analysis of seientific-technical literature has shown that in contrast to

different sorbents values of polymeric fibrous materials are their high specifical
surface adsorbtion capability, comfort in work, high selectivity at determination
ions of different metals, stability to different mediums and possibility of their
regeneration.

Degree of study of the problem.

At present time such methods as

optical, physical, chemical and others are the mоst elaborated methods of HTM
determination but with development of analytical technologies demands to
increasing of selectivity and trustworthiness of elements determination also have
in creаsed what has demanded using of new approaches one of which is solid
phase-spectroskopical methods with using IMOR.


background image

60

Analytical reviewoflitraturedata has shown that many works (MohamadA.

S., RazakN.A., AbRahmanI.,JerriFerd, KelnerR., MessicaA., MarkelovM.,
LeinerM., WoefbeisO.) are attributed to using electro-, thermochemical and
fluorescence methods where different polymeric materials,silicagels, natural
ciolits, films from polyethylene, polyacrylamide,membrancemodificated by silica
are used as bearers. Optical methods of HTM determination with using of IMOR
on the fibrous sorbents sufficient attention isdevoted. Works by using chelate-
forming sorbents were developed. For them presence in polymeric matrixe of
chemically – active groups able to interact with ions of metals in solutions with
formation of chelates is characteristically. But these sorbents can be obtained
during complex synthesises.

By Y.A. Zolotov, S.B.Savin, G.M. Myasedov were elaborated sorbtion-

spectroskopical methods of determination of alkali- earth, heavy, noble metals with
using immobilizated organic reagent on the solid phase obtained by forming of
fibrous sorbents of polyacrylonitril type filled by grannular cationits. In Uzbekistan
such sciences as A.M. Gevorgyan, I. Abdurakhmanov (electrochemical methods),
R.H. Djiyanbaeva,B.D. Kabulov, M.A. Nasimov, J.P. Shesterova, Turabov
N.T.(optical methods) have determined ions of different methods by using
chemical sensors and test-methods. In contrast to extraction methods the metals
ofsolidphase spectroscopy don`t demand of using of toxical solvents and also has
provided an ecological safety of analyses. By this reason necessarity in elaboration
of new, more perfect and modern methods of HTM determination, improvement of
existing analytical methods and procedures, answering to modern demands is very
important

Connection of dissertational research with the plans of scientific-

research works

is reflected in following project:Fundamental grant of

Committee by coordination of science and technologies development of atCabinet
of ministers RUz F-22-7, «Synthesis of regioselective organic reagents».

Purpose of research

is construction of scientific bases of immobilization

of OR on the fibrous materials;elaboration of express, high-sensitive sorbtion-
spectroscopical methods and test-systems of HTM determination with using of
IMOR;elaboration on the base of these methods some general approach to
prognosis of properties and composition of specifical analytical groups in organic
reagents immobilized on different types of bearers; synthesis of new organic
reagents with given properties on the base of our theoretical prognosiss and
introduction of them in practice of analysis of different analytical and ecological
laboratories.

Тo achieve thesepurposes the following

tasks of research

weresolved:

optimization of immobilization conditions of organic reagents with

preservation of their analytical properties; determination of mechanism of coloured
reactions of complex-formation of IMOR with ions of HTM;

determination of connection between structure of OR and their analytical

characteristics;prognosis of some perspective ways of their modification and
directed synthesis of new specifical reagents on the base of nitrozonaphtols;


background image

61

physico-chemical characteristics of fibrous beares andoptimization of

conditions of their interaction with new ORs possessing of specifical functional
analytical groups (FAG): 6-methyl-pyridil-2-azo-aminophenol;1-(5-methyl -2-
pyridilаzo )-5-diethglaminophenol;1-(4-antipyridilazo) -2-napthol sulphoacid;1-(2-
pyridilazo)-2-oxynaphtalin-6-sulphoacid sodlium;3-hydroxy-4-nitrozo-2-naphtoic
acid;2-hydroxiy -3-nitrozo naphtaldehyde and others;

determination of influence of different factors and parameters on value of

the analytical signal; using of elaborated methods in analysis of different by nature
model binary, triple and more complex mixtures, biological objects, industrial
materials;

comparison of obtained results with results obtained by existing methods of

determination of the investigated metals in solution.

Object of research

arestandard samples of natural waters, steels,

bronzers.

Subject of research

– is heavy toxical metals and their compounds which

are an ecotoxicants and pollutants of environment.

Methods of research.

Investigations methods such as optical sorbtion-

spectroskopical,

methods

of

reflection

spectroskopy,

atom-absorbtional,

electrochemical and statistical methods of calculation of obtained data were used in
this work. Also element analysis; IR; PMR-spektroskopies and quanto-chemical
calculations have been used.

Scientific novelty of dissertational research

consists in the

following:

immobilization of different by nature reagents for prognosis and prediction

of optimal construction of some OR based on quantum-chemical value of changing
of analytical characteristics in dependence on structure of the functional and
analytical-active groups has been theoretically based and practically has been
realized;

chemico-analytical properties of OR immobilized on bearers on the base of

polyacrylonitrile (PAN) and polypropylene (PP) for apriory prediction of structure
of different OR and elaboration on their base an optical chemical sensors on the
base PAN and PP-matrixes having some necessary analytical parameters.

Practical results of investigation

are in the following: methods of

solidphase- spectroskopical determination of Fe,Cu,Pb,Hg,Co,Al and some others
metals in objects of environment were elaborated and their metrological and
analytical characteristics were valued. Their approbation and tests at analysis of
different objects (natural water,sewages,soils,bioproducts,air) have been carried
out.

Complex of methods of the solidphase-spectroskopical and visually-testing

determination of HTM was elaborated.

Sensible layers of sensors on the ions of HTM on the base PAN and PP –

matrixes were prepared.They have been used as analytical forms for solidphase-
spectrophotometrical and visually-testing determination of investigated metals
allowing to determine with high precission their optical characteristics.


background image

62

Reliability of the obtained results

is based on mathematical investigation

of obtained results on the base of general criterions confirmed by methods of
additions; «introduced-determined» on the real objects of invironment and also by
comparison with GOST ing standart samples of narural waters and
bronzes.Treatment of obtained results has been carried out with using of methods
of mathematical statistics.

Theoretical and practical value of results of research:

Theoretical importance of the obtained results of this investigation has

concluded in construction of scientific bases of immobilization of OR on the
fibrous materials and exposure of perspectivity of usingOR with new groups for
immobilization allowing to increased of selectivity of HTM determination in
particular Fe(II,III), Co(II),Hg(II) by introduction in phenolic coil of some reagents
electronegative and electronodonoral substitutors what has allowed to decrease
influence of outer factors on the results of analysis and to increase selectivity of
determinations.

Practical value of this work has concluded in elaboration of methods of

determination of different microquantities of HTM in objects of the invironment
with improving metrological and analytical characteristics; using of new IMOR
for

analysis

of

different

objects

of

the

environment

(natural

waters,sewages,soils,bioproducts,air).

Realization

of

results

of

research

.Sorbtion-spektroskopicalmethod

elaborated in this work have been introduced in practics of analysis joint stock
company «Navoiazot» and some other industrial enterprises (№ 03/3126,
21.04.2015). Results of monitoring ofsevage of these industrial enterprises were
take into acconnt at optimization of technological processes by processing of ores
and shlams, at choosing of methods of extraction of noble metals from sewages
and their purification from HTM (№ 259,01.05.2015).

Approbation of work

. The obtained results have been discussed at various

international conferences on analytical chemistry: International Ecological
Cogress. Russia (Voronezh, 1995); Chugaevskoy Conference (Ukraine, 2005);
«Analysis of Russia» (Voronezh, 2009); «Actual problems of analitical chemistry»
(Termiz, 2002 and 2005.); «The Conference on molecular spectroscopy»
(Samarkand, 2006), «Integration of ecience education and production in fharmacy»
(Tashkent, 2007), TWAS Regional Conference of young scientists on the topic
«Recent trends in fhysical and biological sciences» (Bangalore, India), as well as
numerous national conferences (2000-2014.).

Publication of results

. It was published on a dissertation theme 49

proceedings, including 8 scientific articles in the international journals.

Structure and volume of dissertation

. The dissertation consists from

introduction, six chapters, conclusions, references and appendix; contains 210
pages of the text, 87 figures and 89 tables.

MAIN CONTENTS OF DISSERTATION


background image

63

In introduction

the urgency and demand of the theme of dissertation is

proved, the purpose and problems and also object and an subjects of research are
formulated, conformity of research to priority directions of development of science
and technologies in the Republic of Uzbekistan is stated, scientific novelty and
practical results of research are stated, reliability of obtained results is proved, the
theoretical and practical importance of obtained results is revealed, the list of
introductions of research resultsin practiceand data on published works and
dissertation structure are given.

In the first chapter

– literature review analysis of works published on

photometrical and spectrophotometrical determination of HTM; methods and ways
of immobilization of OR, using of IMOR in sorption-spectroskopical and visual-
test methods and optical chemical sensors is presented and also data about
determination of HTM in different objects with using IMOR are systemized.

It is noted that works by immobilization of organic reagents on fiber

sorbents which then are used for HTM determination are investigated insufficient
and by this reason it is predetermined choice of objects of this investigation.For
registering of reflection spectrums from solid surface and investigation of
dependence of the reflection coefficient (R), the function of the reflection
coefficient

F(R)

from

different

factors

automatical

registering

spectrophotocolorimeter

«Pulsar»

and

also

two-beam

registering

spectrophotometer UV-SPECORD M-40 were used. Principle of action of the first
device is based on the simultaneous measurement of the reflection coefficient on
24 fixing length of wave in visible range of spectrum (380-720 nm) during one
flash of impulsing lamp with following mathematical treatment of measurings
results with using micro-EVM. Impulsing lamps MФК5-150 and UCK-25 were
used as source of radiation.

