Влияние поверхностно-активных веществ на комплексообразование титана (IV) с бромпирогаллоловым красным

Аннотация

В статье представлены результаты исследования влияния неионогенных поверхностно-активных веществ на комплексообразование титана (IV) с трифенилметановым красителем бромпирогаллоловым красным (БПК). Также изучены оптимальные условия образования и свойства комплексов, влияние на комплексообразование органических растворителей различной природы. Изучены спектры поглощения и кинетика реакции образования комплексов состава БПК-ПАВ и Ti-БПК-ПАВ. В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ выбраны ОП-7 и ОП-10, различающиеся длинной оксиэтиленовой цепи. Повышение концентрации ПАВ не приводит к батохромным или гипсохромным сдвигам на спектрах поглощения, однако при достижении концентрации ОП-7 до 0,07 % и ОП-10 до 0,008 % происходит увеличение оптической плотности раствора. При анализе кинетических зависимостей было обнаружено, что в отсутствии поверхностно-активных веществ в образующийся комплекс не стабилизируется в течение двух часов, в то время как при увеличении концентрации ОП-7 комплекс образуется в течении 16 минут и остается стабильным в течение длительного времени. В присутствии ОП-10 комплекс стабилизируется также за 16 минут и остается устойчивым около часа при концентрации 0,008 %, при дальнейшем увеличении концентрации происходит разрушении комплекса и падение оптической плотности. Присутствие в реакционной смеси органических растворителей, в частности ацетона, практически никак не влияет на оптическую плотность раствора органического реагента, но гипохромно воздействует на образующийся комплекс с титаном, что может свидетельствовать о проникновении ацетона во внутреннюю координационную сферу и разрушении соединения металла с органическим реагентом, на что указывает также выпадение осадка при достижении концентрации ацетона 40 %. Градуировочная зависимость Ti-БПК-ОП-10 линейна в диапазоне концентраций от 0,4∙10–5 до 9,6 ∙ 10–5 М, для системы Ti-БПК-ОП-7 этот интервал составляет (0,4–8,0)∙10–5 М. В большей степени комплексообразованию мешают ионы ванадия (V), алюминия (III). Мешающее влияние данных ионов можно устранить введением в систему лимоннокислого аммония и аскорбиновой кислоты. Используя экспериментальные данные и графические методы – метод отношения наклонов, метод молярных отношений и метод изобестической точки, – установили стехиометрический состав реагентов комплекса. В системах с ОП-7 и ОП-10 существуют две формы комплекса титана с БПК: в соотношении 1:2 и, при увеличении концентрации БПК, в соотношении 1:4. Графический метод Комаря показал, что наибольшей устойчивостью обладают комплексы с соотношением 1:4, константы устойчивости для систем Ti-БПК-ОП-10 и Ti-БПК-ОП-7 в этом случае составили соответственно 6∙1015 и 2,5∙1016.