Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування
Розроблено методику формування тонких полімерних плівок хітозану на поверхні електродів п’єзокварцeвого резонатора. Проведено контрольований синтез тонких плівок комплексу Cu (ІІ) з хітозаном у водному середовищі. Досліджено структуру одержаних тонких плівок комплексів хітозану з міддю та їх сорбцій...
Saved in:
| Published in: | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82703 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування / В.О. Невінський, В.М. Гребенніков, Л.М. Погоріла, П.А. Манорик, О.В. Шульженко // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 11. — С. 23-28. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860245698851635200 |
|---|---|
| author | Невінський, В.О. Гребенніков, В.М. Погоріла, Л.М. Манорик, П.А. Шульженко, О.В. |
| author_facet | Невінський, В.О. Гребенніков, В.М. Погоріла, Л.М. Манорик, П.А. Шульженко, О.В. |
| citation_txt | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування / В.О. Невінський, В.М. Гребенніков, Л.М. Погоріла, П.А. Манорик, О.В. Шульженко // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 11. — С. 23-28. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Украинский химический журнал |
| description | Розроблено методику формування тонких полімерних плівок хітозану на поверхні електродів п’єзокварцeвого резонатора. Проведено контрольований синтез тонких плівок комплексу Cu (ІІ) з хітозаном у водному середовищі. Досліджено структуру одержаних тонких плівок комплексів хітозану з міддю та їх сорбційні властивості по відношенню до водяної пари методом п’єзокварцeвого мікрозважування.
Разработана методика формирования тонких полимерных пленок хитозана на поверхности электродов пьезокварцeвого резонатора. Проведен контролированный синтез тонких пленок комплекса Cu (ІІ) с хитозаном в водной среде. Исследована структура полученных тонких пленок комплексов хитозана с медью и их сорбционные свойства по отношению к водяному пару методом пьезокварцeвого микровзвешивания.
The procedure on formation of thin polymeric films of chitosan on a surface of piezoquartz resonator has been designed. Checked synthesis of a complex of Cu (II) with chitosan in an aqueous medium by a piezoquartz microwaighting method have been spent. Sorption properties of received thin films of polymer and his complexes in relation to water vapor have been explored.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:35:48Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 544.723.2.023.2:546.562:541.64
В.О. Невінський, В.М. Гребенніков, Л.М. Погоріла, П.А. Манорик, О.В. Шульженко
ДОСЛІДЖЕННЯ БУДОВИ ТА СОРБЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ КОМПЛЕКСІВ
Cu (ІІ) З ХІТОЗАНОМ МЕТОДОМ П’ЄЗОКВАРЦEВОГО МІКРОЗВАЖУВАННЯ
Розроблено методику формування тонких полімерних плівок хітозану на поверхні електродів п’єзокварцeво-
го резонатора. Проведено контрольований синтез тонких плівок комплексу Cu (ІІ) з хітозаном у водному
середовищі. Досліджено структуру одержаних тонких плівок комплексів хітозану з міддю та їх сорбційні
властивості по відношенню до водяної пари методом п’єзокварцeвого мікрозважування.
Неоднозначність наукової думки щодо ме-
ханізмів сорбції та будови комплексів важких ме-
талів із хітозаном вимагає проведення подальших
досліджень за допомогою нових, більш чутливих
методів. До таких методів належить метод п’єзо-
кварцевого мікрозважування. Даний метод відно-
ситься до фізико-хімічних гравіметричних мето-
дів, теоретична чутливість якого сягає 10–12 г⋅см–2⋅Гц–1.
До недавнього часу його можливості були обме-
жені проведенням досліджень виключно на межі
тверде тіло—газ і лише протягом останніх деся-
тиліть з’явилась можливість дослідження хімічних
процесів на межі тверде тіло—рідина, що дало
змогу більш детально вивчати хімічні та фізико-
хімічні процеси, особливо сорбційні [1—3].
Відомо чимало робіт [4—7], присвячених до-
слідженню сорбційних властивостей хітозану від-
носно йонів важких металів та встановленню бу-
дови їх комплексів з даним біополімером. Існу-
ють різні думки стосовно будови таких компле-
ксів. Так, одні автори схиляються до думки про
утворення комплексів 3d-металів з хітозаном [4, 5]
за участю двох гідроксильних та двох аміногруп;
інші — за участю однієї або двох аміногруп [6].