Technical data of device UV-Vis SPECORD M-40: optical system-double

monochromator in UF range with diffraction lattice equaled 1302 shtr/m; filters
31000-25000 sm

-1

; coloured glass WK 3625000-195000 m

-1

; coloured glass GA

48, 195000-14000 sm

-1

and RA 67 14000-11000 sm

-1

Source of radiation – lamp

∆

2

E and for UF-range of spectrum –halogenic lamp with tension 0,6 V and power

20 V for visible range of spectrum.

In the second chapter

data about using equipment and materials are

presented; conditions of IMOR obtain are described; methods of carring out
experiments also are presented.

IMOR organic reagents of different classes and also compounds containing

different FAG (table 1) were synthesised on department of organical chemistry;
inorganic and analytical chemistry of NUUz. It is known that azo-dyes containing
in their molecules electron-donor (ED) substituters are the most sensitive. Azo-
dyes with electron-acceptor (EA) substituters are more election analytical reagents.
Simulteneous introduction of ED and EA substituters in dyes molecules has caused
the most influence on colour of reagents and complexes which they formed and by
this reason such reagent are perspective by such parameters as selectivity and
sensibility.


background image

64

In the third chapter

base results of investigation of analytical properties of

OR of group Arsenazo, threephenylmethanic row and also reagents synthesised on
the department of analytical and inorganic chemistry of NUUz immobilized on
PAN-and PP-matrixes and also results of experimental investigations by choice
the optimal conditions of OR immobilization are presented and discussed.

Conception «immobilization» conformably to OR has included restriction of

mobility of their molecules owing to their reactions with functional groups.of
polymeric materials.

Chemico-analytical properties of OR immobilized on bearers on the base

PAN and PP obtained from local, accessible and cheat row-materials were
investigated.It was determined that OR after immobilization on fibers have
preserved their chemico-analytical properties. Conditions of formation of metals
complexes on matrixes are the same to their formation in solution that can allowed
to use existing analytical reagents and regularities of reactions carring out in
solution for elaboration of new optical chemical sensors on the base of PAN-
matrix. Some characteristics ofpolymeric bearersare presented in table 2.

Polymeric sorbents turn out by industry (VION-АN; VION –КN) and

sorbent obtained on the department of polymers of chemical faculty of NNUz
(SMA-1, SМА-2, SМА-2, SМА-3, МH-1, PP-АN-GМDА) were used as solid
beares.

The base adventage of synthesised fiber materials is that their specific

surface on two order is higher in compasison with granulated sorbents and in 5-6
times than in polymers with porous structure. Particles diameter of fiber sorbents
on 1-2 order is smaller of middle diameter of particles of granulated sorbents.

Optimisation of immobilization conditions of organical reagents.With aim of

determination of optimal conditions of immobilization in each system OR-beazer
immobilization was investigated by method of construction curves of dependence
on intensivity of the reflection coefficient from contact time, temperature, acidity
of medium, reagent concentration and some others parameters.


background image

65

Table 1

Some physico-chemical and analytical characteristics of organical reagents

using for immobilization

№

Name of reagent

Technical name

Brutto formular

Structural formular

1.

Soddium salt of
2-(1,8-dioxy-3,6-disulphо-2-
naphtilazо) benzolarcenic acid

Аrsenazо I (uranon,
toron, Аrs. I)
С

16

Н

11

О

11

N

2

S

2

AsNa

N

N

OH

HO

3

S

OH

SO

3

H

H

2

O

3

As

2.

3,6-Bic-[(o-arsenophenyl)аzо]-
4,4-di-

оxynaphtalyn-2,7-

disulfoacid

АrsenazoIII (Арс III)
С

22

Н

18

О

14

N

4

S

2

As

2

N N

OH

HO

3

S

OH

SO

3

H

N N

H

2

O

3

As

AsO

3

H

2

3.

3,3-Biс-N,N-
di(cаrbоximethyl)- aminoethyl-
о-crezol sulphoacid

Кsilenic оrange (КО)
С

31

Н

32

О

13

N

2

S

CH

2

N

HOOCH

2

C

HOOCH

2

C

C

SO

3

H

H

2

C N

CH

2

COOH

CH

2

COOH

O

4.

5-(3,3

,

-Dicarboxy-4,4

,

-

dioxibenzohidryliden)-2-оxо-
1,3-cyclohexadien-1-
carbonicacid,
threeammoniumsalt

Hromazurol, Alberon
C

23

H

16

O

9

N

42

S

2

OH

C

H

4

NOOC

OH

COONH

4

COONH

4

O

5.

5-(б-(3-Carboxy-5-methy-4-
оxоcyclohexadien-2,5-iliden-
1)-2,6-dichlor-3-sulphobenzyl/-
3-methylsalicilicacid,
threesodiumsalt-

Аluminon
C

22

H

23

O

9

N

3

CH

3

C

HO

HOOC

CI

CI

SO

3

H

H

3

C

O

COOH

6

2-Nitrozо-5-methoxy

phenol

(R

1

)

С

7

Н

7

NО

3

OH

OCH

3

N

O

7.

Меthyltimolic dark blue

MTDB
C

37

H

43

O

13

Na

2

S

SO

3

H

O

CH

2

NH

CH

2

COONa

CH

2

COOH

CH

3

CH

C

HO

H

2

C

CH

3

CH

3

NH

NaOOCH

2

C

HOOCH

2

C

H

3

C

CH

CH

3

CH

3

8.

N-methylanabazin-б-аzо-1,8-
аminonaphtol-4,8-disulphoacid

MAA
C

21

H

22

O

7

S

2

N

4

9.

6-methyl-(pyridil-2-аzо-м-
аminophenol

PAAPh
C

13

H

13

ON

3

H

3

C

N N

O

H

2

N

H

10.

1-(5-methyl-2-pyridilazо)-5-
diethylaminophenol

PADEPh C

17

H

21

ON

3

H

3

C

N N

N

HO

C

2

H

5

C

2

H

5


background image

66

11.

1-(4-аntyрiridilazo)-2-naphtol
sulpho acid

ААN-S C

23

H

17

O

5

N

4

Na

N

N

H

3

C

N

N

О

H

3

C

SO

3

Na

HO

12.

1-(2-Pyridilazо)-2-
оxinaphtaline-6-sulphoacid
sodium

PAOS-salt
C

15

H

9

O

7

N

3

Na

2

N

N

N

SO

3

Na

SO

3

Na

OH

13.

3 – Hydroxy – 4 - nitrozo– 2 –
naphtic acid (R

2

)

C

11

H

7

NO

4




14.

2

–

Hydroxy

–

3

–

nitrozonaphtaldehyde

C

11

H

7

NO

3



Table 2

Some characteristies of polymeric bearers

Name of
fiber

Immobilized

reagent

Modified

groups

Coloure

of

fiber

Coloure of fiber

after

immobilization

СМА 1

Arsenazo -1
Arsenazo –Ш
AlyminonMethylti
molicdarkblue

Hexametylendi
amine (HMDA)

Beige

Pink

Light –violet

Pink

Light –violet

СМА 2

Methyltimolic dark
blue Hromazurol

Hidroxylamine
sulphoacide

Beige

Light –violet

Pink

ВИОН-
АН-1

Arsenazo -1
Arsenazo –Ш

Amino-and
Amidinal groups

Beige

Pink

Light –violet

МХ-1

Arsenazo –Ш

Primary NH

2

–

groups;
Amidine and
carboxylic groups

Light-

yellow


Pink

СМА-3

Ksilenic orange

Etilendiamine

Orange

Light-braun

It is shown from table 3 that reagents of Arsenazo group,

threephenylmethanic row and also reagents synthesised on departament of
chemical faculty of NUUz have immobilized on bearers during from 5 to 10
minuts ;have maximal concentration on sorbents from 1,0 x 10

-5

to 1,0 x 10

-3

moles what corresponded to their statical exchanging capacity (SEC) and
dynamical exchanging capacity (DEC).

C

O H

N

O

O H

O

C

OH

N

O

H

O


background image

67

0,4

0,3

0,2

, нм.

R

0,1

650

550

450

0,5

1

2

3

4

0.1

0.2

0.3

0.4

R

460

540

620

700

, нм

0.5

1

2

3

R

420

500

580

660

, нм

0.1

0.2

0.3

1

6

2

3

4

5

Fig.1

. Reflection spectrums and

sorbent disk before (I) and after (2
enduration in solusion of ko,
reflection spectrums of disk IMKO
with Cu (3) and Pb (4)

Fig.2.

Reflection spectrums of

sorbent МH-1-GMDA before (I) and
after (2) enduration in solution of
ArsIII; reflection spectrum of
complex with Fe (3) at pH =2,5
(C

Fe

= 1,0 x 10

-4

M)

Fig 3.

Reflection spectrums of

disk VION-АN-1 before (I) and
after (2) enduration in solution of
ArsIII ; reflection spectrums of
complex with Cu (3); Ni (4) ;
Co(5) and Fe(6)

Theory of action of immobilized organical reagents.For obtain of analytical

signal on the surface of bearer it was used methodof preliminary concentration of
organical reagent and following it’s interaction with ions of determined metal with
forming corresponing complex:

mR-Cl+L

m-

=R

m

L

+

mCl

-

and R

m

L+Me=R

m

MeL.

