Реєстраційний номер
0826U001432, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
17-06-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Кислотно-основна взаємодія при хемосорбції діоксиду сірки цитратними буферними системами
Здобувач
Бєньковська Тетяна Сергіївна,
Керівник Хома Руслан Євгенійович
Опонент Олексенко Людмила Петрівна
Опонент Радіо Сергій Вікторович
Рецензент Перлова Ольга Вікторівна
Рецензент Кіосе Тетяна Олександрівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Опис
Дисертацію присвячено вивченню фізико-хімічних процесів при взаємодії діоксиду сірки з компонентами цитратних буферних розчинів залежно від їх складу і температури, а також встановленню факторів, що визначають природу, склад, будову та властивості утворених продуктів.
Як прекурсори використовувались лимонна кислота, цитрат натрію, моноетаноламін, поліетиленполіамін, кислотно-основні індикатори (азолітмін, алізарин, бромкрезоловий зелений, бромксиленоловий синій, бромфеноловий синій, конго червоний, ксиленоловий оранжевий, лакмоїд, метиловий червоний, тропеолін O, тропеолін OO, тропеолін OOO та феноловий червоний).
Вперше за результатами прямих рН-, кондукто- та денситометричного аналізів встановлено вплив катіону (на прикладі натрію, моноетаноламонію та поліетиленполіамонію) та температури на йон-молекулярний склад, кислотно-основні, електрохімічні та структурні характеристики цитратних буферних розчинів. Показано, що додавання моноетаноламіну, на відміну від цитрату натрію, у водний розчин лимонної кислоти призводить до структурування буферної системи. Введення у вказаний водний розчин поліетиленполіаміну призводить до більш сильнішого структурування. При одному й тому ж сумарному вмісті цитратів значення питомої електропровідності буферних розчинів падає в ряду катіонів: натрій > моноетаноламоній > поліетиленполіамоній. Це зумовлено рухливістю катіонів, утворенням H-зв’язуваних катіон-молекулярних комплексів та йонних асоціатів. Встановлено, що на значення концентраційних та термодинамічних констант утворення йон-молекулярного комплексу (моноетаноламоній-лимонна кислота) та іонних асоціатів (гідроцитрату моноетаноламонію та цитрату моноетаноламонію) температура практично не впливає.
Вперше з використанням даних pH-, редокс- та кондуктометрії у варіанті газового хронометричного титрування встановлено особливості хемосорбції SO2 модельними розчинами цитратів натрію, моноетаноламонію та поліетиленполіамонію, а також буферними розчинами цитрат моноетаноламонію – моноетаноламін та цитрат поліетиленполіамонію – поліетиленполіамін при дев’яти температурах (273 - 313 К). На основі математичного моделювання вперше отримано несуперечливу і об’єктивну інформацію про склад та відносну стійкість моноетаноламонієвих цитратів, гідроцитратів, дигідроцитратів та сульфітів у двох буферних системах при семи температурах (283 - 313 К). Показано, що додавання лимонної кислоти у розчини діоксид сірки – моноетаноламін – вода призводить до зміни їх йон-молекулярного складу, проте практично не чинить жодного впливу на відносну стійкість моноетаноламонійних сульфітів.
На основі аналізу даних рН- та кондуктометрії відзначено однотипність зміни кислотно-основних та електрохімічних характеристик буферних розчинів на основі цитратів натрію, моноетаноламонію та поліетиленполіамонію при хемосорбції ними діоксиду сірки.
Вперше синтезовано 3 нових H-зв’язаних комплексів між подвійними сольовими іонними рідинами (гідросульфіт-дигідроцитратом моноетаноламонію або гідросульфіт-гідроцитратом моноетаноламонію) і молекулярними компонентами (діоксид сірки, лимонна кислота та вода). Методами елементного аналізу, ІЧ-, 1Н, 13С ЯМР та мас-спектрометрії вихідних сполук та продуктів реакцій у розчинах діоксид сірки – цитрат (гідроцитрат, дигідроцитрат) моноетаноламонію – вода, а також співставлення з даними літератури зроблено висновок про їх склад та будову. Кислотно-основні перетворення при зв’язуванні SO2 цитратами моноетаноламонію супроводжуються посиленням міжмолекулярних H-зв’язків у продуктах реакцій порівняно із вихідними солями.
Розглянуто два основних напрямки збільшення ефективності хемосорбційних матеріалів щодо SO2: збільшення кількості хімічно активних компонентів у рідкій плівці на поверхні носія за рахунок утворення додаткових міжмолекулярних (міжіонних) H-зв’язків та зростання стехіометричного співвідношення гідросульфіт/сульфіт у кінцевих продуктах процесу хемосорбції. Введення до складу просочуючих розчинів на основі моноетаноламіну органічних кислот (зокрема, лимонної), що впливають на рН поверхневої водної плівки нанесених хемосорбентів, сприяє переведенню механізму поглинання діоксиду сірки на гідросульфітний (піросульфітний) маршрут.
Вперше показано, що послідовність додавання реагентів при приготуванні цитратно-моноетаноламонійних буферних розчинів суттєво впливає на їх компонентний іон-молекулярний склад, кислотно-основні властивості, на відміну від цитратних (лимонна кислота – цитрат моноетаноламонію) та цитратно-поліетиленполіамонійних. Вказане також чинить дію на фізичну та хімічну адсорбцію SO2 та NH3 зразками імпрегнованих волокнистих хемосорбентів на основі перших буферних розчинів в статичних та динамічних умовах, а також колорометричні характеристики початкових та “спрацьованних” за вказаними газами зразків індикаторних хемосорбентів.
Дата реєстрації
2026-05-08
Додано/оновлено в НРАТ
2026-05-08 / 2026-11-02
