ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Книги сотрудников факультета

Пенополиуретаны: Сорбционные свойства и применение в химическом анализе / Дмитриенко С.Г., Апяри В.В. М: КРАСАНД, 2010. - 264 с. ISBN 978-5-396-00037-7
Дмитриенко С.Г., Апяри В.В.

Пенополиуретаны:
Сорбционные свойства и применение в химическом анализе

М: КРАСАНД, 2010. - 264 с.
ISBN 978-5-396-00037-7


Настоящая монография посвящена концентрированию микрокомпонентов на пенополиуретанах с целью их последующего определения спектроскопическими и другими методами. Книга обобщает результаты собственных исследований авторов и некоторые относящиеся к этим исследованиям литературные данные. Приводится материал о способах синтеза пенополиуретанов, их физико-химических и аналитических свойствах, и прежде всего о сорбции на них ионов элементов и их комплексных соединений, а также ряда органических соединений. Большое внимание уделено особенностям сочетания концентрирования с методами последующего определения этих элементов и соединений. Даются примеры решения конкретных задач анализа различных объектов с использованием концентрирования на пенополиуретанах.

Книга представляет интерес для аналитиков-практиков, связанных с определением микрокомпонентов, аналитиков-исследователей, разрабатывающих новые методы и методики анализа, а также для преподавателей и студентов химических специальностей вузов.