Існує також думка про координацію катіонів ме-
талів до однієї гідроксильної, однієї аміногрупи
та двох молекул води [7]. Різномаїття думок щодо
сорбційних властивостей та будови комплексів хі-
тозану з важкими металами вимагає проведення
подальших досліджень за допомогою нових, більш
чутливих фізико-хімічних методів.
Оскільки сорбція йонів металів (хемосорбція)
відбувається за рахунок комплексоутворення, спо-
сіб координації донорних атомів полімеру до
йона металу повинен впливати на сорбційні вла-
стивості полімеру або навіть сприяти появі нових
сорбційних властивостей.
Як відомо з попередніх досліджень [8], серед
3d-металів з хітозаном найкраще сорбуються ка-
тіони Cu2+, тому об’єктом досліджень нами було
обрано комплекси саме цього катіону з хітозаном.
Метою даної роботи було розробити методи-
ку контрольованого формування тонких поліме-
рних плівок хітозану та його комплексів з Cu (ІІ),
дослідити їх будову та сорбційні властивості по
відношенню до водяної пари методом п’єзокварце-
вого мікрозважування (ПКМЗ).
Для синтезу комплексів використовували хі-
тозан з молекулярною масою 400000 (ALDRICH)
і ступенем деацетилювання 92. Розчин хітозану
готували в 1 %-й оцтовій кислоті. Концентрація
розчину становила 0.05 г хітозану в 100 мл розчи-
ну кислоти. Для досліджень готували розчин су-
льфату міді (ч.д.а) в бідистиляті з концентрацією
1⋅10–5 моль/л. При проведенні досліджень сорбції
водяної пари на синтезованих комплексах в яко-
сті джерел різних значень відносної вологості по-
вітря використовували P2O5 та насичені водні роз-
чини солей MgCl2, NH4NO3, Zn(NO3)2, NaCl та
CuSO4. Відносна вологість повітря над розчина-
ми становила відповідно 33, 42, 66, 75 та 95 % при
температурі 20 оС [9].
У дослідженнях використовували п’єзоквар-
цеві резонатори (ПКР) АТ-зрізу з діаметром квар-
цевої пластинки (1.25 ± 0.01)⋅10–2 м, налаштовані
на основну частоту резонансу f0 = 10.000⋅103 Гц,
із симетрично розташованими з обох сторін сріб-
ними електродами діаметром (0.50 ± 0.01)⋅10–2 м.
Один з них використовувався як робочий з пло-
щею поверхні А = 19.6⋅10–4 м2.
Формування тонких хітозанових плівок про-
водили сухим методом [10] шляхом нанесення кра-
плі розчину хітозану на поверхню електрода ПКР
за допомогою капіляру. Діаметр краплі розчину
дорівнював діаметру електрода, а висота краплі
становила 0.5—1 мм. При таких параметрах крап-
© В.О. Невінський, В.М . Гребенніков, Л .М . Погоріла, П .А. Манорик, О.В. Шульженко , 2009
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11 23
лі та концентрації розчину хітозану вдавалось
формувати тонкі прозорі полімерні плівки товщи-
ною 60—160 нм. Масу ∆m та товщину сформова-
них тонких плівок хітозану i його комплексів роз-
раховували за рівняннями (1) [11] та (2) відповідно:
∆fm = –kA
f0
2
ρqN f
∆m
A ; (1)
kA∆ξ =
ρq N f
ρξ f0
2
(−∆fm) , (2)
де коефіцієнт kA враховує число робочих елек-
тродів з тонкоплівковим покриттям і набуває від-
повідно значення 1 або 2; f0 — основна власна ре-
зонансна частота п’єзокварцeвої пластини; ρq =
2.651⋅103 кг⋅м–3 — її густина; частотний коефі-
цієнт N f = 1667 м⋅Гц; ∆ξ — товщина однорідно-
го тонкоплівкового покриття; ρξ — об’ємна гус-
тина матеріалу плівки.
Після нанесення краплі розчину хітозану на
поверхню електродa ПКР зразок витримували
при температурі 50 оС до повного випаровування
розчинника. Одержану після цього полімерну плі-
вку відмивали від залишків оцтової кислоти та
хітозану бідистилятом до стабілізації частоти ко-
ливань ПКР. При цьому маса плівки зменшува-
лась на 50—60 %. У кожній серії експериментів за
однакових умов готували три плівки. Одну плівку
використовували як контрольний зразок. На двох
інших зразках формували комплекси хітозану з
Cu (ІІ) шляхом приведення плівок в контакт з
розчином солі міді (сульфату чи хлориду) з ана-
літичною концентрацією 1.0⋅10–5 моль⋅л–1. При цьо-
му одержували два зразки плівок комплексу міді
з хітозаном (з повним та проміжним насичен-
ням Cu (ІІ) при даній її концентрації), які були
необхідні для того, щоб прослідкувати
зміну сорбційних властивостей плівок ком-
плексів Cu (ІІ) з хітозаном відносно во-
дяної пари в залежності від вмісту міді в
складі синтезованих комплексів.
Синтез комплексів проводився у про-
точній комірці, яка зображена на рис. 1.
ПКР 6 з тонкою плівкою хітозану затис-
кався між блоками 1 і 5 за допомогою гу-
мових кілець 3 і 4, які забезпечували гер-
метичність мікрокомірки 2, об’єм якої ста-
новив Vк = (80 ± 3)⋅10–3 мл. У верхньому
блоці передбачено два канали для введен-
ня та виведення розчину, а в нижньому —
отвір 7 для температурного датчика. Дана комір-
ка дозволяє пропускати розчин сульфату міді над
тонкою плівкою хітозану і, таким чином, прово-
дити сорбцію катіонів Cu (ІІ). Розчин нагнітався у
комірку перистальтичною помпою з об’ємною швид-
кістю потоку ν0 = (80.0 ± 0.5)⋅10–3 мл⋅хв–1.
Сорбцію міді на плівці хітозану першого зра-
зку проводили до повного насичення сорбенту
при заданій аналітичній концентрації. Зразок
комплексу з проміжним насиченням міді одержу-
вали сорбцією катіонів металу плівкою хітозану з
розчину, концентрація якого збільшувалась за лі-
нійним законом від 0 до значення 1.0⋅10–5 моль/л,
при якому спостерігалось насичення сорбенту.
Після цього у проточній комірці проводили де-
сорбцію катіонів міді, зменшуючи концентрацію
розчину сульфату міді за лінійним законом до зна-
чення, при якому плівка хітозану характеризува-
лась проміжним насиченням катіоном Cu (ІІ).
Для проведення контрольованого синтезу ком-
плексу шляхом сорбції катіонів міді хітозаном роз-
роблено установку (рис. 2), яка дозволяє створю-
вати плавну зміну аналітичної концентрації С(t)
Неорганическая и физическая химия
Рис. 1. Проточна комірка для проведення
досліджень сорбції на межі тверде тіло—рідина.
Рис. 2. Установка для проведення контрольованої сорбції
катіонів Cu (ІІ) на хітозані.
24 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11
розчину солі міді за лінійним законом у прото-
чній комірці 9 з ПКР та оптичній проточній кю-
веті 10. До складу установки входять ємність 2 з
дистильованою водою; ємність 3 з розчином су-
льфату міді з початковою концентрацією C0; змі-
шувач 4 з мішалкою 1 та початковим об’ємом V0;
5, 6, 7 — канали перистальтичної помпи MS-CA
4/820 з силіконовими трубками; кран 8, який пе-
ремикає потоки та дозволяє плавно збільшувати
або зменшувати концентрацію речовини в комір-
ці з ПКР за лінійним законом:
dC(t) = C0
0.5ν0
V 0
dt . (3)
Дослідження сорбційних властивостей плівок
комплексів міді з хітозаном по відношенню до во-
дяної пари проводили при температурі 20 оС. Від-
носну вологість повітря в комірці з ПКР змінюва-
ли дискретно в діапазоні 0—95 %. Зразки витри-
мували при кожному значенні вологості до вста-
новлення динамічної рівноваги. Така особливість
експерименту дозволяла визначати різницю в сор-
бційних властивостях різних комплексів на різних
етапах процесу сорбції.
