Желатиновые пленки с иммобилизованным нитхромазо для фотометрического определения ba(ii), sr(ii) и so42- в водных средах

 

Ивченко Н.В.,¹ Никитина Н.А.²

¹ Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина,

Харьков, Украина.

Молодой учёный.

[email protected]

² Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков, Украина. Молодой учёный.

Научный руководитель: Решетняк Е.А.

 

Иммобилизация известных аналитических реагентов на сорбентах различной природы лежит в основе разработки новых методик анализа для контроля загрязнителей в объектах окружающей среды. Широкое распространение получили оптически прозрачные полимерные матрицы, позволяющие фиксировать аналитический сигнал, используя обычное фотометрическое оборудование.

Путем иммобилизации нитхромазо (бис-[2,7-(4-нитро-2-сульфо-1-азобензол)]-1,8-диоксинафталин-3,6-дисульфо-кислоты) в прозрачную среду отвержденного желатинового геля фотографической пленки для офсетной печати фирмы AGFA получены индикаторные пленки для фотометрического определения суммарного содержания Ba²⁺ и Sr²⁺ и косвенной оценки малых содержаний сульфат-ионов в водах. При выборе условий иммобилизации реагента и комплексов в пленке учитывали электростатическое взаимодействие заряженных форм с желатиновой матрицей и установленное нами методом вискозиметрии значение изоэлектрической точки отвержденного желатинового геля — рН=4,46±0,04. Иммобилизацию нитхромазо проводили из солянокислого раствора (рН 1,5) с концентрацией реагента 3,0·10^-4 моль/л. Пленки погружали в раствор на 30 мин, промывали дистиллированной водой и сушили на воздухе. Равномерно окрашенные в синий цвет образцы (λ_max(нитхромазо)=590 нм) хранили при комнатной температуре в темном закрытом месте.

При погружении пленок с регентом на 3-5 мин в раствор, содержащий ионы Ва²⁺ и Sr²⁺ (рН 3,5), цвет пленок менялся на бирюзовый в результате комплексообразования. При более длительном контакте модифицированных пленок с раствором металлов наблюдали вымывание комплексов из желатинового слоя пленок. Спектры поглощения комплексов бария и стронция в пленке перекрывались, максимумы поглощения отвечали 665-670 нм. Раздельное определение Ba(ІІ) и Sr(ІІ) при их одновременном присутствии в растворе оказалось невозможным. Попытки отделения бария от стронция путем осаждения его в виде BaCrO₄ не привели к желаемому результату из-за неполного осаждения ионов Ва²⁺ и соосаждения ионов Sr²⁺. Для совместного определения металлов готовили градуировочные растворы, в которых ионы Ва²⁺ и Sr²⁺ имели равные молярные концентрации. Линейность градуировочной зависимости наблюдали при λ_max=665 нм в диапазоне значений суммарной концентрации ионов (2,5 – 20)·10^-3 моль/л; предел определения составил 2,4·10^-3 моль/л.

В случае определения сульфат-ионов готовили градуировочные растворы — 5%-ные водно-этанольные растворы с постоянной концентрацией бария (2,4·10^-4 моль/л) и переменной концентрацией сульфатов (1,6-2,4)·10^-5 моль/л при рН 1,5. Параллельно готовили раствор сравнения, не содержащий ионов SO₄^2-. Для стабилизации суспензии растворы, полученные после смешивания, выдерживали час; введение спирта снижало растворимость образующегося BaSO₄. Концентрацию избыточного бария определяли по реакции с нитхромазо, иммобилизованным в желатиновой пленке. Для этого образцы пленок с реагентом погружали на 15 мин в растворы, сушили на воздухе и фотометрировали при λ=640 нм относительно бесцветной пленки. Факт образования комплекса в пленке можно было доказать только фотометрически, зрительно изменение окраски не наблюдали. Находили разность светопоглощений путем вычитания из максимальной величины поглощения комплекса в пленке, выдержанной в растворе сравнения, значение поглощения комплекса в пленках, выдержанных в градуировочных растворах: ∆A_i = A_BaR,max – A_BaR,i. Градуировочную зависимость строили в координатах ∆A_i — концентрация SO₄^2- в растворе в диапазоне значений с(SO₄^2-)=(1,5 – 9)·10^-5 моль/л, значение предела определения составило 1,0·10^-5 моль/л.

Полученные индикаторные пленки на основе отвержденного желатинового геля характеризуются высокой механической прочностью, устойчивостью аналитического сигнала в течение длительного времени (цвет пленок сохраняется более года); их можно многократно использовать в качестве стандартных образцов для получения градуировочных зависимостей, тем самым избавляя потребителя от необходимости повторного приготовления градуировочных растворов.

Индикаторные пленки применили при анализе проб подземных попутно-пластовых вод (воды глубокого залегания) восточной части Днепровско-Донецкого водонапорного бассейна, относящихся к сульфатно-гидрокарбонатному типу с высокой минерализацией. Воду фильтровали, при необходимости разбавляли, мешающее влияние Fe(III) устраняли введением NaF. Правильность результатов определения Ba(ІІ), Sr(ІІ) и сульфатов доказали методом добавок и независимым методом.

 

 

ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКООКТАНОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ В АЗЕРБАЙДЖАНЕ (История химии)

 

Исмаилова Х.Ю.

Нефтехимических процессов им. Ю.Мамедалиева, НАНА,

Баку, Азербайджан.

Аспирант 3г.

[email protected]

Научный руководитель: Гусейнова А.Дж.

 

Перспективные экологические требования к автомобильным бензинам стимулировали разработку нефтехимического варианта каталитического крекинга, и сейчас во всем мире ставится вопрос перепрофилирования части каталитического крекинга на выработку низкомолекулярных углеводородов, а в Финляндии уже пущен нефтеперерабатывающий комплекс с эксплуатацией установки каталитического крекинга в режиме деструктивной изомеризации.

Исследования интенсификации процесса каталитического крекинга по направлению улучшения качества вырабатываемого бензина привели к создания технологии получения неэтилированного автомобильного бензина АИ-93 в самом процессе каталитического крекинга.

Сущность разработанной технологии заключается в двухступенчатом каталитическом крекировании как сернистого, так и несернистого вакуумного отгона с самостоятельным выводом и разделением продуктов каждой ступени и с подачей во вторую ступень фракции н.к. – 195 или н.к. - 270°С от первой ступени процесса.

Созданию процесса предшествовало изучение его научных основ – детальные исследования закономерностей превращения различных классов углеводородов в составе бензинов каталитического крекинга (I ступень) и взаимовлияния их количественного соотношения на формирование суммарного октанового числа. Работы проводились под руководством М.И.Рустамов и А.Д.Гусейновой.

В связи с тем, что в зависимости от строения и содержания сероорганических соединений нефтепродукты подвергались обессериванию в разной степени, проводились исследования механизма удаления различных классов сернистых соединений из бензинов. В результате были установлены основные факторы обессеривания бензинов в процессеих каталитического облагораживания. В частности, установлено, что разложение сернистых соединений и их перераспределение между продуктами каталитического облагораживания протекают более эффективно, если в бензине содержатся алифатические сернистые соединения. Повышение температуры процесса, в случае содержания в бензине меркаптанной серы, способствовало лучшему обессериванию бензина, а в случае содержания других классов сернистых соединений (сульфидов, дисульфидов, тиофена и др.), наоборот, затрудняло обессеривание.

Полученные данные объясняются двухстадийным механизмом удаления сернистых соединений из бензинов в условиях их контактирования с поверхностью алюмосиликатного катализатора.

В результате исследований каталитического крекинга сернистого вакуумного отгона подобран оптимальный режим, обеспечивающий получение высокооктанового бензина АИ-93 с требуемым, согласно ГОСТу, содержанием серы без применения гидроочистки.

В связи с перспективностью процесса коксования большое внимание было уделено возможности эффективной переработки бензина коксования в процессе каталитического облагораживания. В результате проведенный исследований была выявлена возможность увеличения октанового числа бензина коксования на 10 пунктов в процессе его облагораживания. В результате проведенных исследований была выявлена возможность увеличения октанового числа бензина коксования на 10 пунктов в процессе его облагораживания на цеолитсодержащем катализаторе и получение на его основе товарного бензина А-76. была также установлено возможность вовлечения бензина коксования в приготовление бензина АИ-93 при каталитическом облагораживании смеси бензина коксования и каталитического крекинга, взятых в соотношении 1:6.

Подтверждена возможность получения бензина АИ-93 по разработанной технологии из вакуумных отгонов нефтей различных месторождений (Мангышлакской, Туркменской сернистой и др.), а также при непосредственном каталитическом крекинге мазута и сырой нефти.

С ухудшением экологической ситуации требования к качеству бензинов продолжают ужесточаться.

Новые требования связаны с необходимостью изменения химического состава бензинов и выпуска бензинов, в составе которых ограничено содержание ароматических и ненасыщенных углеводородов и предусмотрено увеличение доли кислородосодержащих соединений.

Исследования в этом направлении, проводимые под руководством М.И.Рустамов, Г.Т.Фархадовой и А.Д.Гусейновой, привели к созданию комбинированного процесса каталитического крекинга и низкотемпературного облагораживания вторичных бензинов путем прямого контактирования их узких фракций с одноатомными спиртами на цеолитсодержащих катализаторах. Впервые было показано, что при проведении процесса на цеолитах, параллелью с образованием гомологического ряда третичных алкиловых эфиров, протекают реакции структурной и скелетной изомеризации н-олефинов, алкилирования, т.е. в состав оксигенированных бензинов увеличивается содержание углеводородов, обладающих более высокой октановой характеристикой.