Хемілюмінесцентні реакції гетерополікислот та їхніх комплексів з катіонними поверхнево-активними речовинами у водних розчинах та на поверхні целюлози

Анотація

Властивості гетерополікислот та їхніх комплексів з катіонними поверхнево-активними речовинами на рівні мікроконцентрацій вивчені за допомогою спектроскопії ЕПР, UV-VIS спектрофотометрії, спектроскопії ЯМР та ІЧ-спектроскопії з Фур’є-перетворенням, методом хемілюмінесцентного аналізу у водних розчинах та на поверхні целюлози. Для встановлення механізму реакцій хемілюмінесценції гетерополікислот з люмінолом застосовані кінетичні методи, спектроскопія дифузного відбиття та рідинна хроматографія. Вперше одноелектронне відновлення гетерополікислот люмінолом було підтверджено реєстрацією спектрів дифузного відбиття відновлених гетерополікислот на поверхні целюлози. Було висловлено припущення, що механізм іммобілізації гетерополікислот на целюлозі включає поєднання кулонівських та гідрофобних взаємодій. Запропоновано схему іммобілізації гетерополікислот на поверхні, що базується на процесах іонного обміну на поверхні целюлози або діетиламіноетилцелюлози. Показано, що іонні асоціати гетерополікислот з катіонними поверхнево-активними речовинами реагують з лужним розчином люмінолу з випромінюванням світла подібно до самих гетерополікислот. Вперше гетерогенна хемілюмінесценція, а саме хемілюмінесценція гетерополікислот, іммобілізованих на целюлозі, з люмінолом використана для дослідження складу іонних асоціатів гетерополікислота – катіонна поверхнево-активна речовина. Використанням методу Б’єррума встановлено, що у сильнокислих середовищах (рН 1.0) ванадомолібдофосфорна кислота утворює з катіонною поверхнево-активною речовиною, а саме з додецилпіридиній бромідом, не тетразаміщений, а тризаміщений іонний асоціат. Цей результат пояснюється тим, що четвертий протон в H₄PVMo₁₁O₄₀ слабко дисоційований; він міцніше зв'язаний з гетерополіаніоном і локалізується на атомі кисню місткового зв’язку Mo–O–Mo. Іонні асоціати гетерополікислот використані як аналітичні форми для високочутливого хемілюмінесцентного визначення фосфору, арсену, силіцію, германію у водах різних типів. Межі виявлення для P, As, Si, Ge становлять    0.02–0.07 мкг/л. Завдяки високій чутливості методу фосфор був успішно визначений у поверхневих водах та воді особливої чистоти, арсен - у річковій та мінеральній воді, силіцій - у воді особливої чистоти та конденсаті пари електростанцій, германій - у воді електронної промисловості.