Immobilization of ORs on the solid bearers has carried out owing to

chemical interaction their functional groups with bearer (polymer).

At investigation of immobilization mechanism the supposition was proposed

that attaching of reagent on bearer has carried out owing to interaction between
functional groups of OR and sorbent. For example presence in molecules of
Arsenazo, KO,HZ, MTDB, SSK sulphogroups has caused possibility their
immobilization on bearers owing to ionic changing . Attaching of ALM molecules
canbecarried out owing to interaction of chlorine – from of sorbent with salts –
forming group of one benzol’ coil of reagent. Immobilization of ORs by such
schemes was proved by data of IR-spectroskopy.

Generalized data about optimization of immobilization conditions are

presented in tаble 3.
At immobilization Ars.I and ArsIII on bearers MH-1 and SMA-1; MMA,PAOS-
salt and HZ on bearer PP-AK-GMDA it is obvious that sulpho-groups of these
reagent have interacted with ionizated amino – groups of sorbents according to
scheme:

~Р-NН

3

+

Сl

-

+НО

3

S-R → ~Р-NН

3

+ -

О

3

S-R + НСl.

At immobilization of Ars I and Ars III, KO and SSK on the VION-AN-1 process
of attaching of their molecules carried out owing to one their of several –COONH

4

groups:

~Р-NН

3

+

Сl

-

+ Н

4

NООС-R → ~Р-NН

3

+ -

ООС-R + NН

4

Сl.

Placements of absorbption regions in IR-spectrums of immobilized systems
corresponding to FAG of sorbents and immobilized reagents and also results of
mercurymetrical titration of chloride-ions have proved carring out of reactions
complex-formation by proposed schemes. Comparison of IR-spectrums of initial
and immobilized ORs has shown that FAG responsible for complex – formation in


background image

68

initial and immobilized reagents are analogical what has indicated on the
preservation of their structure also in immobilized state. Placements of regions in
IR-spectrums of sorbents for hydroxyl-, amino- and amidinic groups (∆х=60-
200sm

-1

) have allowed to make conclusion that mixed type of interaction has

carried out: formation of ionic bonds is accompained by formation of strong
intermolecular hydrogen bonds beetwen ORs and bearers.

By quantum chemical methods such as MNDO, AM1 and PM3 an ability of

prediction preferable coordination of metals ions with immobilized OR was
investigated. At this calculated data are dequte to results of chemical and IR-
spectroscopycal investigations.

Comparision of IR-spectrums of complexes and organical reagents has

shown that in IR-spectrums of complexes bands in diapazone 650-480 sm

-1

have

appeared which were absence in IR-spectrums of reagents which were atributed to
vibrations of the valent bond –O-Me.

Таble 3

Optimisation of immobilization conditions of organical reagents

System

Reagent-bearer

Reagent

concentration

in solution, М

Time of

immobiliza-

tion,
min.

рН

of

medium

Concentration

of

immobilized

OR, М

АрсI-МХ-1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,0∙10

-5

ApcIII-МХ-1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,2∙10

-5

ApcIII-ВИОН-АН1

1,0∙10

-4

6

5-6

4,5∙10

-5

КО-ВИОН-АН1

1,5∙10

-4

7

4-6

1,0∙10

-4

КО-СМА-1

1,0∙10

-4

7

5-7

8,0∙10

-5

Алм-ППАК-МДА

9,0∙10

-4

7

5-7

1,0∙10

-4

Алм-СМА 1

1,0∙10

-4

8

6-7

5,8∙10

-5

ХЗ- ППАК-ГМДА

1,0∙10

-5

7

5-6

1,0∙10

-4

ХЗ-СМА 2

1,0∙10

-4

8

6-7

7,9∙10

-5

МТС-СМА-1

1,0∙10

-3

5

5-7

1,0∙10

-4

ССК-ВИОН-АН1

1,0∙10

-3

9

5-6

1,0∙10

-4

МАК-СМА-1

1,0∙10

-4

5

5-6

1,0∙10

-4

ПААФ-СМА-2

1,0∙10

-4

5

5-6

1,0∙10

-4

ППАК-ГМДА

1,0∙10

-4

6

5-6

1,0∙10

-4

ППАК-ГМДА

1,0∙10

-4

6

5-6

1,0∙10

-4

ААНS- ВИОН-Н1

5,0∙10

-4

6

6-7

8,2∙10

-4

ААНS-2,6- СМА-1

5,0∙10

-4

5

5-6

5,0∙10

-4

КК -ВИОН-АН-1

1,0∙10

-4

5

5-6

8,6∙10

-5

БФС- СМА 2

1,0∙10

-5

6

5-6

0,6∙10

-5

ПАДЭАФ- МХ-1

1,0∙10

-4

6

6-7

8,0∙10

-5

ПААФ-МХ-1

5,0∙10

-4

5

6-7

9,4∙10

-5

СМА-1 – ПАР-salt

1,0∙10

-4

6

6-7

1,0∙10

-4


background image

69

In the fourth chapter

results of complex-formation of HTM cations with

IMOR in solid phase are presented; the optimal conditions of this process were
determined; properties ofsome ORs in solution and in immobilized state are
comparised.

Optimal conditions of complex – formation of IMOR with ions of HTM

were determined. Influence of acidity of medium , temperature and other factors on
the complex-formation of reagents of group Arsenazo, threephenylmethanraw raw
and also reagents synthesised on the chemical faculty with ions of such metals as
Fe, Pb, Cu, Al, Hg, Cd, Cr(III), Co and Ni has been investigated (table 4).

Таble 4

Optimal values of pH at complex-formation

Nature of complex

л

max

MeR,nm

л

max

HR,nm

Дл

Optimal value of pH

Pb-ИМ-АрсIII

660

580

80

3,0-4,0

Al-ИМ-хромазурол

570

520

50

4,0-5,5

Al-ИМ-алюминон

530

470

40

2,8-4,5

Fe-ИМ-S-Sal

520

-

2,0-4,0

Cu-ИМ-Арс.III

660

580

80

2,0-3,5

Fe-ИМ-Арс.III

660

580

80

2,5-3,5

Cr-ИМ-Арс.III

665

580

80

2,5-4,0

Ni-ИМ-Арс.III

665

580

85

2,5-4,0

Cu-ИМ-Арс.I

580

520

60

2,0-3,5

Fe-ИМ-Арс.I

590

525

65

2,0-3,5

Co-ИМ-Арс.I

580

520

60

2,6-4,2

Ni-ИМ-Арс.I

580

535

65

2,8-4,5


Comparison of analytical characteristics and metrological parameters of

complex formation in solution and also on the solid beares was carried out (table
5).

Experiments were carried by determination of possibility of determination

ions of some metals from different volumes in dynamical conditions (tables8,9).
From these tables it is shown that at determination of metals ions from different
volumes the obtained analytical signals were enough admissible and reliable.On
the base of obtained data the conclusion can be done that concentrating is possible
and at this the coefficient of concentrating was equaled more than 90%.
At using of IMOR in comparasion with usual photometrical method at
determination of HTM the increasing of strenge of forming complexes was
observed (displacement of pH in more acid range).


background image

70

Таble 5

Comparison characteristics of some analytical parameters of complexes of iron andcoppercations with some organical

reagents in solition and on bearer

Таble 6

Properties of cations Pb,Hg(II) and Cr with some reagents in solution and on bearer

Reagent

Ме

Ме:reagent

л

мах

,

nm

Е

рН

мах

Solution

Bearer

Reagent

Complex

In

solution

On

bearer

Solution Bearer

Solution

Bearer

Solition

Bearer

Аljminon

Сu

1:1

1:1

430

430

535

535

12400

12400

3,8

3,8

Khromazurol

Fe

1:2

1:1

430

430

545

545

59300

59300

5,8

5,8

Ksilenoloic orange

Fe

1:1 (рН<3)

1:2

(рН>4,5)

435

435

555-580

555-580

21100

21100

3,3-3,5

3,3-

3,5

Меthytimolic blue

Cu

1:1

1:1

435

435

590

590

19000

19000

3,5

3,5

Reagent

Ме:Reagent

л

мах

,

nm

Е

рН

мах

Solution

Bearer

Complex

In solutin

On bearer

Solution

Bearer

Solution

Solution

Bearer

Solution

Bearer

Pb-IMA Ars.III-MXI

1:1

1:1

12400

12400

4-5

3-5

Pb-3MKOVION-AN-1

1:2

1:1

430

430

540-580

580

59300

59300

4,5-5,5

4-5

Pb- IMKO SMA-1

1:1

1:1

430

440

540-580

590

54300

54200

4-5

3-5

Hg-IMAANS SMA-1

1:2

1:2

460

460

620

650-680

49100

51100

3,3-3,5

3,3-3,5

Hg-IMPADEPh

1:1

1:1

520

520

640

630

19000

19000

4-5

3-4

Hg-PAAPh SMA-1

1:1

1:1

540

540

620

620

6800

6890

3-4

3-4

Cr-IM Ars.III

1:1

1:1

540

540

640

650

64000

62000

4-6

3-6

Cr-IMMTDB

1:1

1:1

540

590

660

670

43820

40000

3-5

3-4


background image

71

Таble 7

Results of metals determination by immobilized organical reagents from

different volimes (С

Ме

=10,0 mkg)

Таble 8

Results of determination of cations of some metals by IM-Ars III from

different volumes (С

Ме

=3,0 mkg)

V

1,

sm

3

Ferrum

Cоbalt

Nikel

F(∆R)

Dete

rmi-
ned,

mkg

Cоeffi

cient

F(∆R)

Dete

rmi-
ned,

mkg

Cоeffi

cient

F(∆

R)

Deter-

mined,

mkg

Coeffi-

cient

50 1,078

3,02

100,6 3,44

3,01

100,3

3,52

2,99

99,67

100 1,032

2,94

98,67 3,52

2,99

99,67

3,95

2,98

99,33

200 1,054

2,96

98,8

3,40

3,00

100,0

4,05

2,96

98,67

250 1,078

2,98

99,33 3,40

3,00

100,0

4,05

2,94

98,00

500 1,040

2,96

98,8

3,50

2,99

99,67

4,05

2,94

98,00

1000 1,055

2,90

96,6

3,60

2,96

98,67

3,69

2,90

96,67

On the base of obtained results new methods of quantitative determination of

HTM in statical and dynamical conditions were proposed. Intervals of proportional
dependence between values of function F(R) Gurevich –Kubelki:-Munk and
concentration were calculated by equation: F(R)=(1-R)

2

/2R.

Treatment of obtained data of quantitative determination of metals has

shown that carring out determinations by proposed methods in dynamical
conditions is characterised by high sensibility and reproduction in comparasion
with results obtained in statical conditions. At investigasion of possibility of
repeated using of bearers for prognosis of application of sorbents process sorbtion
–desorbtion has been carried out. This process hasfollowing stages: 1)
regeneration; 2) immobilization at optimal conditions for every reagent; 3)passing


V

,

sm

3

IMX3 - Fe

IМXO- Hg

F(∆R) Determined,

mkg

Coeffitcient

of

concentrating

F(∆R)

Determi

ned,

mkg

Coefficient of

concenitrating

25

5,704

10,05

100,5

15,120

9,98

99,8

50

5,700

10,25

102,5

15,125

9,95

99,5

100

5,794

10,02

100,2

15,405

9,97

99,7

200

5,794

10,22

102,2

15,405

9,97

99,7

250

5,886

9,95

99,5

15,681

9,75

97,5

500

6,187

9,55

95,5

18,321

9,25

92,5


background image

72

through IMOR of solution of determined metal. Obtained values of the
reflectioncoefficients and difference of the optical dencities before and after
regeneration of bearers for different cycles are reproduced in good degree.

Таble 9

Metrological characteistics of elaborated method of determination of some

metals by IMOR

Reagent

Меtal

Interval of the determined

concentrations of

metals,mkg/ml

Cоefficient

of

concentrati

on

Low limit

of the

determined

concentra-

tions,

mkg/ml

Statics 10

2

Dinamics 10

2

IM-Аrs.I

Cu

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,016

Fe

2,24-44,80

1,12-84,00

100

0,080

IM-Аrs.III

Fe

2,24-8,40

1,40-84,00

100

0,014

Pb

8,24-41,40

4,14-41,40

100

0,013

Co

5,06-88,40 1,18-100,13

100

0,010

Ni

9,40-88,10

1,17-99,00

100

0,011

Cu

3,18-53,30

1,64-95,25

100

0,016

Сr

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,018

IM-КО

Pb

6,21-62,10

3,11-99,36

80

0,033

Ni

3,18-59,05

1,91-59,80

100

0,026

Cu

5,04-39,69

5,04-39,69

85

0,023

Таble 10

Results of sorbtion –photometrical determination of copper by IMKO

in complex model mixtures (Р=0,95; n=5)

Composition of analysed mixture,

mkg

Determined

Cu, mkg

(

x



)

S

S

r

Cu(10,0)+ Cо(10,0);

10,01±0,3

5

0,01

0,03

Cu(1,0)+Pb(2,0)+Zn(15,0);

0,94±0,09

0,08

0,08

Cu(2,0)+Pb(1,0)+ Fe(4,0);

1,96±0,18

0,16

0,08

Cu(2,0)+Pb(1,0)+Cr(1,0);

2,04±0,21

0,19

0,10

Cu(1,0)+Pb(1,0)+ Fe(13,0)+Cr(10,0);

1,04±0,12

0,11

0,11

Cu(5,0)+Pb(3,0)+Fe(15,0)+Mn(10,0);

4,88±0,68

0,59

0,12

Cu(3,0)+Pb(0,5)+Cd(2,0)+Cr(10,0)+
+Fe(30);

3,12±0,63

0,55

0,17

Cu(10,0)+Fe(5,0)+Zn(15,0)+Cо(2,0)+
+Al (10,0)+ Ni (10,0).

9,82±0,13

0,25

0,14

It was determined that disks obtained from IM-Ars1 and IM-Ars III can be

used repetedly after regeneration to 12-15 timesand from IM-CO,IM-AGM, IM-
XZ, IM-CCK and also synthesised-to 10 times.


background image

73

For quantitative determination ofHTM in real objects: water, soil, plants,

ore, food propducts it was necessary to determine some outside components which
can render preventing influense on the AS of investigated metals and
correspondenly on the precision of their determination. For this model double,
triple and more complex mixtures of HTM with outside preventing metals in such
mixtures were investigatedand obtained resultsare presented in tables11-12.

Таble 11

Results of determination of different metals in complex model mixtures

(Р=0,95, n=5)

Nature
of metal

Immobilized

reagent

Number

of

mixture

Introduced

of

metal,mkg

Determinedof
metal,

mkg

S

Sr

Al

IM HZ

1

10,0

9,81±0,56

0,23

0,023

2

10,0

10,06±0,53

0,21

0,021

Al

IM AGM

1

10,0

9,82±0,40

0,24

0,025

2

10,0

10,2±0,45

0,28

0,028

Pb

IMKO

1

4,0

3,96± 0,22

0,19

0,050

2

4,0

4,08 ±0,12

0,12

0,030

Cu

IMKO

1

4,0

4,06± 0,17

0,29

0,073

2

4,0

4,10 ±012

0,12

0,029

Fe

IMARS

1

4,0

4,18 ±0,20

0,16

0,040

2

4,0

4,18±0,20

0,21

0,050

Таble 12

Results of copper determination in water samples

(V=100 sm

3

; Р=0,95; n=5)

Number of

water

sample

Reagent

Introduced

Сu,мкg

Determinated
of Cu,мkg

Sr·10

2

Determined

by control

method ,mkg

Water-

piped 1

IMArs.I

-

3,00

1,65±0,05
4,72±0,24

1,0
1,3

1,68

2.

IMArs.III

-

2,76±0,39

3,0

2,40

3.

IM Ars.III

-

2,19±0,14

2,6

2,20

3,00

5,06±0,35

2,8

4.

IMSSK

-

2,70±0,39

1,0

2,68

3,00

4,72±0,24

1,3

Sevege 1. IMArs.I

-

2,90±0,40

2,8

2,87

2.

IMArs.III

-

2,87±0,35

2,8

2,90

3,00

5,24±0,17

3,2

3.

IMSSK

-

2,33±0,20

2,5

2,20

4,00

6,40±0,42

2,3


background image

74

It is know that HTM are attributed to etoxicants and they are characterized

by high persistention (long safety in unchanging conditions) and by ability to
accumulate in plants and soil.

Таble 13

Results of iron determination by IMPAR and IMX3 in water samples by

control method(n=5, P=0,95)

IMOR

Water samples

Introduced

of

Fe,mg/ml

Determined

of Fe,

mg/ml

Sr

Determined

Fe, mg/ml

IMPAOS-
salt

RIVER

10,0

9,82

0,025

9,92

IMPAOS-
salt

SAVAGE

10,0

10,01

0,028

9,89

IMPAOS-
salt

Waterpiped

10,0

10,40

0,036

10,10

IMHZ

River-Ahangaran

1,00

1,02

0,08

1,1

IMHZ

River-Chirchik

3,20

3,27

0,15

3,25

IMHZ

Water-piped

2,52

2,56

0,06

2,60

IMHZ

River-Kara –
kamish

2,00

1,9

0,18

2,12

Comment:*-by atom-absorbtion method


On the base of carring out investigations by sorbtion – spectrumetrical

determination of copper, aluminium, iron and other metals in individual solutions
and results obtained at investigation of influence of outside preventing cations it is
possible to conclude that determination of investigated metals in model mixtures is
possible and correspondenly elaborated methods can be used for analysis of real
natural objects and industrial materials.
Analytical application of elaborated sorbtion-photometrical methods at analysis of
different natural objects is devoted

the fifth chapter

.

Таble 14

Competition ability of elaborated method of Al determination by immobilized

reagents in objects of invironment

Оbject of

investigation

Determinet of Al, mkg/l

S

r

Elaborated method

Аtоm –absorbtion

method

Sewage

Chirchik

1,11

0,12

1,16

0,01

Аlmaliк

2,35

0,10

2,50

0,04

Zarafshon

2,66

0,17

2,30

0,06

Food products

Milk

10,24

0,12

10,2

0,10

Potaito

10,1

0,16

9,9

0,09


background image

75

Таble15

Results of copper determination in water samples(v=100sm

3

; n=5)

Number water

sample

Reagent

Introduced

Cu,mkg

Determined

of Cu,mkg

Sr

Determined of Cu

by control method

mkg

1

2

3

4

5

6

Water-piped

IMArsIII

-

0,95±0,01

0,090

1,00

2,00

3,12±0,21

0,14

2

IMArsIII

-

1,64±0,12

0,13

1,68

4,00

5,71±0,20

0,11

3

IMО

-

2,78±0,04

0,01

2,82

4

IMKO

-

0,148±0,08

0,9

0,15

Sewage

IMArsI

-

2,71

0,01

0,07

2,6

2

IMАrs.III

2,00

4,84

0,16

0,11

3

IMАrs.III

-

2,90

0,09

0,06

2,9

3,00

5,90

0,06

0,04

4

IММТS

-

2,74

0,02

0,08

2, 70

2,00

4,84

0,16

0,11

3,00

5,92

0,07

0,05

4,00

6,90

0,09

0,06

5

IМКО

-

3,97

0,07

0,05

3,9

River

IMKO

-

1,11

0,12

0,01

1,16

2

ИМКО

-

2,35

0,10

0,04

2,50

3

IМАrs.III

-

2,66

0,17

0,06

2,30


Since drinking water and sources of water – supply; also ores and minerals

are characterized by different compositions with wide diapazones of concentrations
of metals cations; (mg/dm

3

) : n x 10

-2

(Ca

2+

, Na

+

); n x 10

-4

(Ag

+

, Te

+

,Be

2+

, Ag

2+

,

Cr

6+

, Pb

2+

and some others); variety forms of thei being ; inconstancy of their

compositions

then

for

determination

of

possibility

of

determination

abovementioned cations in real objects it is necessary to dispose data about
quantitative ratios and interinfluence of presenting outside elements because from
these factors such parameters as trustworthness, rightness and reproduceness of
elaborated methods and obtained results have been depended. Qualitative and
quantitative characteristics of waters have been valued on the base of “state
standarts” data on the drinking water and water-sources. Some results about
content of components in drinking water according to “state standarts” are
presented in tables 14-18.

As shown from tables the results obtained by photometrical method have

corresponded to data obtained by method of reflected spectroshopy with using of
IMOR.

Precision and reproduction of results obtained by elaborated methods were

proved by method of additives at analysis of real samples of natural waters and
also by investigation of standart samples of natural waters and bronzes. Some
obtained results are presented in tables 17 and 18.


background image

76

Таble 16

Results of mercury (II) determination in different objects and in sewage

by immobilized AANS-2,6 and PADEPh

Object of

analysis

Determined of Hg (II), mkg/l

n

S

Sr

By eloborated

method

By control

method *

Salar

5,71±0,03

5,5

5

0,03

0,005

Anhor

10,84±0,03

10,8

4

0,02

0,002

Chirchiq

5,92±0,09

6,0

4

0,06

0,010

Sevage

21,0±0,04

22,2

5

0,04

0,011

Comment: *-by atom – absorbtion method.

Table 17

Results of determination of different metals in water samples by elaborated

method in comparison with passport data

Water sample

Ion

metal

Reagent

Determined of

metal, мg/sm

3

(х+∆х)

Sr

Content of metal

by passport,

мg/sm

3

ОСО 178-89

Cu

IMArs.I

0,196±0,01

0,012

0,20

СО-19

Cu

IMArs.III

0,105±0,01

0,027

0,11

СО-19

Pb

IMArs.III

0,080±0,01

0,064

0,09

СО-19

Cu

IMArs.III

1,190±0,02

0,014

1,22

СО-19

Pb

IMKO

0,288±0,02

0,023

0,30

GО 6514-92

Fe

IMArsII

0,285±0,02

0,009

0,29

GО 6517-92

Cu

IMKO

0,098±0,02

0,066

0,11

GО 6517-92

Pb

IMArs.III

0,075±0,02

0,068

0,08

GО 6518-92

Co

IMArs.III

0,11±0,01

0,010

0,13

GО 6518-92

Ni

IMArs.III

0,100±0,01

0,027

0,11

GО 6519-92

Cu

IMKO

1,206±0,03

0,011

1,23

GО 6519-92

Pb

IMArs.III

0,282±0,02

0,035

0,30

GО 7200-92

Cu

IMArsIII

0,168±0,04

0,067

0,19

GО 7148-95

Fe

IMArsIII

0,97±0,01

0,006

0,98

GО 7148-95

Al

IMMTB

0,48±0,02

0,023

0,50

As shown from table 17 obtained results for all determined contents of

metals in analysed probes in enough degree are reproduced in comparasion with
passport data of investigated samples of different waters.

From tables 17 and 18 it is clear that elaborated methods of determination of

HTM by IMOR have differed by high selectivity and reproduction with Sr don’t
exceed 0,18 what has indicated on their metrologically grounded recommendation
for analysis of different waters and industrial materials .

Elaborated methods of HTM determination were used to analysis of

standart samples of natural waters «dry water»,waters prepared in central
labarotory «Ekohydrochimgeo» of Commeteteofgeology and protection entrails of
Republicof Kazakhstan – only supplier of original dry samples modeling of the
ionic composition of the base types of natural, mineral and drinking waters. Dry


background image

77

samples have in their composition microquantitives of following metals: Na, K,
Ca, Mg, Cu, Mo, Re, U, Pb, Mn, Se, Zn, Co, Cr, Ni, Cd, Fe and Al.

Таble 18

Results of determination of ferrum and plumbum in standart samples of

bronzes(P=0,95)

Analysed

material

Determined

metal

Determined
of

Me

, %

n

Sr

Determined of

Me

by control

method ,%

А 371-2

Fe

0,400

5

0,031

0,390

0,392

5

0,030

0,420

0,395

5

0,032

0,400

М 116-5

Pb

0,0170

8

0,023

0,0180

0,018

8

0,021

0,0178

0,018

8

0,023

0,0182

М 88-1

Pb

0,0138

8

0,022

0,0140

0,0139

8

0,020

0,0165

0,0140

8

0,021

0.0142

М169-1

Fe

0,0128

6

0,058

0,0130

0,0132

6

0,050

0,0120

№197-1

Fe

0,0118

6

0,039

0,0120

№ 149

Zn

4,41

3

0,048

4,46

LS-95

Zn

38,52

3

0,012

38,50


On the base of carring out investigations it is possible to conclude that

elaborated methods of sorbtion- spectroscopically determination of HTM ions can
be used to analysis of model binary, triple and more complex mixturesof
investigated cations of metals and also to real objects becauseof low limit of their
determined contents calculated by 3s-criterion are on the level of passport data and
in some cases even lower. It is show that by metrological characteristics and some
analytical parameters elaborated methods have surpassed known methods using in
chemical laboratories with application native organical reagents.

For estimation of competition ability of the elaborated methods of sorbtion-

spectroscopical determination of ions of HTM they were comparised with some
metrological and analytical parameters of others independent and wide used
analytical methods. It was determinated that elaborated sorbtion- spectroscopical
methods by many analytical exploitational and others parameters don’t yield to
known and wide used methods but by some parametersthey even have exceled
them.

CONCLUSIONS

1.

Litrature date about using fiber sorbents and ion-exchanging materials on their
base for determination of HTM cations at analysis objects of environment have
been summarized. Advantages of using of fiber sorbents in comparison with their


background image

78

using as granuls and powder have been shown. Necessity of search of new
immobilized reagents for determination metals in different objects was ground.

2.

New scientific trend in analytical chemistry based on the sorbtion-spectroscopical
determination of HTM in different objects of enviroment with using immobilized
on fiber material organical reagents of different nature with aim of improvment of
metrological parameters, exploitational and analytical parameters was developed.

3.

Pysico-chemical and analytical properties of immobilized reagents on the base of
reagents Arsenazo, threephenylmethan row and also synthesized on the department
of organical chemistry NUUz sorbited on the fiber «Nitron» were systematically
investigated. Optimal conditions of immobilization of new reagents on some
polymeric bearers with preservation of theirspecifical analytical properties were
determined.

4.

IR- spectroskopical investigation of immobilized reagents on fiber sorbents and
their complexes with cations of HTM was carriedout. It was proved that in
complex-formation of HTM ions with immobilized reagents the same functional
analytical groups participated as in case of native solutions.

5.

Results of investigations of interaction of reagents group Arsenazo,
theephenylmethanic raw and also reagents synthesized on the derartment of
inorganical and analytical chemistry of chemical faculty of NUUz immobilized on
matrix on the base of PAN and PP-fibers with ions of HTM have shown that their
immobilization was carried out owing to ionic changing and also formation of
strong intermolecular hydrogenous bonds with bearers.

6.

Using of calculating quant-chemical methods such as MNDO, PM3 and AM-1 has
allowed in apriori to predict the structures of different rengents having some
necessary analytical parameters (sensibility, contraction of reactions and conditions
of their carring out). Investigation of dependencess of spectral characteristics of
complexes from method of coordination of metal with functional groups of
reagent, quant-chemical value of tendency in spectrums changing at variation
analytico-active groups with following determination of possible ways of
modification of reagents has shown an perspectivity and adventages of new group
of analytical organic reagents on the base of nitrozonaphtols derivatives in contrast
with their analogies. On the base of carring out investigations synthesis of new
organic reagents on the base anabazin and pyridine reagents and netrozonaphtols
has been carried out.

7.

On the base of comparison optimal conditions of immobilization, sorbtion, degree
of extraction of metals ions, coefficients of distribution, sorbtion capacity of fiber
sorbents, data about sensibility of the analytical action according to ions Cd, Hg,
Cu and Fe in presence of accompanying elements, possibilities of quantitative
desorption by small volumes of mineral acids and accessibility of initialcompounds
it is shown an perspective of practical using of synthesised reagents and fiber


background image

79

sorbents. Immobilized reagents quantitativly have extracted ions of metals during
20-30 min at temperature 20-25 C in pH diapasone 3-7 (R=90-99%).

8.