У табл. 1 наведено масові та частотні харак-
теристики отриманих зразків плівок комплексів
Cu (ІІ) з хітозаном, нанесених на поверхню елек-
тродів ПКР, а також значення частот коливань ПКР до (f0) та після нанесення полімерних плівок
(f1), за допомогою яких визначено спад резонан-
сних частот ∆f, які відповідають масам сформо-
ваних полімерних плівок хітозану mхітоз . За ма-
сою нанесеного полімеру визначено товщину
сорбційних тонких плівок хітозану ∆ξ з ураху-
ванням того, що об’ємна густина хітозану дорів-
нює 1.50⋅103 кг⋅м–3 *.
Аналогічні зміни резонансної частоти пред-
ставлено для ПКР під час перебування в рідкому
середовищі (сорбція катіонів Cu2+). За масою сор-
бованого Cu2+ визначено його масову частку у
складі кожного комплексу.
На рис. 3 зображено зміну частоти ПКР у про-
цесі синтезу комплексів з повним (а) та промі-
жним (б) насиченням міддю. Вміст міді при
максимальному насиченні і концентрації розчину
1⋅10–5 моль/л становить 9.83 % за масою (рис. 3, а).
З рис. 3, б видно, що зміни частоти коливань ПКР
у процесі сорбції та десорбції катіонів міді близь-
кі до лінійного закону. Наявність фрагменту кі-
* Оскільки в літературі ми не знайшли значення густини хітозану з молекулярною масою 400000, за густину
полімеру прийняли значення густини целюлози, що обумовлено фактом подібності фізичних властивостей полі-
сахаридів, який неодноразово наводиться в літературних джерелах [12].
Т а б л и ц я 1
Характеристики зразків досліджених комплексів
Параметри
зразків
Хітозан—
Cu 0 %
Хітозан—
Cu 2.7 %
Хітозан—
Cu 9.8 %
f0, Гц 9633696 9080875 9080510
f1, Гц 9628798 9078808 9078898
∆f, Гц 4898 2067 1612
mхітоз, г 2.64⋅10–5 8.71⋅10–6 6.79⋅10–6
∆ξ, нм 156 74 58
fH2O
, Гц 0 9062032 9065568
fкомпл H 2O
, Гц 0 9061996 9065410
∆fкомпл H2O, Гц 0 56 158
mCu, г 0 2.37⋅10–7 6.68⋅10–7
mхітоз +Cu, г 2.64⋅10–5 8.94⋅10–6 7.46⋅10–6
w(Cu), % 0 2.7 9.8
Рис. 3. Зміна частот коливань ПКР у процесі сорбції ка-
тіонів Cu2+ при синтезі комплексу Cu (ІІ) з хітозаном
з повним (а) та проміжним (б) насиченням міддю.
а
б
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11 25
нетичної кривої в діапазоні зміни частоти
від –9748 до –9714 Гц має нелінійний ха-
рактер, що пояснюється швидкою адсор-
бцією катіонів Cu (ІІ) на поверхні плівки
хітозану. Далі відбувається сорбція, а точ-
ніше комплексоутворення, в глибині плів-
ки. Вміст міді в складі отриманого зразку
комплексу становив 2.72 %.
У табл. 2 наведено результати дослі-
джень сорбційних властивостей комплек-
сів Cu (ІІ) з хітозаном по відношенню до
водяної пари методом ПКМЗ. Як видно з
рис. 4, сорбційна ємність комплексів по
відношенню до водяної пари при відно-
сній вологості повітря 95 % зростає зі
збільшенням вмісту міді відповідно в 3.9
та 5.5 разів для комплексів з проміжним
та повним насиченням міддю.
S-подібний вигляд кривих сорбційної
ємності зразків (рис. 4) пояснюється різ-
ними механізмами сорбції парів води в
залежності від відносної вологості. Мож-
на умовно виділити три ділянки сорбції,
які відповідають таким стадіям: поверхне-
ва адсорбція молекул води до насичення
активних центрів (гідроксильних груп) на
поверхні полімеру, що характеризується
високою швидкістю адсорбції; насиченість
поверхневих сорбційних центрів, що ха-
рактеризується меншою швидкістю ад-
сорбції молекул води; абсорбція водяної
пари повним об’ємом полімерної плівки.
Найбільша сорбційна ємність відно-
сно парів води характерна для комплек-
су з повним насиченням Cu (ІІ), що може
вказувати на деякі суттєві зміни просто-
рового впорядкування макромолекул хітозану в
плівці за рахунок комплексоутворення з Cu (ІІ).
В основу цього припущення покладено такі мір-
кування. При одержанні плівки комплексу Cu (ІІ)
з хітозаном шляхом занурення плівки хітозану
в розчин сульфату Cu (ІІ) (pH розчину 5.8) плівка
хітозану дещо набрякає (як відомо, ізоелектрична
точка хітозану спостерігається при pH 7 [4], при
менших pH полімер необмежено набрякає аж
до моменту розчинення). В результаті цього рух-
ливість макроланцюгів та відстань між ними збі-
льшується. При цьому йони Cu (ІІ) потрапляють
у міжланцюговий простір і координуються до
функціональних груп, що приводить до фіксації вза-
ємного розташування частин макроланцюгів. Та-
ким чином, відбувається фіксація такого набряк-
лого просторового впорядкування хітозану навіть
після його висушування: при експонуванні плівки
комплексу Cu (ІІ) з хітозаном в атмосфері сухого
повітря процес повернення в початкове положення
частин макроланцюгів не може відбуватись в по-
вній мірі, тому що їх взаємне розташування за-
фіксоване комплексоутворювачем. Отже, в “сухо-
му” комплексі Cu (ІІ) з хітозаном частково збері-
гається просторове впорядкування набряклого по-
лімеру та утворених в ньому порожнин. Ці мір-
кування підтверджуються результатами стерично-
го моделювання та енергетичної оптимізації (роз-
рахунки за допомогою програми Chem3D Ultra),
що наведені на рис. 5. Діаметр цих порожнин ста-
Неорганическая и физическая химия
Т а б л и ц я 2
Результати досліджень сорбції водяної пари комплексами міді
та хітозану з різним ступенем насичення міддю
Відносна
воло-
гість, %
Параметри
зразків
Хітозан—
Cu 0 %
Хітозан—
Cu 2.7 %
Хітозан—
Cu 9.8 %
mкомпл, г 2.64⋅10–5 8.9⋅10–6 7.45⋅10–6
∆ξ, нм 156 74 58
0 f0, Гц 9625581 9074212 9071341
33 f1, Гц 9625257 9073768 9070760
∆f, Гц 324 444 581
mH2O , г 1.75⋅10–6 2.70⋅10–6 3.53⋅10–6
mH2O / mкомпл 0.07 0.30 0.47
42 ∆f2, Гц 9625206 9073720 9070623
∆f, Гц 375 492 718
mH2O , г 2.02⋅10–6 2.90⋅10–6 4.11⋅10–6
mH2O / mкомпл 0.08 0.32 0.55
66 ∆f3, Гц 9625180 9073641 9070441
∆f, Гц 401 571 900
mH2O , г 2.16⋅10–6 3.38⋅10–6 4.88⋅10–6
mH2O / mкомпл 0.08 0.38 0.65
75 ∆f4, Гц 9625054 9073442 9070316
∆f, Гц 527 770 1025
mH2O , г 2.84⋅10–6 4.59⋅10–6 5.71⋅10–6
mH2O / mкомпл 0.11 0.51 0.73
95 ∆f5, Гц 9624302 9072712 9069048
∆f, Гц 1279 1500 2293
mH2O , г 6.90⋅10–6 9.02⋅10–6 1.08⋅10–5
mH2O / mкомпл 0.26 1.01 1.44
Співвідношення ємності 1.0 3.9 5.5
26 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11
новить 7.9 Ao . Таку будову комплексу міді з хіто-
заном підверджують електронні спектри пропу-
скання для одержаної плівки комплексу. Положен-
ня смуги поглинання (νмакс=13800 см–1) відпові-
дає координаційному поліедру Cu (ІІ) [Cu{(N)2-
(O)2}екв(O)2акс ] з урахуванням спектрохімічних
інкрементів [13, 14] донорних атомів азоту та ки-
сню різної природи, які залежать від pK донор-
них атомів і корелюють з термодинамічними ха-
рактеристиками [15]. Тут мідь утворює хелатний
комплекс з хітозаном за участю двох атомів ки-
сню гідроксильних та двох атомів азоту аміно-
груп в екваторіальному положенні. Така будова
комплексу і положення [14] вимагають також на-
явності двох молекул води в аксіальних поло-
женнях (при аксіальній координації інших донор-
них атомів кисню або азоту відбувається бато-
хромний зсув смуги поглинання [14]).
Виходячи з одержаних нами результатів, а
також результатів попередніх досліджень з вико-
ристанням методів електронної та ЕПР-спектро-
скопії [1—4], утворення такого хелатного комп-
лексу (рис. 5), на нашу думку, найкраще
відображає механізм сорбції катіонів
міді хітозаном з неконцентрованих роз-
чинів. Однак залишається відкритим пи-
тання щодо повного складу координа-
ційної сфери отриманого комплексу. Зро-
зуміло, що при утворенні комплексу Cu
(ІІ) з плівкою хітозану сульфат-аніони
(як протийони) також сорбуються плів-
кою. При утворенні комплексу Cu (ІІ) з функці-
ональними групами хітозану можлива також
участь молекул води в координації до центрально-
го йона. Встановлення вмісту молекул води у
складі комплексу здійснювали на основі різниці
мас аніонів зовнішньої координаційної сфери для
синтезованих двох комплексів, одержаних шляхом
сорбції хітозаном йонів міді з двох різних роз-
чинів (CuSO4 і CuCl2) за однакових їх концент-
рацій (1.0⋅10–5 моль⋅л–1). Різниця в масах абсорбо-
ваної солі забезпечується різницею в масах аніонів,
причому склад внутрішньої координаційної сфе-
ри залишається сталим. Кількість молекул води,
координованих з комплексоутворювачем, визна-
чали за рівнянням:
У табл. 3 наведено результати досліджень скла-
ду внутрішньої координаційної сфери комплек-
Рис. 4. Концентраційні залежності сорбції водяної па-
ри комплексами міді з хітозаном для зразків: 1 – хіто-
зан—Cu 0 %; 2 – хітозан—Cu 2.7 %; 3 – хітозан—Cu 9.1 %.
Рис. 5. Структура системи хітозан—мідь
(у центрі порожнини розміщено молекулу води).
M (Cu 2+) + n⋅M (H 2O) + M (SO4
2−)
M (Cu2+) + n⋅M (H2O) + 2M (Cl−)
=
m
CuSO 4
/m1
хітоз
m
CuCl 2
/m2
хітоз ,
n =
M (CuSO 4) mCuCl2
/m
2
хітоз − M (CuCl 2) ⋅ m
CuSO 4
/m1
хітоз
M (H 2O) ⋅ m
CuSO 4
/m
1
хітоз − mCuCl 2
/m2
хітоз
.
(4)
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11 27
сів, отриманих сорбцією йонів Cu2+ з різних роз-
чинів однакової концентрації. Вміст солі у складі
хітозану розраховувався для висушених зразків.
Отримані дані свідчать про те, що у складі ком-
плексу міститься в середньому 1.6 молекул води.
Таким чином, розроблено методику приготу-
вання тонких полімерних плівок хітозану на по-
верхні ПКР та методику проведення досліджень
сорбційних властивостей даного полімеру та його
комплексів по відношенню до водяної пари. Про-
ведено контрольований синтез комплексів купру-
му (ІІ) з хітозаном на поверхні електродів ПКР,
досліджено їх сорбційні властивості відносно во-
дяної пари методом ПКМЗ. Встановлено, що з під-
вищенням вмісту міді у складі комплексів, при
відносній вологості повітря 95 % їх сорбційна єм-
ність збільшується в порівнянні з чистим хітоза-
ном відповідно в 3.9 та 5.5 разів для комплексів з
проміжним та повним насиченням міддю. На ос-
нові отриманих результатів висунуто та підтвер-
джено припущення про зміни в просторовому
впорядкуванні хітозану в плівці при комплексо-
утворенні з міддю (ІІ) та про утворення в плівці
порожнин за рахунок комплексоутворення.
РЕЗЮМЕ. Разработана методика формирования
тонких полимерных пленок хитозана на поверхности
электродов пьезокварцeвого резонатора. Проведен конт-
ролированный синтез тонких пленок комплекса Cu (ІІ)
с хитозаном в водной среде. Исследована структура по-
лученных тонких пленок комплексов хитозана с медью
и их сорбционные свойства по отношению к водяному
пару методом пьезокварцeвого микровзвешивания.
SUMMARY. The procedure on formation of thin po-
lymeric films of chitosan on a surface of piezoquartz re-
sonator has been designed. Checked synthesis of a complex
of Cu (II) with chitosan in an aqueous medium by a
piezoquartz microwaighting method have been spent. Sor-
ption properties of received thin films of polymer and his
complexes in relation to water vapor have been explored.
1. Bruckenstein S., Shay M . J. // Electrochim. Acta.
-1985. -30, № 10. -Р. 1295—1300.
2. Nomura T ., Kanazawa T . // Analyt. Chim. Acta.
-1991. -245. -P. 71—76.
3. M artin S.J., Granstaff V .E., Frye G.C. // Analyt.
Сhem. -1991. -63, № 20. -P. 2272—2281.
4. Ершов Б.Г., Селиверстов А .Ф., Сухов П .Л., Быков
Г.Л. // Изв. Акад. наук. Сер. хим. -1992. -№ 10.
-С. 2305—2311.
5. Кобилянський С.М ., Рябов С.В., Козак Н .В. та ін.
// Наук. записки НаУКМА. Хім. науки і техн.
-2004. -28. -С. 27—31.
6. Chlick S. // Macromolecules. -1986. -19, № 1. -P.
192—195.
7. Вербич С.В., Чорнокур Г.С., Брик М .Т . // Там же.
-2005. -28. -С. 21—25.
8. Valentini A ., Laranjeira M auro C. M ., Fiori S . //
Quіm. Nova. -Jan./Feb. 2000. -23, № 1. -P. 12—15.
9. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии.
-М .: Химия, 1989.
10. Kubota N., Kikuchi Y ., M izuhara Y . // J. Appl. Polym.
Sci. -1993. -50, № 9. -P. 1665.
11. Sauerbrey G. // Zeitschrift fur Physikalische Chem.
-1959. -155. -S. 206—222.
12. Химическая энциклопедия / Под ред. Н .С. Зефи-
рова. -М : Большая совет. энциклопедия, 1988. -Т.
5. -C. 663.
13. Sigel H., M artin R .B . // Chem. Rev. -1982. -82, №
2. -P. 385—426.
14. Billo E.I . // Inorg. Nucl. Chem. Lett. -1974. -10, №
8. -P. 613—617.
15. Lever A .B.P., Paoletti P., Fabrizzi L . // Inorg. Chem.
-1979. -18, № 5. -P. 1324—1329.
Інститут фізичної хімії ім. Л .В. Писаржевського Надійшла 02.07.2009
НАН України, Київ
Т а б л и ц я 3
Результати визначення вмісту води у внутрішній сфері
комплексів міді з хітозаном
Параметри
зразків [Cu(H2O)n]SO4 [Cu(H2O)n]Cl2
f0, Гц 9080499 9080056
f1, Гц 9077500 9077315
∆f, Гц 2999 2741
mхітоз , г 12.6⋅10–6 11.5⋅10–6
f2, Гц 9077245 9077113
∆f, Гц 255 202
mсолі , г 1.08⋅10–6 0.856⋅10–6
mсолі / mхітоз 0.085 0.074
M CuSO4, г/моль 159.606
M CuCl2, г/моль 134.452
M H2O, г/моль 18.015
n H2O 1.61
Неорганическая и физическая химия
28 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 11
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-82703 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0041–6045 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:35:48Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Невінський, В.О. Гребенніков, В.М. Погоріла, Л.М. Манорик, П.А. Шульженко, О.В. 2015-06-05T20:09:06Z 2015-06-05T20:09:06Z 2009 Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування / В.О. Невінський, В.М. Гребенніков, Л.М. Погоріла, П.А. Манорик, О.В. Шульженко // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 11. — С. 23-28. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82703 544.723.2.023.2:546.562:541.64 Розроблено методику формування тонких полімерних плівок хітозану на поверхні електродів п’єзокварцeвого резонатора. Проведено контрольований синтез тонких плівок комплексу Cu (ІІ) з хітозаном у водному середовищі. Досліджено структуру одержаних тонких плівок комплексів хітозану з міддю та їх сорбційні властивості по відношенню до водяної пари методом п’єзокварцeвого мікрозважування. Разработана методика формирования тонких полимерных пленок хитозана на поверхности электродов пьезокварцeвого резонатора. Проведен контролированный синтез тонких пленок комплекса Cu (ІІ) с хитозаном в водной среде. Исследована структура полученных тонких пленок комплексов хитозана с медью и их сорбционные свойства по отношению к водяному пару методом пьезокварцeвого микровзвешивания. The procedure on formation of thin polymeric films of chitosan on a surface of piezoquartz resonator has been designed. Checked synthesis of a complex of Cu (II) with chitosan in an aqueous medium by a piezoquartz microwaighting method have been spent. Sorption properties of received thin films of polymer and his complexes in relation to water vapor have been explored. uk Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Неорганическая и физическая химия Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування Исследование строения и сорбционных свойств комплексов Cu (II) c хитозаном методом пьезокварцевого микровзвешивания Article published earlier |
| spellingShingle | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування Невінський, В.О. Гребенніков, В.М. Погоріла, Л.М. Манорик, П.А. Шульженко, О.В. Неорганическая и физическая химия |
| title | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування |
| title_alt | Исследование строения и сорбционных свойств комплексов Cu (II) c хитозаном методом пьезокварцевого микровзвешивания |
| title_full | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування |
| title_fullStr | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування |
| title_full_unstemmed | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування |
| title_short | Дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів Cu (ІІ) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування |
| title_sort | дослідження будови та сорбційних властивостей комплексів cu (іі) з хітозаном методом п’єзокварцeвого мікрозважування |
| topic | Неорганическая и физическая химия |
| topic_facet | Неорганическая и физическая химия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82703 |
| work_keys_str_mv | AT nevínsʹkiivo doslídžennâbudovitasorbcíinihvlastivosteikompleksívcuíízhítozanommetodompêzokvarcevogomíkrozvažuvannâ AT grebenníkovvm doslídžennâbudovitasorbcíinihvlastivosteikompleksívcuíízhítozanommetodompêzokvarcevogomíkrozvažuvannâ AT pogorílalm doslídžennâbudovitasorbcíinihvlastivosteikompleksívcuíízhítozanommetodompêzokvarcevogomíkrozvažuvannâ AT manorikpa doslídžennâbudovitasorbcíinihvlastivosteikompleksívcuíízhítozanommetodompêzokvarcevogomíkrozvažuvannâ AT šulʹženkoov doslídžennâbudovitasorbcíinihvlastivosteikompleksívcuíízhítozanommetodompêzokvarcevogomíkrozvažuvannâ AT nevínsʹkiivo issledovaniestroeniâisorbcionnyhsvoistvkompleksovcuiichitozanommetodompʹezokvarcevogomikrovzvešivaniâ AT grebenníkovvm issledovaniestroeniâisorbcionnyhsvoistvkompleksovcuiichitozanommetodompʹezokvarcevogomikrovzvešivaniâ AT pogorílalm issledovaniestroeniâisorbcionnyhsvoistvkompleksovcuiichitozanommetodompʹezokvarcevogomikrovzvešivaniâ AT manorikpa issledovaniestroeniâisorbcionnyhsvoistvkompleksovcuiichitozanommetodompʹezokvarcevogomikrovzvešivaniâ AT šulʹženkoov issledovaniestroeniâisorbcionnyhsvoistvkompleksovcuiichitozanommetodompʹezokvarcevogomikrovzvešivaniâ |