Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой
Изучено каталитическое влияние меди на интенсивность хемилюминесценции люминола с перкаприновой кислотой, скорость разложения перкислоты и скорость окисления люминола. Показано, что каталитическое действие меди в хемилюминесцентной реакции определяется способностью ее разлагать перкислоту. Наличие к...
Збережено в:
| Дата: | 1983 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
1983
|
| Назва видання: | Украинский химический журнал |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/182375 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой / Я.П. Скоробогатый, В.С. Зинчук, Н.А. Петровская, П.3. Загнийная // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 1. — С. 57-60. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-182375 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1823752025-02-09T13:20:13Z Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой Catalytic Effect of Copper on Luminol Chemiluminescence with Percarpic Acid Скоробогатый, Я.П. Зинчук, В.С. Петровская, Н.А. Загнийная, П.3. Аналитическая химия Изучено каталитическое влияние меди на интенсивность хемилюминесценции люминола с перкаприновой кислотой, скорость разложения перкислоты и скорость окисления люминола. Показано, что каталитическое действие меди в хемилюминесцентной реакции определяется способностью ее разлагать перкислоту. Наличие корреляции между скоростью разложения перкислоты в присутствии меди, скоростью окисления люминола и интенсивностью хемилюминесценции указывает на участие активных промежуточных форм разложения перкислоты, генерируемых под влиянием катализатора, в реакции окисления люминола. 1983 Article Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой / Я.П. Скоробогатый, В.С. Зинчук, Н.А. Петровская, П.3. Загнийная // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 1. — С. 57-60. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/182375 541.128:515.379 ru Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Аналитическая химия Аналитическая химия |
| spellingShingle |
Аналитическая химия Аналитическая химия Скоробогатый, Я.П. Зинчук, В.С. Петровская, Н.А. Загнийная, П.3. Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой Украинский химический журнал |
| description |
Изучено каталитическое влияние меди на интенсивность хемилюминесценции люминола с перкаприновой кислотой, скорость разложения перкислоты и скорость окисления люминола. Показано, что каталитическое действие меди в хемилюминесцентной реакции определяется способностью ее разлагать перкислоту. Наличие корреляции между скоростью разложения перкислоты в присутствии меди, скоростью окисления люминола и интенсивностью хемилюминесценции указывает на участие активных промежуточных форм разложения перкислоты, генерируемых под влиянием катализатора, в реакции окисления люминола. |
| format |
Article |
| author |
Скоробогатый, Я.П. Зинчук, В.С. Петровская, Н.А. Загнийная, П.3. |
| author_facet |
Скоробогатый, Я.П. Зинчук, В.С. Петровская, Н.А. Загнийная, П.3. |
| author_sort |
Скоробогатый, Я.П. |
| title |
Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой |
| title_short |
Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой |
| title_full |
Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой |
| title_fullStr |
Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой |
| title_full_unstemmed |
Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой |
| title_sort |
каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
1983 |
| topic_facet |
Аналитическая химия |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/182375 |
| citation_txt |
Каталитическое влияние меди на хемилюминесценцию люминола с перкаприновой кислотой / Я.П. Скоробогатый, В.С. Зинчук, Н.А. Петровская, П.3. Загнийная // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 1. — С. 57-60. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT skorobogatyjâp katalitičeskoevliâniemedinahemilûminescenciûlûminolasperkaprinovojkislotoj AT zinčukvs katalitičeskoevliâniemedinahemilûminescenciûlûminolasperkaprinovojkislotoj AT petrovskaâna katalitičeskoevliâniemedinahemilûminescenciûlûminolasperkaprinovojkislotoj AT zagnijnaâp3 katalitičeskoevliâniemedinahemilûminescenciûlûminolasperkaprinovojkislotoj AT skorobogatyjâp catalyticeffectofcopperonluminolchemiluminescencewithpercarpicacid AT zinčukvs catalyticeffectofcopperonluminolchemiluminescencewithpercarpicacid AT petrovskaâna catalyticeffectofcopperonluminolchemiluminescencewithpercarpicacid AT zagnijnaâp3 catalyticeffectofcopperonluminolchemiluminescencewithpercarpicacid |
| first_indexed |
2025-11-26T02:30:23Z |
| last_indexed |
2025-11-26T02:30:23Z |
| _version_ |
1849818335096602624 |
| fulltext |
2. Рябинин А. И., Лазарева Е. А. Экстракционно-атомно-абсорбционное определение
меди, серебра и кадмия в воде Черного моря.— Журн. аналит. химии, 1978, 33, № 2,
с. 298—302.
3. Орадовский С. Г. Анализ морской воды.— Там же, 1980, 35, № 4, с. 762—774.
4. Holliday М. С, Hongton С, Ottaway J. М. Direct detection of lead in polluted sea-
water by carbon-furnace atomic absorption spectrometry.— Anal. chim. acta, 1980, 119,
N 1, p. 67—74.
5. Johanssen K-, Freeh W., Cedergren A. Investigation of reactions involved in flamless
atomic absorption procedures. Pt . 4. A study of some factors influencing the deter
mination of lead in sulfate matrices.— Ibid., 1977, 94, N 3, p. 245—249.
6. Segar D. A., Gonzalez J. G. Evaluation of atomic absorption with heated grafite ato
mizer for the direct determination of frace transition metals in sea water.— Ibid., 1972,
58, N 1, p. 7—14.
7. Универсальный штатив для использования различных типов электротермически на
греваемых атомизаторов в атомно-абсорбционном анализе / Б. В. Львов, Л. П. Круг-
ликова, Д . А. Кацков, В. И. Манчиков.— Журн. прикл. спектроскопии, 1976, 24, № 2,
с. 372—374.
8. Брусевич С. В. Элементарный состав воды Мирового океана.— Тр. ин-та океаноло
гии АН СССР, 1948, т. 2, с. 340.
9. Захария Н. Ф., Назарова Т. Ф., Щегольков С. В. Определение малых примесей в
угольном и графитовом порошке.— В кн.: Спектроскопия атомов и молекул. Киев :
Наук, думка, 1969, с. 26—31.
10. Распределение атомов в поглощающей зоне атомизатора капсула — пламя / Л . П.
Кругликова, Б. В. Львов, Д . А. Кацков, Л. К. Ползик.— В кн.: Последние достиже
ния в области атомно-абсорбционного анализа. Л . : ЛДНТП, 1976, с. 25—29.
Одесский Поступила
государственный университет 26 апреля 1982 г.
УДК 541.128:515.379
КАТАЛИТИЧЕСКОЕ В Л И Я Н И Е М Е Д И
НА Х Е М И Л Ю М И Н Е С Ц Е Н Ц И Ю Л Ю М И Н О Л А
С П Е Р К А П Р И Н О В О Й КИСЛОТОЙ
Я. П. Скоробогатый, В. С. Зинчук, Н. А. Петровская, П. 3. Загнийная
И с с л е д о в а н и ю хемилюминесцентной реакции люминола H 2 L с перок-
сидом водорода в присутствии ионов меди посвящено р я д р а б о т [1 —
4 ] , но нет единого мнения относительно химизма каталитического
действия меди в данной реакции . В связи с этим необходимо б ы л о
исследовать влияние ионов меди при окислении л ю м и н о л а другими
пероксидными соединениями, в частности высшими а л и ф а т и ч е с к и м и
перкислотами . Последние я в л я ю т с я более сильными окислителями ,
чем пероксид водорода , в обычных условиях относительно устойчивы,,
а в водных растворах р а з л а г а ю т с я с измеримой скоростью.
Экспериментально было п о к а з а н о , что м а к с и м а л ь н ы й каталитиче
ский э ф ф е к т ионы меди п р о я в л я ю т в хемилюминесцентной реакции
л ю м и н о л а с перкаприновой кислотой ( П К К ) . Д а н н о е сообщение посвя
щено изучению каталитического влияния меди на интенсивность хе-
милюминесценции в реакции люминол — П К К — медь и скорость рас
п а д а перкислоты в условиях в о з б у ж д е н и я хемилюминесценции.
В работе применяли р е а к т и в ы к в а л и ф и к а ц и и «ос. ч.», «х. ч.» и
«ч. д. а.», которые очищали перекристаллизацией или перегонкой. Все
р а с т в о р ы готовили на д в а ж д ы перегнанной воде. Л ю м и н о л — п р е п а р а т
ф и р м ы «Хемапол» — очищали д в у к р а т н о й перекристаллизацией из 3 M
р а с т в о р а H C l и растворяли в 0,1 M растворе N a O H . П е р к а п р и н о в у ю
кислоту синтезировали из каприновой кислоты и перекиси водорода в
сернокислой среде по методике [ 5 ] . С о д е р ж а н и е активного вещества
в готовом п р е п а р а т е составляло 99—100 %•
Вследствие малой растворимости перкислоты в воде в работе ис
п о л ь з о в а л и ее свежеприготовленные этанольные растворы. Интенсив
ность хемилюминесценции в относительных единицах и з м е р я л и на
УКРАИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, № 1 57'
установке с ФЭУ-31 и самописцем Э П П - 0 9 М З при таком порядке сме
ш и в а н и я компонентов: к смеси щелочного раствора люминола и пер-
кислоты п р и б а в л я л и раствор соли меди и записывали кинетические
кривые интенсивность х е м и л ю м и н е с ц е н ц и и — в р е м я . Общий объем
р а с т в о р а с о с т а в л я л 10 мл. Кислород из раствора не у д а л я л и . Осталь
ные реагенты и методика исследования кинетики р а с п а д а перкислоты
описаны в [ 6 ] .
Типичные кривые интенсивность хемилюминесценции — в р е м я в
р е а к ц и и H 2 L — П К К — C u 3 + ' п р и р а з л и ч н ы х значениях р Н п о к а з а н ы
Рис. 1. Кинетические кривые интенсивность хемилюминесценции — время в реакции
H 2 L - П К К — C u 2 + при различных рН: /—8,6; 2 — 9,7; 3 — 10,6; 4 — 11,5; 5 — 1 M NaOH;
6 — 2 M N a O H . ( [H 2 L] = 1 • 10~ 4 моль/л; [ПКК] = 1 • Ю- 3 моль /л ; [Cu 2+] = 1,6-10~5 г-ион/л.)
Рис. 2. Зависимость /макс от концентрации катализатора при рН 10,5 (У); I M NaOH
(2). ( [H 2 L] = 1 • Ю- 4 моль/л; [ПКК] = 1 • 10~ 3 моль/л.)
Рис. 3. Полулогарифмические анаморфозы кинетических кривых распада ПКК при раз
личных рН: / — 9,2; 2 — 1 0 , 3 ; 3—11,0 ; 4 — 1 1 , 6 ; 5—12 ,3 ; 6—1 M NaOH; 7 — 2 M
NaOH. ( [ПКК] = 1 • Ю - 3 моль/л; [Cu 2 +] = 1,6 • I Q - 5 г • ион/л.)
на рис. 1, из которого видно, что концентрация гидроксильных ионов
существенно влияет на х а р а к т е р кинетических кривых. В интервале
р Н 10—12 (кривые 2—4), после д о с т и ж е н и я максимума , интенсивность
14 рН 5-Ig[Cu]
Рис. 4. Зависимость скорости реакции распада ПКК (/) и 2-свечения (2) от рН
( [ H 2 L ] = I - I O - 4 моль/л; [ П К К ] = 1 - 1 0 - 3 моль/л; [Cu 2+] =1 ,58-10~ 5 г • ион/л.)
Рис. 5. Зависимость скорости распада ПКК от концентрации катализатора при рН 10,6.
• ( / ) ; 1 M NaOH (2). ( [ПКК] = 1 - Ю - 3 моль/л.)
свечения резко падает , в сильнощелочной среде хемилюминесценция
протекает в условиях, близких к стационарным (кривые 5, 6).
К а к и в реакции с никелем [ 7 ] , наибольший каталитический э ф
ф е к т меди н а б л ю д а е т с я при такой последовательности с м е ш и в а н и я
реагентов , когда к смеси щелочного раствора люминола и перкислоты
д о л и в а л и подкисленный раствор соли меди. П р е д в а р и т е л ь н о е смеши
вание р а с т в о р а к а т а л и з а т о р а со щ е л о ч ь ю приводило к значительному
уменьшению активности к а т а л и з а т о р а . Эти ф а к т ы свидетельствуют о
гомогенном механизме к а т а л и з а .