Complex of methods of solidphase - spectroscopical and visually-testing
determination of HTM in natural objects and samples of sewage and also new
effective method of sorbtion - spectroscopical determination of Co,Cu, Cd, Ni, Fe
and Hg in drinking and natural water with using of immobilized organical reagents
has been elaborated. This sorbtion - spectroscopical methods have allowed to
determine abovementioned metals in drinking and natural waters on the level n∙10

-

6

- n∙10

-3

% and also to decrease the limitof their determination. Rightness of

elaborated methods was proved by method “introduced - determined” at analysis of
some real objects and also by comparison with data obtained by atom- absorbtion
method.

9.

Elaborated methods were aprobated at analysis of real objects and were introduced
in practice of laboratories by «Navoiyazot»; «Electrokimyozavod», SES
(sanepidemic station) of Tashkent region and Bekabad; departament of
radiopreparates of Institute of nuclear physics and others.


background image

80

ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ

Список опубликованных работ

Listofpublishedworks

Iбўлим (I часть; Ipart)

1.

Сманова З.А.Сорбционно-фотометрическое определение свинца

иммобилизованным ксиленоловым оранжевым // Узбекский химический
журнал. -Ташкент, 2007.- №5.-С.46-48. (02.00.00, №6);

2.

Сманова З.А., Кутлимуратова Н.Х., Мансурходжаев У.М.,

ЮсуповаГ.А,

Адылова

Ш.Н.Реагент

1-(4-антипирилазо)-2-нафтол-6-

сульфокислый натрий для определения некоторых тяжелых и токсичных
металлов// Узбекский

химическийжурнал.-Ташкент,2008.№ 2.- С.52-

55.(02.00.00, №6);

3.

Сманова

З.А.

Иммобилизация

как

способ

улучшения

аналитических

характеристик

органических

реагентов

//Узбекский

химическийжурнал.-Ташкент, 2009. -№4.- С.72-76.(02.00.00, №6);

4.

Сманова

З.А.Определение

железа

с

помощью

иммобилизованного конго красного. // Вестник НУУз.- Ташкент, 2009.-№ 3.-
С.39-41.(02.00.00, №12);

5.

Сманова З.А., Хайруллаева М., Ишманова З.М. Сорбционно-

фотометрическое определение свинца иммобилизованным арсеназо//
Вестник ТашГТУ.-Ташкент, 2009.-№ 3-4.-С.245-248.(02.00.00, №11);

6.

Жалолитдинов А.Б., Сманова З.А., Кучканбаев В.С. 1-(5-метил-

2-пиридилазо-)-5-диэтиламинофенол как новый реагент для определения
ртути(II)//Узбекский

химическийжурнал.-Ташкент,

2009.-

№1.-С.58-

60.(02.00.00, №6);

7.

Сманова З.А., Парпиев Н.А. Тест-методы определения металлов

иммобилизованными азореагентами//Доклады Академии наук Республики
Узбекистан-Ташкент, 2009.- №5.-С.58-60.(02.00.00, №8);

8.

Сманова

З.А.,

Геворгян

А.М.,

Мансурходжаев

У.М.,

Искандарова

С.Г.Новый

реагент

1-(5-метил-2-пиридилазо)-5-

диэтиламинофенол

для

определения

висмута//

Фармацевтический

журнал.(02.00.00, №2);

9.

Сманова З.А. Сорбционно-фотометрическое определение меди

на поверхности полимерного носителя//Вестник НУУз.-Ташкент, 2010.-№
4.-С.124-127.(02.00.00, №12);

10.

Сманова

З.А.

Разработка

сорбционно-спектроскопических

методов анализа с использованием иммобилизованных органических
реагентов (обзор) // Вестник НУУз. -Ташкент, 2010.- № 4.- С.67-71.(02.00.00,
№12);

11.

Сманова З.А., Геворгян А.М., Мамажанова Г.А. Сорбционно-

фотометрическое определение алюминия на поверхности полимерного
носителя // Узбекский химическийжурнал.-Ташкент, 2010. № 2.-С.38-
41.(02.00.00, №6);


background image

81

12.

Сманова З.А.Сорбционно-фотометрическое определение железа

иммобилизованным

хромазуролом//Химия

и

химическаятехнология-

Ташкент, 2011. №5. С.27-31.(02.00.00, №3);

13.

Сманова З.А. Мониторинг природных вод с использованием

иммобилизованных реагентов для определения тяжелых и токсичных
металлов//Доклады Академии наук Республики Узбекистан- Ташкент, 2011.
№6 С.16-18.(02.00.00, №8);

14.

Сманова З.А., Геворгян А.М.Определение ионов кадмия

сорбционно-фотометрическим

методом

с

помощью

нового

иммобилизованного реагента //Узбекский химическийжурнал - Ташкент,
Спец.выпуск. 2011.-С.188-191.(02.00.00, №6);

15.

Сманова З.А., Усманова Х.У.,Хайруллаева М.А., Якубова У.Х.

Сорбционно-спектроскопическое определение ионов хрома(Ш) с помощью
иммобилизованного 1-(4-антипирилазо)-2-нафтол-6-сульфокислого натрия
//Узбекский химическийжурнал.-Ташкент, 2011.-№6. -С.30-34.(02.00.00,
№6);

16.

Сманова З.А. Сорбционно-фотометрическое определение хрома

иммобилизованным

метилтимоловым

синим//Химия

и

химическая

технология.- Ташкент, 2011.- №1. С.27-31. (02.00.00, №3);

17.

Сманова З.А. Иммобилизованные реагенты для определения

тяжелых и токсичных металлов// Доклады Академии наук Республики
Узбекистан-Ташкент, 2011. №5. С.58-60.(02.00.00, №8);

18.

Сманова З.А., Бобомуродова М.С., Шаимардонов Ш.З., Инатова

М.С.Симобни азореагентлар ёрдамида сорбцион-фотометрик аниқлаш
//Вестник НУУз.- Ташкент, 2012.С.162-167.(02.00.00, №12);

19.

Собиров С.К., Сманова З.А., Тожимухамедов Х.С., Мета-

метокси фенолни нитрозолаш // Узбекский химический журнал.- Ташкент,
2012. №1. с.55-58.(02.00.00, №6);

20.

Сманова

З.А.,

Х.С.Таджимухамедов,

Ж.

Шермухаммад

угли.Аналитические возможности новых органических реагентов группы
фенола нафтолинового ряда// Доклады Академии наук Республики
Узбекистан -Ташкент, 2013. №5.C.34-36.(02.00.00, №8);

21.

Сманова

З.А.,НурмухаммадовЖ.Ш.,

ИнатоваМ.С.,

ТаджимухамедовХ.С.

Темир(II)

ионини

2-гидрокси-3-нитрозо-1-

нафтальдегидёрдамида

сорбцион-фотометрик

аниқлаш

//

Узбекский

химический журнал.-Ташкент,2013. №6. С.58-62.(02.00.00, №6);

22.

Сманова З.А. Сорбционно-фотометрическое определение ртути

с

помощью

1-(5-метил-2-пиридилазо-)-5-диэтиламинофенола//

Химическаяпромышленность.-Санкт-Петербург, 2009.- Т.86.-№ 4.-С.207-
210.(02.00.00, №21);

23.

Сманова З.А. Иммобилизованные реагенты группы Арсеназо для

определения хрома// Химическая промышленность.-Санкт-Петербург, 2010.-
Т.87.-№ 4.-С.204-208.(02.00.00, №21);


background image

82

24.

Smanova Z.A., Gafurova D.A., Savchkov A.V. Disodium 1-(2-

Pyridylazo)-2-oxynaphthalene-3,6-disulfonate: An Immobilized Reagent for
Iron(III) Determination//Russian Journal of General chemistry. 2011.- Vol.81.-
№4.-P.739-742.(№40.Research Gate. IF=0,42);

25.

Nurmukhammadov J., Smanova Z.A. Tojimukhamedov H.,

InatovaM.S. Synthesis and properties of a new analytical reagent, 2-hydroxy-3-
nitrosonaphthalene-1-carbaldehyde//Russian Journal of Organic Chemistry 2014,
Volume 50, Issue 6, pp 895-897.(№40.Research Gate. IF=0,68);

Патентлар (патенты, patents)

26.

IAP 20120309. СобировС.К., Сманова З.А., ТожимухамедовХ.С.

Способопределенияионовжелеза

(II)

аналитическим

методом.//

Официальный бюллетень.-Ташкент,2013. №6(146). С.12-13;

II бўлим (II часть; IIpart)

27.

Сманова

З.А.,

МулдахметовЗ.М.

Иммобилизованный

на

полимерные материалы аналитический реагент ААНS-2,6 для экспрессного
определения ртути// Известия НАН РК. Серия химическая. -Астана, 2009.-
№5.-С.51-54;

28.

Сманова

З.А.Экспрессное

определение

ртути

иммобилизованным на полимерные материалы аналитическим реагентом
//Энциклопедия инженера-химика.- Санкт-Петербург,2010.-№9.-С.40-45;

29.

Сманова З.А. Иммобилизованный на полимерные материалы

аналитический реагент ААНS-2,6 для экспрессного определения ртути//
Энциклопедия инженера-химика.-Санкт-Петербург, 2010. №5. С.27-31;

30.

СмановаЗ.А.,

Савичева

С.В.,

Орахбаев

Д.Т.

4-(2-

Метиланабазиназо)-м-фенилдиамин -новый азореагент на ионы палладия
//Отраслевые аспекты технических наук.-Санкт-Петербург, 2011. №12. С.18-
21;

31.

Сманова З.А., Савичева С.В.Микроколичественное определение

золота в растворе и на полимерном носителе с помощью азореагента 4-(2-
метиланабазиназо)-м-фенилдиамина

//

Журнал

сорбционные

и

хроматографические процессы. 2012.-Т12.-№4.-С.563-567;

32.

NurmukhammadovJ.,

SmanovaZ.,

TojimukhamedovH.,

InatovaM.Synthesis of new nitrosonaphtols and their application in analytical
chemistry //The advenced science open access journal.-New York,2013. № 312
Chemical engineering.V.1.P.16-22;

33.

Кутлимуротова Н.Х., Джамолов Х.Т., Сманова З.А., Яхшиева

Х.Ш. Спектрофотометрическое определение ионов ртути новым реагентом
N-метиланабазин-б-азо-1,8-аминонафтол-4,6-дисульфо-кислотой//

Журнал

Молодойучёный.-Казань, 2014. -№7.-С.15-17;

34.

Smanova Z.A., Shesterova I.P, Кaribjan E.A.Sorbtion and

photometric determination of heavy metals in water //International Ecological
Congress.-Russia,1998. P.58-59;

35.

Сманова З.А. Методы определения кадмия в объектах

окружающей

среды

с

использованием

иммобилизованных


background image

83

реагентов//Координацион

химияXXII-халқаро Чугаев конференцияси.-

Кишинёв, 2005. С.498-499;

36.

Сманова З.А. Иммобилизованные органические реагенты для

определения тяжёлых и токсичных металлов в объектах окружающей
среды//Координацион химияXXII-халқаро Чугаев конференцияси.-Кишинёв,
2005. С.499-500;

37.

Сманова З.А. Определение тяжёлых и токсичных металлов как

загрязнителей окружающей среды//Аналитик кимё ва экологиянинг долзарб
муаммолари мавзуидаги илмий-амалий конференция материаллари.-
Самарканд, 2006. 286-287 бб;

38.

Сманова

З.А.

ИК-спектроскопическое

изучение

иммобилизованных органических реагентов и их комплексов//Молекуляр
спектроскопиямавзуидагиIII-халқаро

конференцияси.-Самарканд,

2006.

С.96;

39.

Сманова З.А. Применение ИК-спектроскопии для определения

механизма

иммобилизации

реагентов

трифенилметанового

ряда//

Молекуляр

спектроскопиямавзуидагиIII-халқаро

конференцияси.-

Самарканд, 2006. С.96-97;

40.

Сманова З.А.Полимерные волокна как чувствительные основы

оптических сенсоров//Полимерлар кимёси ва физикаси долзарб масалалари
мавзуидаги халқаро конференцияси-Ташкент,2006. С.87;

41.

Сманова З.А., Хаитбаев А.Х. Азометиновые производные как

реагенты на ионы металлов//Ўзбекистонда табиий бирикмалар кимёсининг
ривожи ва келажагимавзуидаги илмий конференция материаллари.-
Тошкент,2007. С.8-9;

42.

Сманова

З.А.,

Кутлимурадова

Н.Х.

Симоб(II)ни

6-

метилпиридил-2-азо-n-аминофенол билан фотометрик аниқлаш//Республика
илмий-амалий конференция материаллари.-Тошкент,2007. 19-20 б;

43.

Сманова

З.А.

Фотометрическое

определение

ртути

и

железа//Республика

илмий-техникавийпрогресси

ривожида

хотин-

қизларнинг роли мавзуидагиилмий-амалий конференцияси.-Ташкент,2008.
С.177-179;

44.

Сманова З.А.Возможности применения иммобилизованных

органических

реагентов

для

определения

тяжелых

и

токсичных

металлов//Халқаро илмий конференция материаллари.-Ташкент,2008. С.53;

45.

Сманова З.А., Геворгян А.М., Гафурова Д.А., Джамалов Х.Т.,

Бойкелдиева

М.Б.

Иммобилизованные

реагенты

для

определения

ртути//ЎзМУ 90йиллигига бағишланган халқаро илмий конференция
материаллари.-Ташкент,2008. С.152-153;

46.

Сманова З.А., Геворгян А.М., Мамажанова Г.А.Cорбционно-

фотометрическое

определение

кобальта

иммобилизованным

N-

метиланабазин-азо-1,8-аминонафтол-4,6-дисульфокислотой//Аналитика
России 2009. IIIУмумроссия конференцияси материаллари.-Краснодар,
2009. С.226;


background image

84

47.

Сманова

З.А.

Иммобилизованные

трифенилметановые

красители-аналитические реагенты на тяжелые металлы//Республика илмий-
амалий конференция материаллари.-Самарканд, 2009. С.63-64;

48.

Сманова З.А., Имамова Н.К., Собиров С.К., Дехканова Р.Х.

Определение содержания ионов железа иммобилизованным реагентом 3-
метокси 5-нитрозофенолом в различных железосодержащих лекарственных
препаратах и продуктах питания// Формацияда таълим, фан ва ишлаб
чиқариш интеграллашуви мавзуидареспублика илмий -амалий конференция
материаллари.-Ташкент, 2012. С.386-389;

49.

Smanova Z.A., Qutlimurotova N.Kh. Determination of cadmium in

some biological objects// TWAS Regional Conference of Young Scientists on the
topic «Recent Trends in Physical

Biological Sciences» Scheduled to be held

during March 7-8, at JNCASR.-Bangalore, 2014. P.46.

.


background image

85

Автореферат “УзМУ хабарлари” журнали тахририятида тахрирдан ўтказилди

(21.11.2014 йил).

Босишга рухсат этилди: 26.11.2014

Ҳажми: 4,5. Адади: 100. Буюртма: № 65

“Top Image Media” босмахонасида босилди.

Тошкент шаҳри, Я.Ғуломов кўчаси, 74-уй.


background image

86

Библиографические ссылки

Сманова З.А.Сорбционно-фотометрическое определение свинца иммобилизованным ксиленоловым оранжевым // Узбекский химический журнал. -Ташкент, 2007,- №5.-С.46-48. (02.00.00, №6);

Сманова З.А., Кутлимуратова Н.Х., Мансурходжаев У.М., ЮсуповаГ.А, Адылова Ш.Н.Реагент 1-(4-антипирилазо)-2-нафтол-6-сульфокислый натрий для определения некоторых тяжелых и токсичных металлов// Узбекский химическийжурнал.-Ташкент,2008.№ 2,- С.52-55.(02.00.00, №6);

Сманова З.А. Иммобилизация как способ улучшения аналитических характеристик органических реагентов //Узбекский химическийжурнал.-Ташкент, 2009. -№4,- С.72-76.(02.00.00, №6);

Сманова З.А.Определение железа с помощью иммобилизованного конго красного. // Вестник НУУз,- Ташкент, 2009.-№ 3,-С.39-41.(02.00.00, №12);

Сманова З.А., Хайруллаева М., Ишманова З.М. Сорбционнофотометрическое определение свинца иммобилизованным арсеназо// Вестник ТашГТУ.-Ташкент, 2009.-№ 3-4.-С.245-248.(02.00.00, №11);

Жалолитдинов А.Б., Сманова З.А., Кучканбаев В.С. 1-(5-метил-

-пиридилазо-)-5-диэтиламинофенол как новый реагент для определения ртути(П)//Узбекский химическийжурнал.-Ташкент, 2009,- №1.-С.58-

(02.00.00, №6);

Сманова З.А., Парпиев Н.А. Тест-методы определения металлов иммобилизованными азореагентами//Доклады Академии наук Республики Узбекистан-Ташкент, 2009,- №5.-С.58-60.(02.00.00, №8);

Сманова З.А., Геворгян А.М., Мансурходжаев У.М., Искандарова С.Г.Новый реагент 1-(5-метил-2-пиридилазо)-5 диэтиламинофенол для определения висмута// Фармацевтический журнал.(02.00.00, №2);

Сманова З.А. Сорбционно-фотометрическое определение меди на поверхности полимерного носителя//Вестник НУУз.-Ташкент, 2010.-№ 4.-С. 124-127.(02.00.00, №12);

Сманова З.А. Разработка сорбционно-спектроскопических методов анализа с использованием иммобилизованных органических реагентов (обзор) // Вестник НУУз. -Ташкент, 2010,- № 4,- С.67-71.(02.00.00, №12);

Сманова З.А., Геворгян А.М., Мамажанова Г.А. Сорбционнофотометрическое определение алюминия на поверхности полимерного носителя // Узбекский химическийжурнал.-Ташкент, 2010. № 2.-С.38-41.(02.00.00, №6);

Сманова З.А.Сорбционно-фотометрическое определение железа иммобилизованным хромазуролом//Химия и химическаятехнология-Ташкент, 2011. №5. С.27-31.(02.00.00, №3);

Сманова З.А. Мониторинг природных вод с использованием иммобилизованных реагентов для определения тяжелых и токсичных металлов//Доклады Академии наук Республики Узбекистан- Ташкент, 2011. №6 С. 16-18.(02.00.00, №8);

Сманова З.А., Геворгян А.М.Определение ионов кадмия сорбционно-фотометрическим методом с помощью нового иммобилизованного реагента //Узбекский химическийжурнал - Ташкент, Спец.выпуск. 2011.-С. 188-191.(02.00.00, №6);

Сманова З.А., Усманова Х.У.,Хайруллаева М.А., Якубова У.Х. Сорбционно-спектроскопическое определение ионов хрома(Ш) с помощью иммобилизованного 1 -(4-антипирилазо)-2-нафтол-6-сульфокислого натрия //Узбекский химическийжурнал.-Ташкент, 2О11.-№6. -С.30-34.(02.00.00, №6);

