Исследование влияния стерической доступности обменного центра высших четвертичных аммониевых солей на анионообменную экстракцию тиоцианатных комплексов d- и f-металлов с целью изготовления ионоселективных электродов, обладающих лигандной функцией, и разработка методик потенциометрического и экстракционно-фотометрического определения d-металлов, тиоцианат-ионов и других аналитико-диагностических систем для гематологических исследований. ГПНИ «Химические технологии и материалы», подпрограмма «Новые химические технологии и материалы». Задание № 1.46 : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. В. Егоров

Abstract

Объекты исследования: ионоселективные электроды на основе высших четвертичных аммониевых солей, обратимые к тиоцианатным комплексам d-металлов. Цели исследования: установить взаимосвязь между способом координации тиоцианат-ионов с катионами металлов, экстракционной способностью образующихся комплексов и селективностью соответствующих анион-селективных электродов; разработать новые ионоселективные электроды, обратимые к тиоцианатным комплексам d-металлов и обладающие лигандной функцией; разработать математические модели отклика электродов с лигандными функциями. Методы исследования: прямая потенциометрия, инфракрасная спектроскопия, ионообменная экстракция, математическое моделирование. Методом ИК-спектроскопии установлено, что ионы Ni2+, Cd2+, Hg2+, Fe2+ координируют SCN− через серу, ионы Zn2+ – через азот, а Mn2+ и Co2+ – как по одному, так и по другому типу в зависимости от концентрации KNCS в растворе. Установлено, что введение в исследуемый раствор постоянной фоновой концентрации СоCl2 или ZnCl2 способствует увеличению наклона тиоцианатной функции, уменьшению нижнего предела обнаружения тиоцианат-ионов и улучшению селективности. В рамках стационарной диффузионной модели межфазного потенциала получены уравнения, в явном виде описывающие коэффициент селективности [Zn(SCN)]42–-селективного электрода к иону лиганда относительно посторонних ионов, не образующих комплексов с цинком, как функцию фундаментальных термодинамических характеристик, а также поддающихся регулированию диффузионных параметров. Показано, что селективность [Zn(SCN)]42–--селективного электрода к SCN−-иону относительно анионов, не образующих комплексов с цинком, на несколько порядков выше, чем селективность обычного тиоцианат-селективного электрода с мембраной, содержащей тиоцианат высшего четвертичного аммониевого основания в качестве ионообменника. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными.