Сорбат для одержання аналітичної форми реагенту, способи одержання сорбату та аналітичної форми реагенту

1. Сорбат для одержання аналітичної форми реагенту на основі неорганічного полімерного носія, імпрегнованого катіонною поверхневоактивною речовиною (ПАР), який відрізняється тим, що як неорганічний полімерний носій містить силікагель, а як катіонну ПАР - полімерну ПАР полігуанідин загальної формули: 2 3 мікрокількостей токсичних металів в природних і промислових стічних водах, радіоактивних елементів, залишків токсичних органічних та неорганічних речовин, для використання в індикаторних системах і сенсорах, в фармацевтиці, при екологічному моніторингу тощо. Найбільш зручною формою носія - сорбата для отримання аналітичної форми реагенту, який використовують для якісного і кількісного аналізу гібридними і/або комбінованими методами, зокрема для визначення широкого кола органічних і неорганічних речовин, мікрокількостей токсичних металів в природних та промислових стічних водах, радіоактивних елементів, слідів токсичних органічних і неорганічних речовин, для використання в індикаторних системах і сенсорах, у фармацевтиці, при екологічному моніторингу тощо, є кремнезем. Це обумовлено порівняно простим одержанням кремнеземів з регульованою величиною питомої поверхні, пористості та гранулометричного складу, високою механічною міцністю часток кремнеземів, їх не набуханням, радіаційною стійкістю та іншими корисними властивостями. Крім того, кремнеземи безбарвні, що також є важливим фактором при отриманні аналітичної форми реагенту на їх основі. Відома кремнеземна форма носія сорбату для отримання аналітичної форми реагента, у якої барвники аніонної природи закріплені на поверхні кремнезема різними способами, одним з яких є ковалентне закріплення барвників на поверхні кремнезема -див., наприклад, Химия привитых поверхностных соединений./Под ред. Г.В.Лисичкина-М.: Физматлит, 2003, С. 108-109 [1]. Основною перевагою сорбату з ковалентним закріпленням барвника на поверхні кремнезему є стійкість до десорбції барвника, прищепленого до поверхні кремнезему. Проте, відомий сорбат з ковалентним закріпленням барвника до поверхні кремнезему має суттєвий недолік, а саме: складність та трудомісткість різних стадій закріплення до поверхні, тобто модифікації поверхні кремнезему, що обумовлює порівняно високу вартість хімічно модифікованих кремнеземів і сорбату як кінцевого продукту в способі його отримання. Крім того, така модифікація, як правило, є багатостадійною, але не приводить до відносного збільшення кількісного виходу продукту, тобто вихід придатного порівняно низький. Це обумовлено тим, що на поверхні кремнезему залишаються хімічні групи, які не прореагували, що, в свою чергу, обумовлює неоднорідність функційного покриву поверхні кремнезему. Відомий сорбат і спосіб його отримання, в якому барвники на поверхні кремнезему фіксують за рахунок також адсорбційної, злектростатичної, дисперсійної і/або інших видів взаємодії - див., наприклад, відповідно: - Tundo P., Venturello P., Angerletti E. Adsorption of H[Ru(III)Cl2EDTA] complex on modified silika gel surface with [3-(2-aminoethyl)aminopropyl] 81830 4 trimethoxysilane in ethanol solutions. //Amer. Chem. Soc., 1982, V.104, P. 6551 [2]; - Tundo P., Venturello P., Angerletti E. Adsorption of H[Ru(III)Cl2EDTA] complex on modified silika gel surface with [3-(2-aminoethyl)aminopropyl] trimethoxysilane in ethanol solutions. //Amer. Chem. Soc., 1982, V.104, P. 6552 [3]; - Tundo P., Venturello P., Angerletti E. Adsorption of H[Ru(III)Cl2EDTA] complex on modified silika gel surface with [3-(2-aminoethyl)aminopropyl] trimethoxysilane in ethanol solutions. //Amer. Chem. Soc., 1982, V.104, P. 6553 [4]; - Г.В.Кудрявцев, С.З.Бернадюк., Г.В.Лисичкин. Ионообменники на основе мо-дифицированных минеральных носителей. // Успехи химии., 1989, Т. 28, С. 693 [5]. Проте, такий спосіб отримання сорбату для аналітичної форми реагенту достатньо складний, оскільки процес закріплення аніонообмінника на поверхні кремнезему проводять, як правило, в декілька стадій в середовищі органічних розчинників, а сам процес синтезу характеризується неповним перетворенням, що призводить до неоднорідності функціонального покриву поверхні сорбату для аналітичної форми реагенту. Ця неоднорідність не є сталою, а тим більше, однаковою для різних партій сорбату і тому призводить до різних результатів сорбції барвників у різних партіях сорбату. Відомий також сорбат для аналітичної форми реагенту на основі гідрофобізованого кремнезему із закріпленими за рахунок сорбції на його поверхні четвертинними амонієвими солями - див., наприклад, Г.