На правах рукописи КОНДАКОВ АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ РЕДОКС-ПРОЦЕССЫ И КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В Ag4[Fe(CN)6] И AgHal-ЖЕЛАТИН-ИММОБИЛИЗОВАННЫХ МАТРИЧНЫХ ИМПЛАНТАНТАХ 02.00.01 – неорганическая химия А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук КАЗАНЬ – 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» Научный руководитель: Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор О.В. Михайлов доктор химических наук, профессор Н.А. Улахович доктор химических наук, профессор И.А. Литвинов Ведущая организация ГОУ ВПО «Ивановский государственный химикотехнологический университет» Защита диссертации состоится 9 июня 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.03 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. <...> Изучение физико-химических процессов в этих системах относится к числу наиболее молодых разделов современной координационной химии, и хотя становление и развитие данного научного направления произошло лишь в последние дватри десятилетия прошлого века, тем не менее уже сейчас как развитые в его рамках методы, так и сами иммобилизованные химические соединения наряду с чисто химическими аспектами их использования уже получили весьма значительное и успешное приложение в решении многочисленных задач в самых разнообразных отраслях науки и техники. <...> К числу оригинальных объектов для реализации разнообразных физико-химических процессов принадлежат металлгексацианоферрат(II)ные желатин-иммобилизованные матричные имплантаты с функцией организующей среды, позволяющие в ряде случаев реализовать такие процессы комплексообразования, которые не имеют места в растворах и твердой фазе. <...> К настоящему моменту, однако, в литературе практически нет каких-либо сведений о физико-химических процессах, протекающих в серебро(I)гексацианоферрат (II)ных желатин-иммобилизованных <...>
Редокс-процессы_и_комплексообразование_в_Ag4[Fe(CN)6]_и_AgHal-желатин-иммобилизованных_матричных_имплантатах.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В последние десятилетия XX века наряду с
постоянным расширением круга изучаемых координационных соединений
достаточно отчетливо наметилась тенденция к включению в сферу исследования
целого ряда процессов, в которых основные параметры и конечные
результаты весьма существенно отличаются от традиционных, достигаемых
при их реализации в растворах и твердой фазе. К числу подобных объектов,
представляющих значительный теоретический и практический интерес, принадлежат
системы ион металла – лиганд с т.н. иммобилизацией металлокомплексов,
где хотя бы один из компонентов химической реакции с той или
иной степенью жесткости зафиксирован в полимерном массиве. Изучение
физико-химических процессов в этих системах относится к числу наиболее
молодых разделов современной координационной химии, и хотя становление
и развитие данного научного направления произошло лишь в последние дватри
десятилетия прошлого века, тем не менее уже сейчас как развитые в его
рамках методы, так и сами иммобилизованные химические соединения наряду
с чисто химическими аспектами их использования уже получили весьма
значительное и успешное приложение в решении многочисленных задач в
самых разнообразных отраслях науки и техники. К числу оригинальных объектов
для реализации разнообразных физико-химических процессов принадлежат
металлгексацианоферрат(II)ные желатин-иммобилизованные матричные
имплантаты с функцией организующей среды, позволяющие в ряде случаев
реализовать такие процессы комплексообразования, которые не имеют
места в растворах и твердой фазе. К настоящему моменту, однако, в литературе
практически нет каких-либо сведений о физико-химических процессах,
протекающих в серебро(I)гексацианоферрат (II)ных желатин-иммобилизованных
матрицах, изучение которых представляет несомненный академический
интерес уже хотя бы в плане развития и совершенствования наших
представлений о химии серебра. С другой стороны, серебро(I)гексацианоферрат(II)ные
желатин-иммобилизованные матрицы можно рассматривать в
качестве своего рода аналогов галогенсеребряных желатин-иммобилизованных
матричных систем, которые были, есть и пока что остаются одним из
основных объектов в «конструировании» фотографических материалов,
предназначенных для регистрации жестких ионизирующих излучений – т.н.
радиографических пленок. Особняком на этом фоне стоит изучение редокспроцессов
в галогенсеребряных желатин-иммобилизованных матричных системах;
хотя сами эти процессы известны весьма давно, до сих пор большая
часть связанных с ними изысканий касались лишь каталитических процессов,
тогда как некаталитические остались своеобразными «пасынками». Практически
не рассматривалось и влияние различных комплексообразующих реагентов
и связанных с ними процессов комплексообразования на протекание
редокс-процессов в галогенидах и гексацианоферратах(II) серебра(I). Знание
же особенностей этих процессов не только представляет сугубо академический
интерес, но и имеет важное прикладное значение, поскольку способно
привести к созданию принципиально новых процессов обработки галогенсеребряных
радиографических пленок, позволяющих значительно повысить их
3
Стр.3
чувствительность к жестким ионизирующим излучениям, а также создать
определенные резервы экономии драгоценного металла – серебра, потребление
которого для изготовления фотопленок составляет ныне 15-20% от общего
потребления данного металла в мире. Наряду с этим открываются новые
пути синтеза наночастиц элементных металлов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Выявление закономерностей редокс-процессов Ag(I)→
Ag(0)→Ag(I), протекающих в присутствии различных комплексообразующих
агентов в гексацианоферрат(II)ных и галогенсеребряных желатин-иммобилизованных
матричных имплантантах, а также возможностей использования
этих закономерностей для разработки новых и совершенствования существующих
ныне процессов химико-фотографической обработки радиографических
галогенсеребряных фотопленок.
Для достижения декларируемой цели автором решались следующие ЗАДАЧИ:
физико-химическое исследование редокс-процессов Ag(I)→Ag(0) в гексацианоферрат(II)ных
и галогенсеребряных желатин-иммобилизованных
матричных имплантатах, протекающих при их контакте с воднощелочными
растворами, содержащими неорганические восстановители
и N- и S-донорноатомные неорганические и органические соединения,
образующие достаточно прочные комплексы с Ag(I), в широком
диапазоне концентраций комплексообразующих агентов;
физико-химическое исследование редокс-процессов Ag(0)→Ag(I),
протекающих в серебросодержащих желатин-иммобилизованных
матричных имплантатах при их контакте с водно-щелочными растворами,
содержащими гексацианоферрат(III)-анион в качестве окислителя
и галогениды s-элементов I группы;
разработка и оптимизация технологических процессов усиления серебряного
изображения на радиографических пленках, а также используемых
для этого обрабатывающих растворов.
установление физико-химической природы веществ, образующихся
в результате вышеуказанных редокс-процессов, с использованием
рентгеноспектральных методов анализа;
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые изучены редокс-процессы Ag(I)→Ag(0),
протекающие в гексацианоферрат(II)ных и галогенсеребряных желатиниммобилизованных
матричных имплантатах при их контакте с воднощелочными
растворами, содержащими неорганический восстановитель –
дихлорид олова(II) и комплексообразующие агенты – аммиак, триоксосульфидосульфат(VI)-анион,
тиоцианат-анион, 2-аминоэтанол-1 (моноэтаноламин),
этандиамин-1,2 (этилендиамин). 3-(2-гидроксиэтил)-3-азапентандиол1,5
(триэтаноламин). Проведен рентгенофазовый анализ элементного серебра,
образующегося в результате реализации этих редокс-процессов, и установлен
факт образования новой, ранее не отмечавшейся в литературе фазы
указанного металла. Изучены и охарактеризованы редокс-процессы трансформации
элементного серебра в гексацианоферрат(II) или галогенид серебра,
протекающие при контакте серебросодержащих желатин- иммобилизованных
матричных имплантатов с водно-щелочными растворами, содержащими
в качестве окислителя гексацианоферрат(III) калия, а также хлорид,
бромид или иодид серебра.
4
Стр.4