WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 33 | 34 || 36 | 37 |   ...   | 76 |

Для характеризации полученных образцов и их исследования использовали методы рентгенофазового анализа (Shimadzu LabX XRD-6000), атомносиловой микроскопии (Solver PRO P65, 10 А, Si), спектроскопии фотолюмиSolver PRO P65, 10 А, Si), спектроскопии фотолюмиPRO P65, 10 А, Si), спектроскопии фотолюмиPRO P65, 10 А, Si), спектроскопии фотолюмиP65, 10 А, Si), спектроскопии фотолюмиP65, 10 А, Si), спектроскопии фотолюми65, 10 А, Si), спектроскопии фотолюмиSi), спектроскопии фотолюми), спектроскопии фотолюминесценции (Stanford Research Systems, Hamamatsu, при l = 337 нм).

возб По данным РФА приготовленные фосфаты кристаллизовались в структурных модификациях NZP (пр. гр. R-3c) ряды 1—4, Lb (пр. гр. P213) ряды 5—7 и вольфрамата скандия Sc2 (WO4)3 (ScW, пр. гр. P21n) — Mn0,5 [Zr(PO4)3]. Рассчитаны параметры элементарных ячеек. Впервые установлен полиморфизм фосфата K2 [Mg0,5Zr1,5 (PO4)3]: NZP модификация при гидроNZP модификация при гидромодификация при гидротермальном синтезе, структурный тип Lb при всех вышеназванных методах.

На примере Ca [Mg0,5Zr2 (PO4)3] (NZP) установили оптимальный режим диспергирования (в изопропиловом спирте) и методику синтеза (с использованием ортофосфорной кислоты в качестве осадителя), а для фосфата K[Mg0,5Zr2 (PO4)3] (Lb) диспергирование не более 20 мин, при методике синLb) диспергирование не более 20 мин, при методике син) диспергирование не более 20 мин, при методике синтеза с использованием процесса этерификации и органических комплексообразователей.

В ряду Ca0,5-xMn [Zr2 (PO4)3] наблюдали морфотропный переход от NZP x к ScW типу, на границе от х=0,1 до 0,5.

По результатам атомно-силовой микроскопии были установлены размеры частиц (r =80 нм) и функции распределения частиц по размерам для min фосфата состава K2 [Mg0,5Zr1,5 (PO4)3] (Lb) при различном времени дисперLb) при различном времени диспер) при различном времени диспергирования и разных температурах обработки.

Из анализа спектров люминесценции следует, что изучаемые фосфаты, содержащие самарий, в т. ч. рядов 3, 4, 6, 7, характеризуются свечением в области 550—670 нм: 550—560, 600—610, 650—670 нм (NZP); 550, 610, (Lb) примерно одинаковой интенсивности. Для остальных изученных рядов свечение в этой области не обнаружено.

Неорганическая химия ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ Солоненко А. П.

аспирант второго года обучения Кафедра неорганической химии химический факультет, ОмГУ, г. Омск, Россия anna.petrovna@bk.ru Д. г. -м. н., проф. Голованова О. А.

Среди большого числа известных на сегодняшний день фосфатов кальция гидроксилапатит (Са10 (РО4)6 (ОН)2), окта- и трикальция фосфат (Ca8H(РО4)6·5 Н2 О, -Са3 (РО4)2, соответственно), а также брушит (CaHРО4·2 Н2 О) рассматриваются в качестве веществ с высоким потенциалом биоактивности и широко используются в составе биоматериалов [1—3 и др.].

Наиболее часто используемыми способами получения ортофосфатов кальция являются методы, основанные на их кристаллизации из водных растворов [4—9 и др.]. Для понимания процессов, связанных с фазовыми и химическими превращениями исследуемых солей в водных средах, и управления ими с целью получения материалов с контролируемыми/заданными свойствами важным является детальное исследование физико-химической сущности данных процессов, выявление закономерностей, определение доминирующих параметров среды (кислотности, состава, температуры, присутствия примесей и др.). Однако сложность большинства реальных процессов фазообразования (совместное влияние на процесс кристаллизации термодинамических и кинетических факторов) не позволяет решить описанные проблемы исключительно экспериментальным путем. По нашему мнению, весьма эффективными в этом отношении являются методы физикохимического моделирования и расчеты термодинамических характеристик протекающих процессов.

Цель работы — исследование термодинамических закономерностей кристаллизации ортофосфатов кальция в системе Ca (NO3)2- (NH4)2HPO4-Н2 О при варьировании концентраций компонентов.

Метод исследования: термодинамические расчеты критериев состояния системы, возможности и условий процесса осаждения (индексы пересыщения — SI, энергия Гиббса кристаллизации — G, константа реакции осаждения — К).

По результатам термодинамического моделирования равновесий в системе Ca (NO3)2 — (NH4)2HPO4 — Н2 О при варьировании исходных концентраций компонентов (Са/Р = 1.00 2.00) установлено, что в изучаемых V Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современном мире» системах термодинамически возможна кристаллизация CaHРО4·2 Н2 О, Са(РО4)6 (ОН)2, Ca8H2 (РО4)6·5 Н2 О, -Са3 (РО4)2 и Са (ОН)2.

В условиях, когда Са/Р = 1.00 и С (Са 2+) = С (НРО42-) = 10 200 ммоль/л, наиболее вероятно осаждение двух фосфатов кальция: при рН ~ 4.6.0 и С 50 ммоль/л — брушита, при рН > 6.0 и С < 50 ммоль/л — гидроксилапатита; в пограничной области возможна совместная кристаллизация CaHРО4·2 Н2 О и Са10 (РО4)6 (ОН)2.

При Са/Р = 1.33 2.00 (СНPO4=0.02 моль/л, ССа=СНРО4·Са/Р) возможность фазообразования в системе, содержащей ионы Са 2+ и Н2 РО4-/НРО42-/РО43-, природа кристаллизующихся соединений кальция, их устойчивость, порядок, а также глубина протекания реакции осаждения определяется главным образом величиной кислотности среды. Диаграммы кристаллизации всех малорастворимых ортофосфатов кальция, осаждение которых возможно в изучаемых системах, практически инвариантны к изменению значения параметра Са/Р в растворе. При этом в интервале рН = 4.8 14 наиболее вероятно осаждение гидроксилапатита. Брушит, трикальция фосфат и октакальция фосфат — метастабильные фазы, области их гомогенной устойчивости отсутствуют. Совместное осаждение брушита и гидроксилапатита (последний — преобладающий компонент в образующейся смеси) термодинамически вероятно в узкой области слабокислых значений рН (около 5.0) при Са/Р = 1.33 2.00.

Литература:

[1] Баринов, С. М. М.: Наука, 204 с. (2005) [2] Dorozhkin, S. V. Materials, № 2, р. 221—291 (2009) [3] Путляев, В. И. Соровский образовательный журнал, Т. 8, № 1, с. 44—50 (2004) [4] Nancollas, G. H., Wang, L. Chem. Rew., v.108, р. 4628—4669 (2008) [5] Вересов, А. В. Автореферат диссертации на соискание степени к. х.н. Москва, 23 с. (2003) [6] Ежова, Ж. А., Орловский, В. П., Коваль, Е. М. Журнал неорганической химии, Т. 45, № 4, с. 727—731 (2000) [7] Secker, M. M. Danesea, M., Derezoa, S., Valarellib, J. V., Giuliettia, M., RodriguezClemented, R. Materials Research, v. 2, № 2, р. 59—62 (1999) [8] Чайкина, М. В., Никольская, Ю. П. Известия РАН, № 12, с. 43—49 (1973) [9] Aia, M. A. Goldsmith, R. L., Mooney, R. W. Industrial and engineering chemistry, V.

53, № 1, р. 55—57 (1961) НИР выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009—2013 годы (ГК № 14.740.11.0548-0723).

Неорганическая химия ВОССТАНОВЛЕНИЕ БРОМОКОМПЛЕКСОВ ОСМИЯ (VI) В РАСТВОРАХ HBr Стороженко М. С.

студент, 6 курс кафедра неорганической химии, факультет физико-математических и естественных наук РУДН, Москва, Россия Marina_storozhen@mail.ru к. х.н., доц. Рудницкая О. В., к. х.н., доц. Култышкина Е. К.

Осмий отличается многообразием степеней окисления, химических форм комплексов, сложностью и неоднозначностью превращений, в том числе окислительно-восстановительных. Однако редокс–процессы с участием соединений осмия, особенно в разбавленных кислотах, изучены недостаточно.

Цель работы — спектрофотометрическое изучение поведения бромокомплексов осмия (VI) в растворах HBr в присутствии восстановителей (Red = Na2SO3, SnBr2; Os: Red = 1:1—1:10; СHBr = 0,6 и 0,9 моль/л).

В качестве исходного соединения осмия (VI) использовали K2 [OsO(OH)4], который в растворах HBr присутствует в виде [OsO2Br4] 2-и [OsO(H2O)Br3]–, находящихся в равновесии. В ЭСП наблюдаются полосы поглощения при 250 и 298 нм.

Изменение в спектрах растворов системы K2 [OsO2 (OH)4] — HBr — Na2SO3 (СHBr = 0,6 моль/л) свидетельствует о медленном восстановлении осмия (VI). Из бромокомплексов осмия (IV) в ЭСП растворов присутствует только так называемая «зеленая» форма, характеризующаяся полосами при 260 и 420 нм, до настоящего времени не имеющая однозначного отнесения (рис. 1). При больших концентрациях Na2SO3 (Os: Na2SO3 1:4) заметно увеличение поглощения в области > 500 нм, формирующееся в выраженную полосу с = 505 нм при соотношении Os: Na2SO3 = 1:10 (рис. 1, кривая max 3), которую можно отнести к поглощению сульфитокомплекса осмия (IV).

Использование более сильного восстановителя SnBr2 (Os: SnBr2 = 1:1—1:2) приводит к увеличению скорости восстановления. В ЭСП свежеприготовленных растворов смеси K2 [OsO2 (OH)4] — HBr — SnBr2 (СHBr = 0,6 и 0,9 моль/л) только при соотношении Os: SnBr2 = 1:1 содержится плечо около 300 нм, обусловленное поглощением осмия (VI), которое сохраняетVI), которое сохраняет), которое сохраняется на всем протяжении взаимодействия. Первичный продукт восстановления характеризуется спектром с = 383, 435 нм, отнесенному к поглощению max Os (IV). Дальнейшие продукты восстановления определяются в основном концентрацией SnBr2 и мало зависят от концентрации HBr. При соотношении V Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современном мире» Os: SnBr2 = 1:1 во времени форма с = 383, 435 нм переходит в «зеленую» max форму; при Os: SnBr2 = 1:1,5 — в [OsBr5 (H2O)]– -ионы (в 0,9 моль/л HBr приHBr приприсутствует также небольшое количество [OsBr6] 2–), а затем в «зеленую» форму (рис. 2).

При соотношении Os: SnBr2 1:2 в спектрах происходит уменьшение интенсивности полос поглощения осмия (IV) и рост полосы при 313 нм, отIV) и рост полосы при 313 нм, от) и рост полосы при 313 нм, отнесенной к поглощению бромокомплекса осмия (III). В 0,6 моль/л HBr восIII). В 0,6 моль/л HBr вос). В 0,6 моль/л HBr восHBr восвосстановление до осмия (III) занимает 5 минут, а в 0,9 моль/л — 1,5 часа. Затем происходит обратный процесс окисления осмия (III) и образования [OsBr(H2O)]–. Во времени в 0,6 моль/л HBr часть [OsBr5 (H2O)]– переходит в «зеленую» форму, а в 0,9 моль/л HBr — в [OsBr6] 2–, затем наблюдается уменьшение полос поглощения [OsBr6] 2– и образование полос «зеленой» формы.

Следует отметить, что механизмы взаимодействия галогенокомплексов осмия (VI) с Sn (II) в растворах HBr и HCl очень похожи [1].

Литература:

[1] Стороженко М. С., Култышкина Е. К., Рудницкая О. В. Тез. докл. XLV Всерос.

конф. по проблемам математики, информатики, физики и химии. Секции химии. — М.: РУДН, 54—56. (2009) ИССЛЕДОВАНИЕ ПИЩЕВОЙ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ СОРТА «ЭКСТРА» Тимофеева Е. А.