Содержание

   Предисловие    7
   Список сокращений    10
Глава 1
   Введение: общие представления о пенополиуретанах    12
   1.1. История развития химии и производства пенополиуретанов    14
   1.2. Методы синтеза пенополиуретанов    15
   1.3. Основные типы пенополиуретанов    22
   Литература к гааве 1    23
Глава 2
   Физико-химические свойства пенополиуретанов    25
   2.1. Основные типы межмолскулярных связей в пенополиуретанах    25
   2.2. Физические и химические свойства пенополиуретанов    28
   2.3. Сравнительная оценка гидрофобности пенополиуретанов    33
   2.4. Исследование пенополиурстановых мембран при помощи флуоресцентного зонда пирена    36
   2.4.1. Оценка полярности пенополиуретаиовых мембран    36
   2.4.2. Образование эксимеров пиренав матрице пенополиуретанов    41
   2.4.3. Тушение флуоресценции пирена,сорбированного на пенополиуретане    44
   2.5. Протонирование пенополиуретанов в растворах соляной кислоты    47
   Литература к гааве 2    50
Глава 3
   Сорбция элементов и органических соединенийиз водных растворов на пенополиуретанах    54
   3.1. Классификация сорбционных системс участием пенополиуретанов    54
   3.2. Сорбция элементов на немодифицированных пенополиуретанах    57
   3.2.1. Общие сведения о сорбции элементов из водных растворов    57
   3.2.2. Химизм сорбции комплексов металлов    65
   3.2.3. Условия разделения и концентрирования    68
   3.3. Сорбция элементов на нековалентномодифицированных пенополиуретанах    69
   3.4. Сорбция органических соединений на пенополиуретанах    73
   3.4.1. Общие сведения о сорбции органических соединений    73
   3.4.2. Особенности сорбционного поведенияорганических соединений отдельных классов    75
   3.4.3. Химизм сорбции органических соединений    94
   3.4.4. Условия разделения и концентрирования    101
   Литература к главе 3    102
Глава 4
   Состояние сорбированных молекулв матрице пенополиуретанов    110
   4.1. Методические вопросы количественных измерений диффузного отражения и люминесценции сорбатов
   на пенополиуретанах    110
   4.1.1. Спектроскопия диффузного отражения    111
   4.1.2. Люминесцентная спектроскопия    113
   4.2. Исследование спектральных характеристик сорбатовметодом спектроскопии диффузного отражения    120
   4.3. Исследование спектральных характеристик сорбатовметодом люминесцентной спектроскопии    133
   Литература к главе 4    141
Глава 5
   Хемосорбция веществ на пенополиуретанах    143
   5.1. Общие замечания    143
   5.2. Взаимодействие с нитритом натрия    145
   5.3. Взаимодействие с диазотированнымиароматическими аминами    150
   5.4. Взаимодействие с активным хлором    153
   5.5. Взаимодействие с альдегидами    155
   5.6. Хсмосорбция веществ на диазотированном пенополиуретане    162
   5.7. Хемосорбция элементов на пенополиуретанах, модифицированых хелатообразующимиорганическими реагентами    166
   5.8. Пенополиуретаны, модифицированныеионообменными группами    170
   5.9. Модифицирование пенополиуретанов на стадии их синтеза    171
   Литература к главе 5    173
Глава 6
   Сорбция органических соединенийиз воздуха на пенополиуретанах    175
   6.1. Общие замечания    175
   6.2. Основные типы пробоотборников    179
   6.3. Общие сведения о сорбции органических
   соединений из воздуха на пенополиуретанах    181
   6.4. Примеры практического применения    185
   Литература к главе 6    186
Глава 7
   Концентрирование микрокомпонентови их последующее определение    189
   7.1. Общие замечания    189
   7.2. Спектрофотомстрия растворов после десорбции    192
   7.3. Определение непосредственно в концентрате    193
   7.3.1. Твердофазная спектрофотометрия    195
   7.3.2. Спектроскопия диффузного отражения    196
   7.3.3. Твердофазная люминесценция    199
   7.3.4. Цветометрия    200
   7.4. Атомно-абсорбционная спектроскопия    201
   7.5. Атомно-эмиссионная спектроскопия    202
   7.6.Пенополиуретаны в проточных методах анализа    203
   7.7. Рентгенофлуоресцентный анализ    207
   7.8. Нейтронно-активационный метод    208
   7.9. Ферментативные методы анализа    209
   7.10.Хроматографические методы    210
   7.11. Тест-методы    212
   Литература к главе 7    215
Глава 8
   Решение практических задач анализа с использованиемсорбционного концентрирования на пенополиуретанах    221
   8.1. Общие замечания    221
   8.2. Определение металлов    222
   8.3. Определение хлорида олова    227
   8.4. Определение селена    228
   8.5. Определение нитрит- и нитрат-ионов    228
   8.6. Определение силикат-ионов    233
   8.7. Определение фосфат-ионов    233
   8.8. Определение свободного активного хлора    233
   8.9. Определение фенолов    235
   8.10. Определение катионных ПАВ    240
   8.11. Определение анионных ПАВ    242
   8.12. Определение галловой кислоты    244
   8.13. Определение аскорбиновой кислоты    245
   8.14. Определение ароматических аминов    247
   8.15. Определение ароматических альдегидов    252
   8.16. Определение полициклических ароматических углеводородов    254
   Литература к главе 8    259

Предисловие

Пенополиуретаны (ППУ) - пористые полимерные сорбенты с мембраноподобной структурой на основе простых и сложных эфиров - применяют в аналитической практике с начала 1970-х годов (Н. J. Bowen, 1970). Во многом благодаря работам исследователей из Канады (A. Chow, R. F. Hamon), Венгрии (Т. Braun) и Египта (А. В. Farag, M. S. El-Shahawi) ППУ зарекомендовали себя как высокоэффективные, универсальные (по ассортименту извлекаемых соединений) сорбенты с хорошими кинетическими характеристиками.

Сорбции элементов и органических соединений на пенополиуретанах посвящено большое число статей, в том числе несколько обзоров и одна малодоступная монография. В сотнях оригинальных публикаций теоретического и прикладного характера выборочно обсуждены разные стороны концентрирования микрокомпонентов на пенополиуретанах, их комбинации с методами определения, а главным образом, приведены конкретные методики, в которых рассмотрены чисто прикладные задачи концентрирования веществ из воды и воздуха.