58 УКРАИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, № 1
И с с л е д о в а н и е влияния концентраций компонентов р е а к ц и и на
^макс п о к а з а л о , что н а б л ю д а е т с я первый п о р я д о к хемилюминесцентной
р е а к ц и и по перкислоте и л ю м и н о л у до концентрации последних
~ Ю - 3 моль /л . П о р я д о к хемилюминесцентной реакции по к а т а л и з а т о
р у (рис. 2) в сильнощелочиой с р е д е равен ~ 1 , при р Н 10,5 1,5.
Д л я выяснения причины усиления хемилюминесценции ионами ме
д и исследовали ее влияние на скорость р а з л о ж е н и я перкаприновой
к и с л о т ы в условиях в о з б у ж д е н и я хемилюминесценции. К о н ц е н т р а ц и ю
я е р а з л о ж и в ш е й с я кислоты о п р е д е л я л и иодометрическим методом [ 8 ] .
Рис. 6. Кинетические кривые катали
тического окисления люминола пер
каприновой кислотой при различных
рН: / — 9,5; 2 — 1 0 , 5 ; 5—11 ,2 ; 4 —
11,3; 5 — 1 2 , 1 ; 6 — 1 M NaOH; 7 —
2 M NaOH. ( [ H 2 L ] = I - I O - 4 моль/л;
[ПКК] = 1 - 1 0 - 3 моль/л; [Cu 2 +] =
= 1,6- Ю - 5 г • ион/л.) в Т,мин
"Из рис. 3 видно, что в интервале р Н 9—12 процесс р а з л о ж е н и я П К К
удовлетворительно описывается кинетическим уравнением первого по
р я д к а (кривые / — 5 ) . В сильнощелочной среде скорость р а з л о ж е н и я
со временем з а м е д л я е т с я вследствие д е з а к т и в а ц и и к а т а л и з а т о р а в ре
а к ц и и гидролиза (кривые 6, 7). З а в и с и м о с т ь скорости р е а к ц и и р а с п а д а
перкислоты и суммы свечения от р Н приведены на рис. 4 (скорость
реакции р а з л о ж е н и я оценивали з а полторы минуты п р о т е к а н и я реак
ции , а сумму свечения — за 30 с ) . К а к видно из рисунка , зависимость
с у м м ы свечения и скорости р а с п а д а перкислоты от р Н х а р а к т е р и з у е т с я
д в у м я м а к с и м у м а м и при р Н 10,5—11,0 и 13,5. С у м м а р н о е свечение
в р е а к ц и и люминол — П К К — медь определяется м а к с и м а л ь н о й ско
р о с т ь ю р а с п а д а перкислоты.
Зависимость скорости разложения ПКК и 2-свечения
от концентрации перкислоты ( [ H 2 L ] = I - I O - 4 моль/л; рН 10,5)
1,6-10—5 г-ион/л C u 2 + »2.10—5. г-ион/л С и 2 +
[ПКК],
10", моль/л
d [ПКК]
dt
106 моль/л-с—'
2 , отн. ед.
d [ПКК]
dt
10* моль/л-с — '
2 ,
отн. ед .
0,10 0,17 6 0,30 13
0,25 0,49 23 0,81 39
0,50 1,10 52 1,82 83
0,75 1,74 100 2,66 127
1,00 2,20 130 3,5 170
Б ы л о исследовано влияние концентрации П К К на скорость реак
ц и и каталитического р а с п а д а перкислоты в условиях хемилюминес
ценции ( т а б л и ц а ) . К а к и в хемилюминесцентной реакции (см. рис. 2 ) ,
п о р я д о к реакции р а с п а д а перкислоты по к а т а л и з а т о р у в слабощелоч
ной среде (рН 10—11) значительно выше, чем в сильнощелочной
(рис. 5 ) . Д а н н ы е рис. 2—5 и т а б л и ц ы свидетельствуют о четкой кор
р е л я ц и и м е ж д у скоростью каталитического р а з л о ж е н и я перкислоты и
суммой свечения в широких п р е д е л а х р Н .
