Анотація до роботи:

Білик В.М. Визначення йодид - та бромід - іонів спектрофотометричним та спектрофлуориметричним методами з застосуванням електрохімічного окиснення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02 – аналітична хімія. Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, 2008.

Дисертація присвячена вивченню умов електрохімічного окиснення йодид – та бромід - іонів на платинових електродах, їх подальшого спектрофотометричного та спектрофлуориметричного визначення як в індивідуальних розчинах, так і при сумсній присутності з метою підвищення селективності й чутливості визначення йодидів у присутності бромідів за рахунок об’єднання 2-х методів: електрохімічного (кулонометрія) та оптичного (спектрофотометрія чи спектрофлуориметрія).

Досліджено та оптимізовано умови електрохімічного окиснення йодид – та бромід – іонів на платинових електродах в індивідуальних розчинах та при сумісній присутності. Як робочі потенціали запрпоновано 0.75 В та 1.10 В відносно насиченого хлоридсрібного електроду порівняння. За результатами розроблено дві альтернативні методики визначення йодидів та бромідів при сумісній присутності – послідовне кулонометричне визначення та з використанням хронопотенціостатичної кулонометрії.

Показано, що оптимальне значення рН йодування флуоресцеїну є 5.5; граничне співвідношення концентрацій йоду (брому) та флуоресцеїну 1 : 1.5; достатній час для кількісного йодування флуоресцеїну складає 10 хвилин. Розроблено альтернативні методики спектрофотометричного визначення йодидів та бромідів, методику спектрофотометричного визначення йодид - іонів у надлишку бромід – іонів з використанням електрохімічного окиснення при 1.10 В, отримано патент України на корисну модель «Спосіб фотометричного визначення концентрації йодид-іонів у розчині». Розроблена методика спектрофлуориметричного визначення йодидів за варіантом гасіння флуоресценції, показана можливість екстракційно – фотометричного визначення йодидів у присутності бромідів у вигляді іонних асоціатів йод-йодидних комплексів з діамантовим зеленим з використанням електрохімічного окиснення.

Систематичні фізико-хімічні дослідження поведінки йодид - та бромід - іонів з використанням електрохімічного окиснення на платинових електродах для підвищення селективності й чутливості визначення йодидів у присутності бромідів спектрофотометричним та спектрофлуориметричним методами дозволили отримати такі висновки:

1. Спектрофотометричне визначення йодид-іонів у присутності бромід – іонів (С(Br^-) 0.02 моль/дм³) з використанням електрохімічного окиснення на платиновому електроді характеризується підвищенням чутливості, як співвідношення чутливостей двох методик або співвідношення граничних концентрацій визначення за даними методиками, в 8 разів і селективності, як співвідношення коефіцієнтів селективності, в 100 разів у порівнянні з відомою методикою фотометричного визначення йодидів з йодфеноловим червоним.

2. Умови кількісного електрохімічного окиснення йодид – і бромід – іонів на платиновому електроді в середовищі 0.1 моль/л перхлоратної кислоти включають: діапазон концентрацій галогенідів, які визначають, відповідає кількості електрики 0.05 – 1.5 Кл; потенціал робочого електроду для окиснення йодид - та бромід – іонів складає 0.75 В та 1.10 В відносно насиченого хлоридсрібного електроду; стандартна температура для проведення вимірювань 298 К.

3. Схема підготовки поверхні платинових електродів для проведення електрохімічного окиснення йодид - і бромід – іонів включає послідовне хімічне відновлення і електрохімічне окиснення речовин, що заважають, на поверхні електроду.

4. Вплив концентрації йодид – іонів на швидкість окиснення бромід – іонів: присутність у розчині 210^-7 моль/дм³ КІ збільшує швидкість кількісного окиснення бромід – іонів у 5 - 6 разів, при цьому не впливаючи значимо на похибку визначення бромідів. При однопорядковому вмісті галогенідів у суміші на швидкість електрохімічного окиснення впливає, головним чином, концентрація йодидів, а вміст бромідів впливає незначно.

5. Показано, що оптимальне значення рН йодування флуоресцеїну є 5.5; граничне співвідношення концентрацій йоду (брому) та флуоресцеїну 1 : 1.5; достатній час для кількісного йодування флуоресцеїну складає 10 хвилин.

6. Використання електрохімічного окиснення забезпечує спектрофлуориметричне (діапазон вимірювань від (2 – 3)10^-7 моль/дм³ до 210^-6 моль/дм³) та екстракційно-фотометричне (діапазон вимірювань від (2 – 3)10^-7 моль/дм³ до 1.110^-6 моль/дм³) визначення йодид - іонів з флуоресцеїном.

7. Розроблено методики визначення концентрації йодидів та бромідів, у тому числі й при їх сумісній присутності: методика виконання вимірювань концентрації йодид - та бромід - іонів у підземній воді підвищеної мінералізації, яку можна використовувати і для індивідуального визначення йодидів та бромідів у розчині; методику одночасного кулонометричного визначення йодидів та бромідів при сумісній присутності із паралельних проб методом хронопотенціостатичної кулонометрії; методика виконання вимірювань концентрації йодид - іонів у воді підвищеної мінералізації спектрофотометричним методом із використанням електрохімічного окиснення; альтернативні методики напівкількісного спектрофотометричного визначення йодидів та бромідів в індивідуальних розчинах з використанням електрохімічного окиснення; методика виконання вимірювань концентрації йодид – іонів спектрофлуориметричним методом із використанням електрохімічного окиснення; запропоновано концепцію нової методики екстракційно-фотометричного визначення йодид – іонів у вигляді іонних асоціатів йод-йодидних комплексів з діамантовим зеленим при використанні електрохімічного окиснення. Отримано патент України на корисну модель “Спосіб фотометричного визначення концентрації йодид-іонів у розчині”.

