3. Експериментальна частина

1. Прилади

Для визначення рН розчинів використовували скляний електрод із водневою функцією ЕС-10603 (виробництво Росія, Москва), хлорсрібний електрод порівнювання ЕВЛ-1М3 (виробництво Білорусь, Гомель) і сольовий місток, заповнений насиченим розчином KNO₃ в агар-агарі. Реєстрування рН проводили з допомогою лабораторного іономіру U-160 Mu (виробництво Росія, Москва). Градуювання приладу проводили по стандартним буферним розчинам, з точним значенням pH.

При реєстрації pCu використовували селективний електрод ЕЛІС-131Cu (виробництво Росія, Москва). Градуювання приладу проводили по розчинам що містять CuSO₄ (концентрації 110^-5мольл^-1, 110^-4мольл^-1 110^-3мольл^-1 110^-2мольл^-1).

Електронні спектри дифузного відбиття зразків вимірювали на приладі Specol 1 (Karl Zeiss, НДР) в інтервалі довжин хвиль 400-800 нм. Стандартом відображення був оксид магнію, стандартом поглинання - сажа. За величиною відбиття (R) розраховували величини функції Гуревича-Кубелка-Мунка [98]: F=(1 – R)²/2R

При зважуванні наважок використовували ваги AD-50 AXIS (Польща).

Для перемішування суспензії розчинів використовували магнітну мішалку.

2. Реактиви

У якості вихідних етоксисиланів без очищення були використані: 3-амінопропилтриетоксисилан, (C₂H₅O)₃Si(CH₂)₃NH₂ (АПТЕС, Merck, 98%) та тетраетоксісилан (C₂H₅O)₄Si (ТЕОС, Acros, 98%).

Розчини купрум сульфату із початковими концентраціями ~0,1 мольл^-1 готовили розчиняючи наважки CuSO₄5H₂O («чда») в бідистильованій воді. Точну концентрацію розчинів визначали за допомогою комплексонометричного титрування розчином Трилону Б точної концентрації в присутності мурексиду [14]. Робочі розчини готовили методом розбавлення вихідних розчинів.

Розчини соляної кислоти готовили з фіксаналів, точну концентрацію розчинів визначали за калій карбонатом за методикою [14].

Досліджувані суспензії готували суспендуючи точні наважки ксерогелів у дистильованій воді.

3. Методики експериментів

1. Синтез аміноксерогелю

Синтез сорбентів проводився золь-гель технологією на основі методики [15]: до 8 мл суміші АПТЕС та ТЕОС додавали 20 мл етанолу, перемішували 5 хв. і додавали 8 мл води. Гель, що утворився, визрівав 35 хв при інтенсивному перемішуванні. Після чого його сушили в мікрохвильовій печі протягом 15 хв при потужності випромінювання 70 Вт і потім 10 хв при потужності випромінювання 150 Вт.

2. Визначення кількості доступних аміногруп

Визначення кількості аміногруп, що можуть вступати в реакцію визначали за допомогою рН-метричного титрування. Готували суспензію аміноксерогелю: до 20 мл води додавали наважку сорбенту (0.1 г), перемішували 10 хв. і титрували 0.1 М розчином HCl.

3. Зондування поверхні аміноксерогелю іонами Cu²⁺

Зондування поверхні матеріалів іонами Cu²⁺ проводили наступним чином: окремих наважок. Брали декілька точних наважок аміноксерогелю (~0.100 г), суспендували в 15.0-20.0 мл дистильованої води, додавали 1-10 мл розчину CuSO₄ з концентрацією 0.001-0.1 моль·л^-1, доводили рН до значення 5.5 розчином HCl з концентрацією 0.1 моль·л^-1. Суспензію перемішували і залишали для досягнення рівноваги в закритих бюксах на 1 добу. Потім реєстрували pH і pCu за допомогою іономіру з Н⁺ і Cu²⁺-селективними електродами. Похибка вимірювання не перевищувала 5%.

Для зняття спектрів дифузного відбиття використовували наважки по 0.5 г, які після досягнення рівноваги відфільтровували, сушили протягом доби при Т=20±2^оС та знімали спектри дифузного відбиття.

Роботу зі спектрами дифузного відбиття вели у програмі Origin 7.0[16].