Интенсивность хемилюминесценции может быть мерой скорости
•окисления люминола [ 9 ] . Д л я н а х о ж д е н и я такой связи и з м е р я л и ско
рость окисления люминола спектрофотометрически при л = 350 нм. В
УКГАИНСКИИ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, № 1 59
•
качестве раствора сравнения использовали смесь всех компонентов-
реакций , к р о м е люминола . К а к видно из рис. 6, н а и б о л ь ш а я скорость
реакции окисления люминола имеет место в условиях м а к с и м а л ь н о й
скорости р а з л о ж е н и я П К К и интенсивности хемилюминесценции
(рН 10,5—11,5) .
А н а л и з и р у я полученные данные , м о ж н о у т в е р ж д а т ь , что к а т а л и
тическое действие меди в хемилюминесцентной реакции определяется
способностью ее р а з л а г а т ь перкислоту. Ч е т к а я корреляция м е ж д у
скоростью р а з л о ж е н и я П К К в присутствии меди, скоростью окисления
л ю м и н о л а и интенсивностью хемилюминесценции или суммой свечения
у к а з ы в а е т на то, что люминол окисляется активными п р о м е ж у т о ч н ы м и
ф о р м а м и р а з л о ж е н и я П К К , которые она генерирует в раствор п о д
влиянием к а т а л и з а т о р а [6, 10] .
1. Бабко А. К-, Дубовенко Л. И. Изучение комплексообразования в системе медь (II) —
люминол —Укр. хим. журн., 1968, 29, № 10, с. 1083—1088.
2. Бабко А. К., Дубовенко Л. И. Связь между хемилюминесцентной реакцией и раз
ложением перекиси водорода в системе люминол — медь ( I I )—перекись водоро
д а . — Ж у р н . неорган, химии, 1967, 12, № 1, с. 174—183.
3. Хемилюминесценция системы люминол — H 2 O 2 —Cu 2 +—NH 3 / Ю. Н. Козлов, Ю. В.
Колтыпин, Б. А. Русин, Ю. И. Скурлатов.— Журн. физ. химии, 1975, 49, Ks 8,
с. 2020—2024.
4. Hydrogen peroxide yields in X-irratiated equeons solutions. A sensitive method based
on hydraside chemiluminescence / W. V. Mayneord, W. Anderson, H. D. Evans, D. Ro
sen.—Radn. Res., 1955, 3, N 4, p. 379—392.
5. Peroxides. II. Preparation, characterization and polarographic behavio of longchairc
aliphatic p r r a c i d s / W . E. Parker, C Ricciuti, C Z. Ogg, D. Swern.— J. Amer. Chem.
Soc , 1955, 77, N 16, p. 4027—4042.
6. Зинчук В. К-, Скоробогатый Я. П. Исследование каталитической активности метал
лов в хемилюминесцентной реакции люминола с перкаприновой кислотой.— Кине
тика и катализ, 1979, 20, № 3, с. 635—639.
7. Зинчук В. К., Скоробогатый Я. П., Голуб Л. А. Каталитическое влияние никеля на
хемилюминесценцию и кинетику окисления люминола перкаприновой кислотой.—
Укр. хим. журн., 1974, 40, № 10, с. 1183—1187.
8. Silbert Z. S., Swern D. Improved iodometric method of analysis for tret-butyl pere-
sters .—Analyt . Chem., 1958, 30, N 2, p. 385—387.
9. Калиниченко И. E. Кинетика окисления люминола феррнцианидом и ее связь с
интенсивностью хемилюминесценции.— Укр. хим. журн., 1970, 36, № 4, с. 373—378.
10. Скоробогатый Я. П., Зинчук В. K-, Беляева Л. С. Влияние некоторых комплексантов
на хемилюминесценцию в реакции люминола с надкаприковой кислотой в присут
ствии ионов никеля.— Там же, 1980, 46, № 5, с. 546—548.
Львовский торгово-экономический институт Поступила-
Львовский государственный университет 3 мая 1982 г.
60 УКРАИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, № Ь
|