Публікації автора:

1. Дрозд А.В. Кулонометричне визначення концентрацій йодид - та бромід - іонів у воді високої мінералізації / Дрозд А.В., Білик В.М. // Вісник УжНУ. Серія Хімія. - 2003. - Випуск 9. - С 102 - 105.

2. Дрозд А.В. Определение бромидов и йодидов в растворах методом хронопотенциостатической кулонометрии на платиновом аноде / Дрозд А.В., Белик В.М. // Вестник ХНУ. Химия. – 2003 - № 596, вып. 10 (33). – С. 85 - 89.

3. Дрозд А.В. Флуориметрическое определение йодидов по реакции йодирования флуоресцеина с использованием электрохимического окисления / А.В. Дрозд, В.М. Белик // Вестник ХНУ. Химия. –2006 - № 731, вып. 14 (37). – С. 135 - 141.

4. Пат. 23386. Україна. МПК (2006) G 01 N 21/00. Спосіб фотометричного визначення концентрації йодид - іонів у розчині / Дрозд А.В., Білик В.М.; заявник та патентовласник Харківськ. нац. ун-т ім. В.Н. Каразіна - № u 2006 13027; заявл. 11.12.2006; опубл. 25.05.2007, Бюл. № 7. – 5 с., табл.

5. Дрозд А.В. Визначення концентрації йодид - іону в розчині методом потенціостатичної кулонометрії на платинових електродах / Дрозд А.В., Білик В.М. // Третя Всеукраїнська конференція студентів і аспірантів «Сучасні проблеми хімії», Київ, 16 – 17 травня 2002 р.: збірка тез доп.- К., 2002. - С. 7.

6. Колесник О.І. Кулонометрическое определение иодидов и бромидов при совместном присутствии / Колесник О.І., Белик В.М. // Первая региональная конференция молодых ученых «Современные проблемы материаловедения», НАН Украины, НТК «Институт монокристаллов» НАН Украины, 27 – 29 мая 2002 г. - Харьков, 2002: програма конф., тезисы докл. – Х., 2005. - С.13. Особистий внесок здобувача полягає в постановці завдання, плануванні та проведенні експериментальних досліджень умов кулонометричного визначення йодидів та бромідів, математичній обробці та обговоренні результатів.

7. Белик В.М. Определение йодидов и бромидов методом потенциостатической кулонометрии на платиновых электродах/ Белик В.М., Дрозд А.В. // Тези доп. Відкритої Всеукраїнської Конференції молодих вчених та науковців «Сучасні питання матеріалознавства». Харків, 9 - 13 вересня 2003 р., «Інститут Монокристалів» – Х., 2003. - С. 19.

8. Белик В.М. Определение йодидов и бромидов методом потенциостатической кулонометрии / Белик В.М., Дрозд А.В. // Тезисы докл. V Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика - 2003» с международным участием. Санкт-Петербург, 6 - 10 октября 2003 г. – С-П., 2003. - С. 166.

9. Дрозд А.В. Оптимизация условий определения иодид - ионов по реакции образования дийодфлуоресцеина с использованием электрохимического окисления на платиновых електродах / Дрозд А.В., Белик В.М. // Тезисы докл. Всеросс. конф. по аналит. химии «Аналитика России 2004» 27 сентября – 1 октября 2004 г. Москва. – М., 2004. - С. 256.

10. Білик В.М. Фотометричне визначення слідових кількостей йодид - іонів у розчинах з використанням електрохімічного окислення / Білик В.М. // Тезисы докл. «Международной научной конференции «Каразинские естественнонаучные студии», Харьков, 2004. – Х., 2004. - С. 186-187.

11. Belik V.M. Simultaneous spectrophotometric determination of Bromides and Iodides in bromide-prevalence systems / Belik V.M., Drozd A.V. // Іnternational conference “Analytical Chemistry and chemical Analysis” (AC&CA - 05), Кyiv, Ukraine, September 12 – 18, 2005. – К., 2005. – С 97.

12. Белик В.М. Фотометрическое определение йодид -ионов в виде ионного ассоциата йод – йодидных комплексов с катионокрасителем при использовании электрохимического окисления / Белик В.М., Дрозд А.В., Тишакова Т.С. // Сесія Наукової Ради з проблеми «Аналітична хімія», Наукова конференція «Аналітичний контроль якості та безпеки продукції промислового виробництва і продовольчої сировини. Питання підготовки фахівців для випробувальних лабораторій». Програма і матеріали. Одеса, 22 – 26 травня 2006 р. – О., 2006 р. - С. 12. Особистий внесок здобувача полягає в постановці завдання, плануванні та проведенні експериментальних досліджень, обробці та обговоренні результатів.

13. Тишакова Т.С. Спектрофотометрическое определение йодида в виде ионного ассоциата после предварительного электрохимического окисления / Тишакова Т.С., Белик В.М. // Сьома Всеукраїнська конференція студентів і аспірантів «Сучасні проблеми хімії» 18 – 19 травня 2006 року. Київ: зб. тез доп. – К., 2006. - С. 265. Особистий внесок здобувача полягає в постановці завдання, плануванні та проведенні експериментальних досліджень, узагальненні та обговоренні результатів.

14. Белик В.М. Спектрофотометрическое определение йода и йодид - ионов в растворе при совместном присутствии / Белик В.М., Дрозд А.В., Тишакова Т.С., Миненко Л. В. // Сесія Наукової Ради НАН України з проблеми «Аналітична хімія». Програма та тези доповідей. 14 – 17 травня 2007 р., Харків. – Х., 2007. - С. 70.Особистий внесок здобувача полягає в плануванні та проведенні експериментальних досліджень,, математичній обробці та обговоренні результатів.