В.Кудрявцев, С.З.Бернадюк, Г.В.Лисичкин. Ионообменники на основе модифицированных минеральных носите лей. // Успехи химии., 1989, Т. 28, С. 692 [б]. На поверхні такого сорбату ефективно фіксують органічні барвники, проте його властивості істотно залежать як від концентрації четвертинних амонієвих солей на поверхні, так і від ступеня гідрофобізації поверхні та хімічної природи використаного гідрофобізатора. Вартість такого сорбата є відносно високою і тому використовують його переважно для хроматографічних цілей. Відомий спосіб отримання сорбата для аналітичної форми реагенту на основі кремнезему, що включає гідрофобізацію поверхні кремнезему вуглеводневими радикалами С2Н5-, С6Н5-, C8H17-, C18H35- за рахунок ковалентного закріплення і подальшу фіксацію на гідрофобізованій поверхні четвертинних аммонійних солей (далі по тексту ЧАС) за рахунок фізичної сорбції - див., наприклад, Е.Н.Шаповалова, Т.Н.Нарыш-кина, И.А.Ананьева, О.Н.Обрезков, О.А.Шпигун. Использование силикагелей, модифицированных бензилдиметилтетрадециламмонием, в ионной хроматографии. // Журн. аналит. химии, 1999, Т. 54, № 10, С. 1042 [7]. Закріплення четвертинних амонійних солей (ЧАС) на таких гідрофобізованих кремнеземах є відносно ефективним, проте такий спосіб отримання сорбата для аналітичної форми 5 реагенту є порівняно складним. І це обумовлює порівняно високу вартість отриманого сорбата та достатньо вузьку сферу його застосування переважно для хроматографії. Крім того, відомо, що аніонообмінні властивості таких гідрофобізованих силікагелей з адсорбованими на поверхні четвертинними амонієвими солями істотно залежать як від природи гідрофобізуючого модифікатора, так і від природи четвертинних амонієвих солей, адсорбованих на гідрофобізованій поверхні кремнезему - див., наприклад, Е.Н.Шаповалова, Т.Н.Нарышкина., И.А.Ананьева, О.Н.Обрезков, О.А.Шпигун. Использование силикагелей, модифицированных бензилдиметилтетрадециламмонием, в ионной хроматографии. // Журн. аналит. химии, 1999, Т. 54, № 10, С.1043 [8]. Це приводить до різних результатів сорбції барвників на різних партіях вказаного сорбату, що, в свою чергу, обумовлює недостатню відтворюваність результатів аналізів при використанні різних партій такого сорбату. Відомий сорбат є порівняно досить стабільним, проте використання органічних речовин при реалізації способу його отримання, робить даний відомий спосіб досить небезпечним та трудоемким, що обумовлює порівняно високу його вартість як кінцевого продукту, який отримують при реалізації відомого способу. За технічною сутністю та результатом, якого досягають, найбільш близьким до заявленого сорбату є сорбат для отримання аналітичної форми реагента на основі неорганічного полімерного носія, імпрегнованого катіонною поверхнево-активною речовиною - четвертинною амонійною сіллю див., наприклад, O.A.Zaporoshets, O.Yu.Nadzhafova, A.I.Zubenko and V.V.Sukhan. Analytical application of silica gel modified with didecylaminoethyl p tridecylammonium iodide. // Talanta, 1994, V. 41, № 2, С. 2067- прототип -1 [9]. Вказаний відомий сорбат для аналітичної форми реагенту має порівняно незначну вартість, однак його низька стабільність, особливо в кислому середовищі, а саме при значеннях рН, що менші 3 (трьох), призводить до порівняно недостатнього відтворення результатів якісного і/або кількісного аналізу речовин при використанні вказаного сорбату. Відомий спосіб отримання сорбату для аналітичної форми реагента на основі неорганічного полімерного носія, що включає імпрегнування поверхні носія розчином довголанцюгової амонійної солі - див., наприклад, Г.В.Кудрявцев, С.З.Бернадюк, Г.В.