студент 4-го курса, кафедра химии, ФХЭ Владимирский государственный университет Владимир, Россия Научный руководитель: Орлин Н. А., к. х.н., профессор Поваренная соль — хлорид натрия — стоит на первом месте по применению среди пищевых добавок. С уверенностью можно сказать, что это химическое соединение имеется в каждом доме, в каждой семье.

Хлорид натрия — соль № 1, как по распространению в природе, так и для жизни человека. Соль имела всегда для человека огромное значение и ценилась очень дорого. Человек всегда приправляет свою пищу солью и без этого обходиться не может.

Однако не следует забывать о том, что соль, которая продается сейчас — это не всегда только соль. Например, всем известна соль «экстра» по некоторым данным содержит соединения алюминия — элемента, не свойственного природе человека. Так же эта соль содержит гексацианоферрат калия Неорганическая химия (Е-536) — добавку, которая препятствует слеживанию и комкованию продукта.

Западные ученые утверждают, что оксид алюминия способствует развитию некоторых форм старческого слабоумия (в частности, болезней Паркинсона и Альцгеймера). Особо опасен этот продукт для людей с болезнями почек.

За последнее время наши средства массовой информации неоднократно высказывали компетентное мнение, что потребление соли «Экстра» не безопасно для здоровья из-за присутствия в ней соединений алюминия. Второй компонент, входящий в состав соли «Экстра» — это комплексное соединение — гексацианоферрат калия K4 [Fe (CN)6]. Эта пищевая добавка не запрещена в России, но ее собрат — гексацианоферрат натрия Na4 [Fe (CN)6] не имеет разрешения на его применение. С химической точки зрения свойства комплексного соединения зависит от комплексного иона. В данном случае один и тот же комплексный ион [Fe (CN)6] 4-. О нем и пойдет речь.

Данная работа посвящена исследованию соли сорта «Экстра» на содержание в ней алюминия (III) и гексацианоферрата калия.

Объектами исследования являлись:

Соль поваренная пищевая сорта «Экстра», ООО «соль Брянска». Россия, г. Брянск.

«Золотой зубр», соль поваренная пищевая сорта «Экстра», ООО «Белорусская продовольственная компания», Россия, г. Москва.

Исследования проводились на кафедре химии Владимирского государственного университета.

Определение алюминия проводилось фторометрическим методом.

Результаты следующие. В образцах соли «Экстра», производимой как в Брянске, так и в Москве, алюминий практически отсутствует (или находится в таких незначительных количествах, что прибор сигнала не улавливает).

Сразу можно сделать вывод: опасения на возникновение какой-либо болезни из-за содержания в данной соли алюминия беспочвенны.

Определение гексацианоферрата калия проводилось фотоколориметрическим методом. Если алюминия в соли не обнаружено, то гексацианоферрат калия в соли присутствует. Его содержание в соли «Экстра» г. Брянска составляет 9,5 мг/кг продукта, а в соли «Экстра» г. Москва 7,5 мг/кг соли.

Эти величины в пределах допустимых концентраций. (ПДК по гексацианоферрату калия равно 10 мг/кг).

Однако, что касается гексацианоферратов, есть одна неприятная вещь.

Само вещество — гексацианоферрат калия — слаботоксично, но при взаимодействии его с водой в процессе реакции в определенных условиях могут V Всероссийская конференция студентов и аспирантов «Химия в современном мире» выделяться ядовитые газы. Их количество, как правило, не представляет серьезной опасности для здоровья. Но следует иметь в виду, что при взаимодействии гексацианоферрата с некоторыми кислотами, может выделяться значительное количество сильно токсичного газа — цианистого водорода (HCN):

K4 [Fe (CN)6] + 4HCl = H4 [Fe (CN)6] + 4KCl 3H4 [Fe (CN)6] = Fe3C + 5C + 3N2 + 12HCN Пока нет никаких данных о результатах биотестов о характере поведения пищевой добавки E-536 при различных способах обработки вещества (жарка, варка и пр.). И хотя в пищевых продуктах гексацианоферрат калия обычно используется в малых дозах и лишь в смеси с поваренной солью, при нарушении технологии, превышении допустимой нормы в продукте, гексацианоферрат калия может представлять серьезную угрозу для здоровья человека.

Pages:     | 1 |   ...   | 33 | 34 || 36 | 37 |   ...   | 76 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.