Сманова З.А. Сорбционно-фотометрическое определение хрома иммобилизованным метилтимоловым синим//Химия и химическая технология,- Ташкент, 2011,- №1. С.27-31. (02.00.00, №3);

Сманова З.А. Иммобилизованные реагенты для определения тяжелых и токсичных металлов// Доклады Академии наук Республики Узбекистан-Ташкент, 2011. №5. С.58-60.(02.00.00, №8);

Сманова З.А., Бобомуродова М.С., Шаимардонов Ш.З., Инатова М.С.Симобни азореагентлар ёрдамида сорбцион-фотометрик аниқлаш //Вестник НУУз,- Ташкент, 2012.С. 162-167.(02.00.00, №12);

Собиров С.К., Сманова З.А., Тожимухамедов Х.С., Метаметокси фенолни нитрозолаш // Узбекский химический журнал,- Ташкент, 2012. №1. с.55-58.(02.00.00, №6);

Сманова З.А., Х.С.Таджимухамедов, Ж. Шермухаммад угли.Аналитические возможности новых органических реагентов группы фенола нафтолинового ряда// Доклады Академии наук Республики Узбекистан -Ташкент, 2013. №5.С.34-36.(02.00.00, №8);

Сманова З.А.,НурмухаммадовЖ.Ш., ИнатоваМ.С.,

ТаджимухамедовХ.С. Темир(П) ионини 2-гидрокси-З-нитрозо-1-нафтальдегидёрдамида сорбцион-фотометрик аниклаш // Узбекский

химический журнал.-Ташкент,2013. №6. С.58-62.(02.00.00, №6);

Сманова З.А. Сорбционно-фотометрическое определение ртути с помощью 1-(5-метил-2-пиридилазо-)-5-диэтиламинофенола// Химическаяпромышленность.-Санкт-Петербург, 2009,- Т.86.-№ 4.-С.207-210.(02.00.00, №21);

Сманова З.А. Иммобилизованные реагенты группы Арсеназо для определения хрома// Химическая промышленность.-Санкт-Петербург, 2010,-Т.87.-№ 4.-С.204-208.(02.00.00, №21);

Smanova Z.A., Gafurova D.A., Savchkov A.V. Disodium l-(2-Pyridylazo)-2-oxynaphthalene-3,6-disulfonate: An Immobilized Reagent for Iron(III) Determination/ZRussian Journal of General chemistry. 2011,- Vol.81.-№4.-P.739-742.(№40.Research Gate. IF=0,42);

Nurmukhammadov J., Smanova Z.A. Tojimukhamedov H., InatovaM.S. Synthesis and properties of a new analytical reagent, 2-hydroxy-3-nitrosonaphthalene-l-carbaldehyde//Russian Journal of Organic Chemistry 2014, Volume 50, Issue 6, pp 895-897.(№40.Research Gate. IF=0,68);

IAP 20120309. СобировС.К., Сманова З.А., ТожимухамедовХ.С. Способопределенияионовжелеза (II) аналитическим методом.// Официальный бюллетень.-Ташкент,2013. №6(146). С.12-13;

, Сманова З.А., МулдахметовЗ.М. Иммобилизованный на полимерные материалы аналитический реагент AAHS-2,6 для экспрессного определения ртути// Известия НАН РК. Серия химическая. -Астана, 2009,-№5.-С.51-54;

Сманова З.А.Экспрессное определение ртути иммобилизованным на полимерные материалы аналитическим реагентом //Энциклопедия инженера-химика,- Санкт-Петербург,2010.-№9.-С.40-45;

Сманова З.А. Иммобилизованный на полимерные материалы аналитический реагент AAHS-2,6 для экспрессного определения ртути// Энциклопедия инженера-химика.-Санкт-Петербург, 2010. №5. С.27-31;

СмановаЗ.А,, Савичева С.В., Орахбаев Д.Т, 4-(2-Метиланабазиназо)-м-фенилдиамин -новый азореагент на ионы палладия //Отраслевые аспекты технических наук.-Санкт-Петербург, 2011. №12. С.18-21;

Сманова З.А., Савичева С.В.Микроколичественное определение золота в растворе и на полимерном носителе с помощью азореагента 4-(2-метиланабазиназо)-м-фенилдиамина И Журнал сорбционные и хроматографические процессы. 2012.-Т12.-№4.-С.563-567;

NurmukhammadovJ., SmanovaZ., TojimukhamedovH., InatovaM,Synthesis of new nitrosonaphtols and their application in analytical chemistry //The advenced science open access journal.-New York,2013. № 312 Chemical engineering.V. 1 .P. 16-22;

Кутлимуротова H.X., Джамолов X.T., Сманова 3.A., Яхшиева Х.Ш. Спектрофотометрическое определение ионов ртути новым реагентом К-метиланабазин-б-азо-1,8-аминонафтол-4,6-дисульфо-кислотой// Журнал Молодойучёный.-Казань, 2014. -№7.-С.15-17;

Smanova Z.A., Shesterova I.P, Karibjan E.A.Sorbtion and photometric determination of heavy metals in water //International Ecological Congress.-Russia,1998. P.58-59;

Сманова З.А. Методы определения кадмия в объектах окружающей среды с использованием иммобилизованных реагентов//Координацион химияХХП-халқаро Чугаев конференцияси.-Кишинёв, 2005. С.498-499;

Сманова З.А. Иммобилизованные органические реагенты для определения тяжёлых и токсичных металлов в объектах окружающей среды//Координацион химияХХП-халқаро Чугаев конференцияси.-Кишинёв, 2005. С.499-500;

Сманова З.А. Определение тяжёлых и токсичных металлов как загрязнителей окружающей среды//Аналитик кимё ва экологиянинг долзарб муаммолари мавзуидаги илмий-амалий конференция материаллари.-Самарканд, 2006. 286-287 бб;

Сманова З.А. ИК-спектроскопическое изучение иммобилизованных органических реагентов и их комплексов//Молекуляр спектроскопиямавзуидагиШ-халқаро конференцияси.-Самарканд, 2006. С.96;

Сманова З.А. Применение ИК-спектроскопии для определения

механизма иммобилизации реагентов трифенилметанового ряда// Молекуляр спектроскопиямавзуидагиШ-халқаро конференцияси.-

Самарканд, 2006. С.96-97;

Сманова З.А.Полимерные волокна как чувствительные основы оптических сенсоров//Полимерлар кимёси ва физикаси долзарб масалалари мавзуидаги халқаро конференцияси-Ташкент,2006. С.87;

Сманова З.А., Хаитбаев А.Х. Азометиновые производные как реагенты на ионы металлов//Ўзбекистонда табиий бирикмалар кимёсининг ривожи ва келажагимавзуидаги илмий конференция материаллари,-Тошкент,2007. С.8-9;

Сманова З.А., Кутлимурадова Н.Х. Симоб(И)ни 6-метилпиридил-2-азо-п-аминофенол билан фотометрик аниклаш//Республика илмий-амалий конференция материаллари.-Тошкент,2007. 19-20 б;

Сманова З.А. Фотометрическое определение ртути и железа//Республика илмий-техникавийпрогресси ривожида хотин-қизларнинг роли мавзуидагиилмий-амалий конференцияси.-Ташкент,2008. С.177-179;

Сманова З.А.Возможности применения иммобилизованных органических реагентов для определения тяжелых и токсичных металлов//Халқаро илмий конференция материаллари.-Ташкент,2008. С.53;

Сманова З.А., Геворгян А.М., Гафурова Д.А., Джамалов Х.Т., Бойкелдиева М.Б. Иммобилизованные реагенты для определения ртути//ЎзМУ 90йиллигига багишланган халкаро илмий конференция материаллари.-Ташкент,2008. С. 152-153;

Сманова З.А., Геворгян А.М., Мамажанова Г.А.Сорбционнофотометрическое определение кобальта иммобилизованным N-метиланабазин-азо-1,8-аминонафтол-4,6-дисульфокислотой//Аналитика России 2009. ШУмумроссия конференцияси материаллари.-Краснодар, 2009. С.226;

Сманова З.А. Иммобилизованные трифенилметановые красители-аналитические реагенты на тяжелые металлы//Республика илмий-амалий конференция материаллари.-Самарканд, 2009. С.63-64;

Сманова З.А., Имамова И.К., Собиров С.К., Дехканова Р.Х. Определение содержания ионов железа иммобилизованным реагентом 3-метокси 5-нитрозофенолом в различных железосодержащих лекарственных препаратах и продуктах питания// Формацияда таълим, фан ва ишлаб чиқариш интеграллашуви мавзуидареспублика илмий -амалий конференция материаллари.-Ташкент, 2012. С.386-389;

Smanova Z.A., Qutlimurotova N.Kh. Determination of cadmium in some biological objects// TWAS Regional Conference of Young Scientists on the topic «Recent Trends in Physical & Biological Sciences» Scheduled to be held during March 7-8, at JNCASR.-Bangalore, 2014. P.46.

inLibrary — это научная электронная библиотека, построенная на парадигме открытой науки (Open Science), основными задачами которой является популяризация науки и научной деятельности, общественный контроль качества научных публикаций, развитие междисциплинарных исследований, современного института научной рецензии, повышение цитируемости узбекской науки и построение инфраструктуры знаний.

КОНТАКТЫ:

Республика Узбекистан, г. Ташкент, ул.Паркент 51, этаж 2

(+998) 99-006-61-10

info@inscience.uz

НАВИГАЦИЯ:

Журналы
Конференции
Организации
Авторы
Блог
Контакты
© Copyright 2025 in Science All Rights Reserved | Developed by in Science | Site create by in Designer