Лисичкин. Ионообменники на основе модифицированных минеральных носителей. // Успехи химии., 1989, Т. 28, С. 692 [6]. Модифікацію неорганічного полімерного носія - сілікагелю довголанцюговою амонійною сіллю виконують в статичних умовах в органічних розчинниках, переважно в гексані, толуолі і/або їх суміші. Перевагами такого відомого способу отримання сорбату є збереження стабільних 81830 6 характеристик при використанні для розділення сумішей неорганічних аніонів. Проте відомий спосіб має такі недоліки, як наявність органічних розчинників, що використовують в способі, та обмежений робочий інтервал значень рН. Найбільш близьким до заявленого за своєю технічною сутністю та результатом, якого досягають, є відомий спосіб отримання сорбату для аналітичної форми реагента на основі неорганічного полімерного носія, що включає імпрегнування поверхні носія - силікагелю четвертинною амонійною сіллю в статичних умовах в органічних розчинниках, переважно в гексані, толуолі і/або їх суміші, - див., наприклад, O.A.Zaporoshets, O.Y.Nadzhafova, A.I.Zubenko and V.V.Sukhan. Analytical application of silica gel modified with didecylaminoethyl-p-tridecylammonium iodide. // Talanta, 1994, V. 41, № 2, C.2068 прототип -2 [10]. Вищевказаний відомий спосіб отримання сорбату для аналітичної форми реагенту, вибраний нами як прототип, спрощуєтехнологію отримання сорбату для аналітичної форми реагенту. Проте суттєвим недоліком такого способу є необхідність використання токсичних органічних розчинників, таких як гексан, толуол та/або їх суміш. Відомий спосіб, що був нами прийнятий за прототип, використання сорбату для аналітичної форми реагенту на основі неорганічного полімерного носія, імпрегнованого катіонною поверхнево-активною речовиною - четвертинною амонійною сіллю, включає обробку сорбата розчином барвника аніонного типу, наступну відмивку розчинником від надлишку барвника і контакт отриманої аналітичної форми реагента з розчином речовини, яку аналізують, для визначення концентрації останньої - див., наприклад, O.A.Zaporoshets, O.Yu.Nadzhafova, V.V.Verba, S.A.Dolenko, Ye Keda and V.V. Sukhan. Solid-phase reagents for the determination of anionic surfactants in water. // Analyst, 1999, V. 123, С.1583 -прототип-3 [11]. Недоліками вказаного способу використання сорбату для аналітичної форми реагенту, поверхня якого модифікована катіонною поверхнево-активною речовиною (КПАР), є порівняно низьке відтворення результатів аналізу, обумовлене не тільки низькою стабільністю сорбату, але й, крім того, неможливістю використання вказаного сорбату при значеннях рН, що менші З (трьох), оскільки в кислому середовищі зростає десорбція імпрегнованої катіонної поверхнево-активної речовини. Внаслідок цього також значно погіршується якість аналізу. Обмежена ширина інтервалу значень рН, за яких можливе здійснення відомого способу використання сорбату для аналітичної форми реагента на основі неорганічного полімерного носія, імпрегнованого катіонною поверхневоактивною речовиною, призводить також до суттєвого скорочення переліку барвників, які 7 81830 фіксують на поверхні сорбату, а також до унеможливлення аналізувати елементи, що гідролізують при значеннях рН, що менші 3, наприклад такі, як алюміній, залізо, олово, золото, метали платинової групи тощо. Тому задачею, яку вирішує заявлена група винаходів, є отримання без використання токсичних органічних розчинників такого сорбата для аналітичної форми реагента, який стало працює в широкому інтервалі значень рН і дає підвищені точність та відтворення результатів хімічних аналізів речовин. Поставлену у винаході задачу вирішують тим, що у відомому сорбаті для аналітичної форми реагенту на основі неорганічного полімерного носія, імпрегнованого катіонною поверхневоактивною речовиною, згідно до винаходу, як неорганічний полімерний носій використовують носій з розвиненою поверхнею з гідроксильним покривом, а як катіонну поверхнево-активну речовину (КПАР) використовують катіонні полімерні поверхнево-активні речовини (КППАР). Задачу вирішують також і тим, що як катіонну полімерну поверхнево-активну речовину (КППАР) використовують полігуанідини (далі по тексту ПГМГ) загальної формули: [ (CH2 )6 NH C NH ] n , NH2 +X де: X- - аніон неорганично!' або органічної кислоти; n = 5 ¸ 90, які одночасно мають властивості катіонної полімерної поверхнево-активної речовини (КППАР) та органічного аміну. Поставлену задачу вирішують і тим, що як неорганічний полімерний носій використовують носій, на якому проходить кількісна адсорбція полігуанідину і в той же час не проходить адсорбція барвника. Поставлену задачу вирішують також і тим, що як неорганічний полімерний носій, на якому проходить кількісна адсорбція полігуанідину і в той же час не проходить адсорбція барвника, використовують силікагель мезопористої та/або широкопористої структури з таким характерним розміром частинок, який забезпечує відокремлення розчину від сорбента декантацією. Крім того, задачу вирішують тим, що у відомому способі отримання сорбату для аналітичної форми реагента на основі неорганічного полімерного носія, що включає імпрегнування поверхні носія розчином катіонної ПАР, згідно до винаходу, імпрегнування ведуть водним розчином полігуанідина у вигляді його сольової форми, з наступним видаленням надлишку полігуанідина шляхом відмивання сорбата дистильованою водою до отримання чистої води на зливі. Задачу вирішують і тим, що відмивання сорбату від надлишка полігуанідина проводять дистильованою водою в статичному режимі при кімнатній температурі або в динамічному режимі в апараті Сокслета. 8 Сукупність ознак заявленого способу отримання сорбату для аналітичної форми реагенту забезпечує отримання сорбату з надійно закріпленими на поверхні силікагелю макромолекулами полімерної ПАР - полігуанідину, що зумовлює високу стабільність одержаного сорбату при його застосуванні та зберіганні, підвищену точність і підвищену відтворюваність результатів аналізів при його використанні. Нарешті, поставлену у винаході задачу вирішують тим, що у відомому способі використання сорбату для отримання аналітичної форми реагенту на основі неорганічного полімерного носія, імпрегнованого катіонною поверхнево-активною речовиною, який включає його (сорбату) обробку розчином барвника, відмивання розчинником від надлишку барвника, подальший контакт одержаної аналітичної форми реагента з розчином досліджуваної речовини для визначення концентрації останньої, згідно до винаходу, обробку сорбату барвником проводять у водному середовищі, визначення концентрації досліджуваних речовин ведуть у широкому діапазоні значень рН, переважно в діапазоні від 0 до 9, а сорбат готують за час, що складає 10 хвилин - 12 місяців до його (сорбату) використання. Таке вирішення поставленої у винаході задачі забезпечує створення стабільного сорбату для отримання аналітичної форми реагенту, використання якого не потребує застосування токсичних органічних розчинників, який стабільно працює в широкому інтервалі значень рН, дає порівняно більш високу точність та порівняно більш адекватне відтворення результатів якісних та кількісних аналізів при визначенні концентрації широкого круга органічних і неорганічних речовин. Крім того, використання такого сорбата і зберігання його перед використанням не потребують особливих умов і особливої обережності персоналу, тому що використання і зберігання заявленого сорбату для отримання аналітичної форми реагента при анализ! широкого кола органічних і неорганічних речовин безпечні для здоров'я людини і навколишнього середовища, оскільки при цьому не використовують токсичних органічних розчинників. Технічний результат, якого досягають при використанні групи винаходів, полягає в створенні стабільного сорбату для аналітичної форми реагента, використання якого дозволяє проводити з підвищеною точністю та підвищеною відтворюваністю аналіз широкого кола органічних та неорганічних речовин в широкому інтервалі значень рН, переважно в діапазоні значень від 0 до 9, а також виключає необхідність застосовування токсичних органічних розчинників при одержанні, збереженні та використанні заявленого сорбату. Стабільність сорбату для аналітичної форми реагенту, підвищену точність і стабільну відтворюваність результатів аналізів з його (сорбату) використанням забезпечують за рахунок полімерної природи використаної катіонної ПАР - полігуадиніна, за рахунок міцності зв'язування та надійності утримування на поверхні 9 силікагеля макромолекул полігуанідина в результаті корпоративної взаємодії макромолекул полігуанідину з активними групами поверхні силікагеля. Технічний результат, якого досягають при використанні заявленої групи винаходів, полягає також і в підвищеній економічній ефективності, яку забезпечують за рахунок суттєвого спрощення способів отримання та використання сорбату, за рахунок відсутності необхідності у використанні органічних розчинників, за рахунок можливості його застосування в широкому інтервалі значень рН, переважно в інтервалі значень 0 - 9, та за рахунок можливості визначення якісного та кількісного складу широкого кола органічних і неорганічних речовин. Вказаний вище технічний результат може бути одержаний тільки завдяки використанню заявленої групи винаходів і рішенню поставленої у винаході задачі і не може бути одержаний в результаті використання відомих засобів. Заявлене технічне рішення нижче проілюстроване прикладами конкретного виконання винаходу та фігурами креслень, на яких відтворені: - Фіг.1 - Таблиця 1 даних, що відтворюють залежність ступеня сорбції ПГМГ-хлориду (ПГМГХ) від його кількості у вихідному розчині; - Фіг.2 - Крива, що відтворює часову залежність сорбції (R%) ПГМГ-Х на силікагелі і показує, що кількісної сорбції ПГМГХ на силікагелі надійно досягали протягом часу, що не перевищував 3 (трьох) хвилин; - Фіг.3 - Таблиця 2 даних, яка відображає порівняння методів отримання сорбату для аналітичної форми реагента за відомим способом (прототип) і заявленим способом; - Фіг.4 - Таблиця 3 даних, що відображають максимальну ємність барвників на сорбаті ПГМГСГ з концентрацією ПГМГ-Х 0,4 мг/г; - Фіг.5 - Таблиця 4 даних, що відображають положення максимумів смуг у спектрах дифузного відбиття сорбатів із закріпленими на їх поверхні 13 барвниками і положення максимумів смуг поглинання у спектрах водних розчинів цих барвників; - Фіг.6 - Крива, що відображає залежність кількості бромпірогалолового червоного (БПЧ) від кількості адсорбованого ПГМГ-хлориду на немодифікованому силікагелі; - Фіг.7 - Крива, що відображає залежність кількості пірокатехінового фіолетового (ПКФ) від кількості адсорбованого ПГМГ-фосфату на немодифікованому силікагелі. При цьому треба усвідомлювати, що заявлена група винаходів, попри ілюстрацію та пояснення наведеними прикладами конкретного виконання винаходу та фігурами креслень, ні в якому разі використання заявленого технічного рішення не обмежена наведеними прикладами конкретного виконання винаходу та фігурами креслень, тому що вони не обмежують винахідницького задуму. Нижче наведені приклади конкретного виконання винаходу. Приклад 1 81830 10 Приклад ілюструє одержання заявленого сорбату та підтвердження кількісної сорбції ПГМГХ на силікагелі. У конічну колбу об'ємом 50см3 поміщали 1 г силікагелю фірми Merck з розміром часток 0,12 мм, з питомою поверхнею 500м2/г та середнім діаметром пор 12нм. До силікагелю доливали 50 см3 водного розчину ПГМГХ, що містив 10 мг полімеру. Суміш перемішували на магнітній мішалці на протязі 3 хвилин. Рівноважну концентрацію ПГМГХ в розчині визначали фотометричним методом по інтенсивності забарвлення його комплексів з еозином, тобто так, як це вказано в роботі П.А.Гембицкий, И.И.Воинцева. Полимерный биоцидный препарат полигексаме-тиленгуанидин. Запорожье. Изд-во "Полиграф", 1998, С. 18 [12]. Після сорбції ПГМГХ у розчині не був виявлений, що свідчило про кількісну (повну) сорбцію ПГМГХ. Для підтвердження кількісної сорбції ПГМГХ отримували сорбати за умовами, які вказано вище в цьому ж прикладі, але вміст ПГМГХ в початковому розчині змінювали від 2 до 40мг ПГМГХ. Суміші перемішували на магнітній мішалці протягом 30хв., що повністю забезпечувало встановлення сорбційної рівноваги. Рівноважну концентрацію ПГМГХ визначали фотометричним методом, як вказано вище. Результати дослідження наведені в таблиці 1, відображеній на Фіг.1. Із таблиці 1 видно, що при вмісті ПГМГХ у початковому розчині до 10 мг, після сорбції ПГМГХ не був виявлений в рівноважному розчині, що свідчило про кількісну сорбцію ПГМГХ. При збільшенні концентрації ПГМГХ у початковому розчині вище 10 мг він частково залишався у розчині після сорбції. Отже, для отримання сорбату для аналітичної форми реагента необхідно використовувати початкові розчини з концентрацією ПГМГХ до 10мг на 1г силікагелю. Висновок: Підтверждено отримання заявленого сорбату заявленим способом із заявленими характеристиками і, крім того, встановлено, що кількісна сорбція ПГМГХ на силікагелі свідчить про високу міцність зв'язку ПГМГХ з поверхнею силікагелю, що сприяє отриманню сорбату для аналітичної форми реагента, стабільного у водних середовищах. Приклад 2 Приклад ілюструє стабільність сорбату з ПГМГХ в залежності від кислотності середовища. У конічній колбі об'ємом 50 см3 розміщали 1 г силікагелю фірми Merck (розмір часток 0,06 ¸ 0,16мм). До силікагелю приливали 50 см3 водного розчину ПГМГХ, що містив 4 мг полімеру. Суміш перемішували на магнітній мішалці 15 протягом 30хв., що повністю забезпечувало встановлення сорбційної рівноваги. Отриманий сорбат контактували з 25 см3 розчину соляної кислоти (НСl) з концентрацією 0,1 моль/л. Рівноважну концентрацію ПГМГХ в розчині, як і в прикладі 1, визначали фотометричним методом. В результаті цього визначення ПГМГХ не 11 був виявлений в розчині, що свідчило про стабільність сорбата у кислих середовищах, в той час як прототип не забезпечував вказану стабільність при значеннях рН, менших 3. Висновок: Стабільність сорбату у кислих середовищах забезпечував широкий робочий інтервал значень рН, переважно інтервал значень 0 - 9, на відміну від прототипа, де робочий інтервал значень рН складав 3-9. Приклад 3 Приклад ілюструє швидкість сорбції ПГМГХ на силікагелі. До наважки силікагелю 0,2 г з фізичними характеристиками, наведеними у прикладі 1, доливали 50 см3 розчину, що містить 500 мкг ПГМГХ. Суміш енергійно перемішували на магнітній мішалці. Через певні проміжки часу аналізували вміст ПГМГХ в розчині фотометричним методом аналогічно тому, як це робили в прикладі 1. Після цього визначали ступінь сорбції (R%) за рівнянням: R% = [mпоч. - mрівн. / m поч.].100%, (2) де: mпоч - початкова кількість ПГМГХ в розчині, mрівн. - залишкова кількість ПГМГХ в розчині. Експериментальні дані, відображені на кривій, що представлена на фіг.2, свідчать про те, що кількісної сорбції ПГМГХ на силікагелі надійно досягали протягом часу, що не перевищував 3 (трьох) хвилин. Висновок: Для встановлення сорбційної рівноваги при сорбції ПГМГХ на силікагелі достатньо 3 хвилин. Приклад 4 На підставі даних, що наведені у прикладах 13, і даних про відомі способи отримання сорбату та його використання для отримання аналітичної форми реагенту, провели порівняння відомих та заявлених способів отримання сорбату та його використання для отримання аналітичної форми реагенту. Аналіз отриманих даних, відображених в таблиці 2 (Фіг.3), дозволяє зробити наступні висновки: 1) Дані таблиці 2 (Фіг.3) показують можливість отримання сорбату із водних розчинів, на відміну від прототипу, де сорбат одержують з органічного розчинника; 2) Час отримання сорбату згідно до заявленого способу приблизно в 10 разів менший, ніж в способі - прототипі; 3) Відділення сорбату від розчину згідно до заявленого способу проводять декантацією, тобто без застосування центрифугування. Таким чином, приведені дані свідчать про переваги заявленого способу отримання сорбату в порівнянні з прототипом. Приклад 5 Приклад ілюструє особливості способу отримання сорбату для одержання аналітичної форми реагенту. Наважку 0,5 г силікагеля фірми Merck з розміром часток 0,12мм та питомою поверхнею, що приблизно дорівнює 500 м2/г, контактували з 50 см3 водного розчину, що містив 0,4мг ПГМГХ. Суміш енергійно перемішували на протязі 5 хвилин мішалкою, а потім воду відокремлювали декантацією. Після цього сорбат ПГМГ- СГ був 81830 12 готовий до застосування. Характеристики отриманого сорбату: 1) Концентрація ПГМГ на поверхні - відповідає тій, що була введена, а саме: 0,4мг ПГМГ на 0,5г силікагелю; 2) Робочий інтервал значень рН складав 0 ¸ 9; 3) Сорбат не мав забарвлення. Висновок: Отриманий сорбат мав властивості, що перевищували показники сорбата - прототипа. Це дозволяє використовувати його в гібридних методах аналізу речовин, а також для тестового кількісного і якісного визначення мікрокількостей широкого переліку органічних та неорганічних речовин і тим самим забезпечує вирішення поставленої у винаході технічної задачі. Приклад 6 Приклад ілюструє спосіб використання сорбату для отримання аналітичної форми реагенту. До сорбату ПГМГХ-СГ, одержаному як в прикладі 5, додавали 0,005 ммоль/г розчину бромпірогалолового червоного (БПЧ) у воді, перемішували впродовж 3 хв. Розчин відокремлювали від сорбату декантацією і після цього відмивали надлишок барвника 4 порціями дистильованої води по 40 см3 до чистої води. Концентрація бромпірогалоллового червоного на поверхні ПГМГХ-СГ складала 0,0045 ммоль/г. Так само проводили сорбцію БПЧ на сорбаті, одержаному за 13 місяців до використання. Концентрація бромпірогалолового червоного на сорбенті складала 0,0043 ммоль/г, що свідчило про стабільність сорбата для отримання аналітичної форми протягом більше, ніж 12 місяців. Висновок: Отримання стабільного сорбату свідчило про міцність зв'язку ПГМГХ з поверхнею силікагелю. Приклад 7 Приклад ілюструє максимальну ємність барвників на сорбаті ПГМГ-СГ з концентрацією 0,4мг ПГМГ на 1г силікагелю. До 0,5г ПГМГ-СГ, що містив 0,4 мг/г ПГМГХ, додавали 25 см3 розчину з концентрацією барвника 1-10-4моль/л. Після сорбції барвник відокремлювали від сорбату декантацією і фотометричним методом по заздалегідь побудованому калібрувальному графіку визначали рівноважну концентрацію барвника, потім по різниці початкової та рівноважної концентрацій знаходили кількість сорбованого барвника. Отримані дані представлені у таблиці 3 на Фіг.4. Як видно з таблиці 3 (Фіг.4) концентрації барвників знаходяться в межах 1,7.10-3 ¸ 4,5.10-3 ммоль/г, що обумовлено як їх фізичними параметрами (розміром молекул), так і їх хімічною природою. Висновок: Для кожного барвника існує певна його кількість, визначена в ммоль, яка може бути адсорбована на 1 г силікагелю, що містить однакову кількість ПГМГХ. Приклад 8 Приклад ілюструє збереження спектральних характеристик барвників, адсорбованих на сорбаті ПГМГХ-СГ. 13 Проводили сорбцію барвників, приведених у таблиці 4, що відображена на Фіг.5, і одержаних по методиці, яка описана в прикладі 7. Після отримання аналітичної форми сорбованих барвників знімали спектри дифузного відбиття одержаних зразків на спектрофотометрі М-40 (Німеччина). На цьому ж приладі знімали електронні спектри водних розчинів барвників. Максимуми спектрів дифузного відбиття сорбатів із закріпленими барвниками і максимуми спектрів поглинання їх водних розчинів представлені в таблиці 4 на Фіг.5. Як видно з таблиці 4 (Фіг.5), положення максимумів смуг у спектрах поглинання водних розчинів барвників і максимуми смуг у спектрах відбиття барвників, фіксованих на ПГМГХ-СГ, істотно не відрізняються. Висновок: Однотипність спектрів поглинання барвників в розчині та спектрів дифузного відбиття цих барвників на поверхні сорбату ПГМГХ-СГ свідчило про те, що при комплексоутворенні не задіяні аналітико-активні групи барвників, і це призводить до збереження спектральних характеристик барвників, сорбованих на поверхні ПГМГХ-СГ. Приклад 9 Приклад ілюструє збереження закономірностей сорбції барвників на сорбаті, модифікованому полігуанідином (ПГМГ), незалежно від сольової форми вказаного ПГМГ. За методикою, що описана в прикладі 1, проводили сорбцію ПГМГ- хлориду (ПГМГХ) і ПГМГ-фосфату (ПГМГФ) різної концентрації на поверхні силікагелю. Отримані сорбати ПГМГХ-СГ та ПГМГФ-СГ контактували з 25 см3 водного розчину бромпірогалолового червоного (БПЧ) і, відповідно, пірокатехінового фіолетового (ПКФ) з концентрацією 5.0.10-5моль/л. Після сорбції залишок барвника відокремлювали від сорбенту фільтруваням і промивали сорбат дистильованою водою. Усі розчини переносили в мірну колбу об'ємом 200 см3 і доводили до мітки водою. Фотометричним методом визначали концентрацію барвника у розчині за допомогою калібрувального графіка, побудованого заздалегідь. Отримані експериментальні дані графічно відображені кривими, що представлені на Фіг.6 та Фіг.7. Як видно із Фіг.6 та Фіг.7, спостерігали збереження пропорційної залежності між концентрацією ПГМГХ та ПГМГФ на силікагелі і концентрацією адсорбованого барвника. Висновок: Сорбат для отримання аналітичної форми реагента можно одержати на основі ПГМГ незалежно від його сольової форми. Заявлене технічне рішення забезпечує створення стабільного сорбату для отримання аналітичної форми реагента, способи одержання та використання якого не потребують застосування токсичних органічних розчинників, сорбат стабільно працює в широкому інтервалі значень рН, переважно в інтервалі, що складає 0 ¸ 9. Це забезпечує порівняно більш високу точність та більш адекватну відтворюваність результатів якісних та кількісних аналізів при 81830 14 визначенні концентрації широкого кола органічних і неорганічних речовин. Крім того, використання такого сорбату і зберігання його перед використанням не потребує особливих умов та особливих пересторог. Використання заявленого сорбату для отримання аналітичної форми реагента при хімічному аналізі широкого кола органічних і неорганічних речовин безпечно для здоров'я людини і навколишнього середовища, оскільки при цьому не використовували токсичних органічних розчинників. Технічний результат, якого досягають при використанні заявленої групи винаходів, складається із створення стабільного сорбату для аналітичної форми реагенту, використання якого дозволяє аналізувати з підвищеною точністю і високим відтворенням результатів широке коло органічних і неорганічних речовин в широкому інтервалі значень рН, а також можливість не використовувати токсичні органічні розчинники. Стабільність сорбату для аналітичної форми реагенту, підвищені точність і відтворюваність результатів аналізів при його використанні забезпечують за рахунок використання катіонної ПАР полімерної природи - полігуанідинина, за рахунок міцності зв'язування та надійності утримання на поверхні силікагеля макромолекул полігуанідина в результаті корпоративної взаємодії макромолекул полімеру з активними групами поверхні силікагелю. Технічний результат, якого досягають при використанні заявленої групи винаходів, забезпечують також і за рахунок високої економічної ефективності, яку забезпечують шляхом відносного спрощення способів отримання і використання сорбату, за рахунок відсутності необхідності використовувати органічні розчинники, за рахунок можливості використання отриманого сорбату в широкому інтервалі значень рН для визначення широкого кола органічних і неорганічних речовин. Вказаний вище технічний результат може бути отриманий тільки завдяки використанню заявленої групи винаходів та вирішенню поставленої у винаході технічної, тобто винахідницької, задачі і не може бути отриманий в результаті використання відомих засобів. Джерела інформації, що взяті до уваги при експертизі: 1. Химия привитых поверхностных соединений /Под ред. Г.В.Лисичкина. -М.: Физматлит, 2003, С. 108-109 [1]; 2. Tundo P., Venturello P., Angerletti E. Adsorption of H[Ru(III)Cl2EDTA] complex on modified silika gel surface with [3-(2-aminoethyl)aminopropyl] trimethoxysilane in ethanol solutions. //Amer. Chem. Soc., 1982, V.I 04, P. 6551 [2]; 3. Tundo P., Venturello P., Angerletti E. Adsorption of H[Ru(III)Cl2EDTA] complex on modified silika gel surface with [3-(2-aminoethyl)aminopropyl] trimethoxysilane in ethanol solutions. //Amer. Chem. Soc., 1982, V.104, P. 6552 [3]; 4. Tundo P., Venturello P., Angerletti E. Adsorption of H[Ru(III)Cl2EDTA] complex on modified 15 silika gel surface with [3-(2-aminoethyl)aminopropyl] trimethoxysilane in ethanol solutions. //Amer. Chem. Soc., 1982, V.104, P. 6553 [4]; 5. Г.В.Кудрявцев, С.З.Бернадюк., Г.В.Лисичкин. Ионообменники на основе модифицированных минеральных носителей. // Успехи хим., 1989, Т28, С. 693 [5]; 6. Г.В.Кудрявцев, С.З.Бернадюк., Г.В.Лисичкин. Ионообменники на основе модифицированных минеральных носителей. // Успехи хим., 1989, Т28, С. 692[6]; 7. Е.Н.Шаповалова, Т.Н.Нарышкина, И.А.Ананьева, О.Н.Обрезков, О.А.Шпигун. Использование силикагелей, модифицированных бензилдиметилтетрадецил-аммонием, в ионной хроматографии. // Журн. аналит. химии, 1999, Т. 54, № 10, С. 1042 [7]; 8. Е.Н.Шаповалова, Т.Н.Нарышкина, И.А.Ананьева, О.Н.Обрезков, О.А. Шпигун. Использование силикагелей, модифицированных бензилдиметилтетрадецил-аммонием, в ионной хроматографии. // Журн. аналит. химии, 1999, Т.54, № 10, С. 1043 [8]; 9. O.A.Zaporoshets, O.Yu.Nadzhafova, A.I.Zubenko and V.V.Sukhan. Analytical application of silica gel modified with didecylaminoethyl - P tridecylammonium iodide. // Talanta, 1994, V.41, № 2, С. 2067 - ПРОТОТИП -1 [9]; 10. O.A.Zaporoshets, O.Yu.Nadzhafova, A.I.Zubenko and V.V.Sukhan. Analytic alapplication of silica gel modified with didecylaminoethyl - |3 tridecylammonium iodide. // Talanta, 1994, V.41, № 2, C.2068 - ПРОТОТИП-2 [10]; 11. O.A.Zaporoshets, O.Yu.Nadzhafova, V.V.Verba, S.A.Dolenko, Ye Keda and V.V. Sukhan. Solid-phase reagents for the determination of anionic surfactants in water. //Analyst, 1999, V.123, C.1583 ПРОТОТИП-3 [11]; 12. П.А.Гембицкий, И.И.Воинцева. Полимерный биоцидный препарат полигексаметиленгуанидин. Запорожье. Изд-во "Полиграф", 1998, С. 18 [12]. 81830 16 17 81830 18