6.4. Новые сорбенты и их применение для концентрирование

Золотов Юрий Александрович
Академик РАН

 

Считается, что Т.Е. Ловиц (1757-1804) обнаружил в 1796 г. адсорбцию из растворов (на древесном угле) и использовал её в технологических и аналитических целях.

Для предварительного концентрирования следов элементов перед их определением различными, главным образом спектрометрическими, методами были созданы и использованы различные комплексообразующие сорбенты [19].

Г.В. Мясоедовой с сотрудниками [20, 21] синтезирован ряд селективных комплексообразующих полимерных сорбентов с группами 3(5)-метилпиразола, имидазола, бензимидазола, хинолинов, 2-меркаптобензотиазола, амидоксима, тиогликольанилида, арсеназо для концентрирования благородных, редких и других металлов. Перспективными областями их применения в неорганическом анализе являются: групповое и избирательное концентрирование элементов платиновой группы и золота при их определении в природных и промышленных материалах, концентрирование золота, серебра, урана, редкоземельных элементов, ряда тяжёлых металлов при их определении в природных и сточных водах. С применением сорбентов ПОЛИОРГС (товарный знак) разработаны комбинированные методики определения указанных элементов в различных объектах, включающие сорбционное концентрирование и последующее определение атомно-эмиссионным, в том числе с ИСП, атомно-абсорбционным, рентгенофлуоресцентным, нейтронно-активационным, спектрофотометрическим и другими методами. Сорбенты перспективны также для извлечения ценных металлов из растворов, морских и сбросных вод, для очистки сточных вод, извлечения платиновых металлов из технологических растворов. Предложены и применены для концентрирования элементов селективные сорбенты нового типа – волокнистые материалы, наполненные комплексообразующими ионообменниками.

В 1984 г. опубликована монография Г.В. Мясоедовой и С.Б. Саввина «Хелатообразующие сорбенты» [22], в которой были изложены методы синтеза комплексообразующих сорбентов на основе различных полимерных матриц, описаны физико-химические и аналитические свойства сорбентов и охарактеризованы области применения.

Рис. 6.3. Галина Владимировна Мясоедова (род. 20 июля 1929 г.) разработала серию сорбентов «Полиоргс» и методов анализа, основанных на их использовании.

Мясоедова Галина Владимировна. Род. 20.07.1929 г. Окончила Московский химико-технологический институт им. Д.И. Менделеева (1953). Доктор химических наук. Ведущий научный сотрудник Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН.

Группа сорбентов, разработанных Г.И. Цизиным и А.А. Формановским, была основана на прививке к полимерной матрице конформационно подвижных комплексообразующих групп [23, 24]. Сорбенты предназначены для одновременного концентрирования большого числа элементов перед их определением многоэлементными спектроскопическими методами. Сорбент DETATA (диэтилентриамин тетрацетатная группа на основе, например, полистирольной или целлюлозной матрицы) практически во всех отношениях превосходит сходные по назначению коммерчески доступные сорбенты – Chelex 100 и других.

Рис. 6.4. Структура сорбентов DETATA.

С его использованием в виде фильтров разработана широко используемая (в сотнях лабораторий) методика определения большого числа элементов рентгенофлуоресцентным методом. Для концентрирования гидрофобных органических соединений предложены фторсодержащие сорбенты [25]. Развита методология динамического сорбционного концентрирования, использованная при решении многих практических задач [26].

Рис. 6.5. Григорий Ильич Цизин (род. 31 марта 1957 г.) – автор эффективных сорбентов «DETATA»и методов с их применением.

Цизин Григорий Ильич. Род. 31.03.1957. Доктор химических наук, профессор. Главный научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Работы в области аналитического концентрирования элементов и органических соединений. Лауреат премии им. В.А. Коптюга РАН.

Цикл работ В.Н. Лосева посвящён использованию химически модифицированных кремнезёмов для сорбционного концентрирования, разделения и последующего спектроскопического определения благородных и цветных металлов [27, 28]. Ведутся исследования по синтезу сорбентов на основе материалов растительного происхождения, химически модифицированных различными функциональными группами, и на основе неорганических оксидов, модифицированных полимерными полиаминами и сульфопроизводными органических реагентов. Сорбенты используются в сорбционно-спектроскопических и тест-методах определения ионов металлов в объектах различного состава.

Рис. 6.6. Книги о сорбционном концентрировании.

В последние годы проводятся работы по определению элементов и форм их нахождения в биологических объектах. В этом направлении выполнено много работ, в том числе фундаментального характера [29, 30].

Обширную серию работ по использованию пенополиуретана, особенно модифицированного, в качестве сорбента и аналитического реагента провела С.Г. Дмитриенко с сотрудниками [31]. Очень удачным сорбентом для концентрирования микрокомпонентов оказался созданный В.А. Даванковым сверхсшитый полистирол; его весьма широко применяют [32].