Авторы этой монографии, используя собственный опыт и обширный литературный материал, пытались обобщить материал по сорбционному концентрированию веществ на пенополиуретанах на качественно ином уровне с учетом взаимосвязи между параметрами сорбции и физико-химическими свойствами сорбента и сорбируемых соединений. Предполагалось, что такой подход позволит не только обобщить большой экспериментальный материал по сорбции различных веществ на ППУ, но также объяснить сходства или различия в сорбционном поведении родственных или отличающихся соединений, а в благоприятных случаях поможет предсказать химизм и условия сорбции веществ в неизученных системах. Нам казалось целесообразным для полноты картины дать краткий исторический очерк о развитии химии и производства пенополиуретанов и небольшой обзор о способах промышленного синтеза этих сорбентов (глава 1).

Большое внимание в этой монографии уделено физико-химическим свойствам пенополиуретанов, и, прежде всего оценке их гидрофобности и полярности, поскольку в настоящее время кажется очевидным, что важнейшую роль, определяющую в конечном итоге возможность сорбции соединений разных классов, играет дифильная природа этих сорбентов (глава 2).

В главе 3, которая называется "Сорбция элементов и органических соединений из водных растворов на пенополиуретанах", приведена классификация сорбционных систем с участием пенополиуретанов и обобщены данные о сорбции элементов и органических соединений на немодифицированных и нековалентно модифицированных пенополиуретанах. Детально рассмотрены теоретические основы сорбции элементов и органических соединений и влияние различных факторов на сорбцию, обсужден химизм сорбции. Приведены условия разделения и концентрирования комплексов металлов и органических соединений на пенополиуретанах.

Состоянию сорбированных молекул в матрице пенополиуретана посвящена 4-я глава. В этой главе обсуждены методические вопросы количественных измерений диффузного отражения и люминесценции сорбатов на пенополиуретанах и приведены данные об исследовании этими методами спектральных характеристик сорбированных соединений.

Цель главы 5 ("Хемосорбция веществ на пенополиуретанах") видна из ее названия. В этой главе приведены сведения о гетерогенных химических реакциях, протекающих с участием концевых толуидиновых групп пенополиуретанов. Показано, что высокая эффективность хемосорбционного концентрирования различных веществ как неорганической, так и органической природы, достигаемая при этом интенсивная окраска сорбента, его доступность и низкая стоимость позволяют использовать пенополиуретаны в качестве новых полимерных реагентов для спектроскопии диффузного отражения. Кроме того, в этой главе рассмотрены сорбционные свойства пенополиуретанов, модифицированных хелатообразующими и ионообменными группами.

В главе 6 ("Сорбция органических соединений из воздуха на пенополиуретанах") описана техника и особенности концентрирования веществ из воздуха на пенополиуретанах. Приведены примеры концентрирования органических соединений на пенополиуретанах.Концентрирование микрокомпонентов в химическом анализе - это не самоцель, а, по сути, вынужденная вспомогательная операция перед их определением тем или иным методом. Во многих случаях обе стадии анализа - концентрирование и определение - сильно влияют друг на друга, поэтому аспект их сочетания исключительно важен, и в книге немало места уделено такому сочетанию (глава 7, "Концентрирование микрокомпонентов и их последующее определение"). В этой главе обобщены сведения о методах определения, в сочетании с которыми применяется сорбционное концентрирование на пенополиуретанах. Это, прежде всего, различныеспектроскопические методы (твердофазная спектрофотометрия, спектроскопия диффузного отражения, твердофазная люминесценция, атомно-абсорбционная и атомно-эмиссионная спектроскопия и др.), проточные методы анализа, ферментативные, хроматографические и тест-методы.

В заключительной 8-й главе ("Решение практических задач анализа с использованием сорбционного концентрирования на пенополиуретанах") приведены сведения об определении элементов и органических соединений в различных объектах; по сути дела в этой главе приводятся методики анализа конкретных объектов

Авторы благодарны всем коллегам, участвовавшим в совместных экспериментальных исследованиях и обсуждении результатов, и выражают глубокую признательность академику Ю. А. Золотову, который инициировал подготовку этой книги.


Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору