Анотація до роботи:

Гонтар О.С. Нові екстракційні системи для селективного концентрування і визначення платинових металів, цинку і молібдену в умовах екологічної безпечності. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02 – аналітична хімія. – Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, 2008.

Дисертація присвячена вивченню екстракції хлоридних і роданідних комплексів платинових металів, цинку, молібдену рідкими аніонообмінниками й водорозчинними екстрагентами з метою розробки експресних, селективних методів розділення, концентрування та їх визначення у відходах, технологічних розчинах, сплавах, водах та інших об'єктах в умовах екологічної безпечності.

Знайдено закономірності впливу будови й властивостей первинних алкіламінів нормальної будови С₁₂-С₁₈, різнорадикальних третинних алкіламінів на їх здатність екстрагувати високозарядні ацидокомплекси родію(III), рутенію(III), паладію(II) з концентрованих хлоридних розчинів. Встановлений зовнішньосферний механізм екстракції високозарядних хлоридних комплексів родію(III) і рутенію(III), а також склад асоціатів, що екстрагуються.

Виявлено фактори, що впливають на вибірковість екстракції водорозчинними екстрагентами різнозарядних роданідних ацидокомплексів Pd(II), Ru(III), Мо(V), Zn(II), комплексу Pt(II) із хлоридом олова(II). Визначено умови екстракційного розділення роданідних комплексів металів у розшарованих водних системах. На підставі проведених досліджень розроблено методики екстракційно-фотометричного й екстракційно-атомно-абсорбційного визначення Pd(II), Ru(III), Pt(II), Мо(V), екстракційно-комплексонометричного визначення Zn(II), які застосовані для аналізу брухту та відходів радіоелектронної апаратури, води, сплавів. Методики виключають використання токсичних й дорогих екстрагентів, вони вирізняються експресністю (тривалість визначення 20…30 хв.), селективністю, високою чутливістю й доброю відтворюваністю.

Наведено теоретичне обґрунтування вибору екстрагентів для вилучення різнозарядних хлоридних і роданідних комплексів платинових металів на основі рідких аніонообмінників і двофазних водних систем з метою розробки нових методик концентрування, розділення й визначення платинових та інших металів, що мають оптимальні метрологічні характеристики й відповідають принципам «зеленої хімії».

1. Встановлено оптимальні умови утворення та механізм екстракції іонних асоціатів ВЗА рутенію(III) й родію(III) з солями первинних алкіламінів та третинних диметилалкіламінів з концентрованих хлоридних розчинів. Методами спектро-фотометрії, ІЧ-спектроскопії, хімічного аналізу показано, що до органічної фази вилучається асоціат з співвідношенням іонів: [RNH₃⁺]:[Rh³⁺]:[Cl^-]=3:1:6. Вперше для вилучення [RhCl₆]^3-, [RuCl₆]^3- запропоновано різнорадикальні третинні алкіламіни типу диметил-н-додециламіну.

2. Спостерігається диференціація екстракційної поведінки різнорадикальних органічних основ при вилученні різнозарядних хлоридних комплексів паладію(II). Методами екстракції та спектрофотометрії встановлено розділення його аніонних форм з концентрованих хлоридних розчинів.

3. Для екологічно безпечної екстракції роданідних комплексів платинових металів, молібдену(V) і цинку(II), а також комплексу платини(II) з хлоридом олова(II) запропоновано використання водорозчинних екстрагентів та виcолювачів. За екстракційною здатністю запропоновані екстрагенти не поступаються традиційним: метилізобутилкетону, трибутилфосфату та іншим (R=95-100%). Оптимізовано умови їх вилучення: співвідношення фаз, концентрація екстрагенту, концентрація ліганду, кислотність середовища, час струшування.

4. Методами електронної, ІЧ-, ЯМР¹Н-спектроскопії, газової хроматографії, зсуву рівноваг, хімічного аналізу встановлено склад асоціатів, що екстрагуються. По гідратно-сольватному механізму в органічну фазу вилучаються одно і двозарядні ацидокомплекси: [Pd(SCN)₄]^2-, [Ru(SCN)₄]^-, [PtCl₂(SnCl₃)₂]^2-, [MoO(SCN)₅]^2-, [Zn(SCN)₃]^-. Визначено константи екстракції.

5. Варіюванням лігандного оточення, кислотності середовища, підбором висолювача проведено екстракційне відокремлення платинових металів від інших кольорових, рідкісних та рідкісноземельних елементів, рутенію від родію, платини від паладію з метою підвищення селективності екстракції різнозарядних ацидокомплексів платинових та супутніх металів водорозчинними екстрагентами.

6. Запропоновано методики екстракційно-фотометричного визначення платини, паладію, рутенію у вторинній сировині, екстракційно-фотометричного та екстракційно-атомно-абсорбційного визначення молібдену у питній воді, екстракційно-комплексонометричного визначення цинку у мідних та нікелевих сплавах. Указані методики відрізняються від відомих, стандартних методик селективністю, низькими межами визначення і екологічною безпечністю.

Публікації автора:

1. Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С., Рокун А.Н., Вдовиченко А.Н., Червинский А.Ю. Экстракционное концентрирование и определение молибдена с водорастворимыми спиртами // Вопросы химии и хим. технологии. – 2001. – № 6. – С. 7-10. (Здобувачем проведено експериментальні дослідження зі встановлення механізму екстракції роданідного комплексу молібдену(V) водорозчинними спиртами, визначення його складу).

2. Шевчук И.А., Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С., Рокун А.Н. Экстракционное извлечение и определение молибдена, циркония, палладия с водорастворимыми спиртами // Химия и технология экстракции. – РХТУ им. Д.И. Менделеева. – М. – 2001. – С. 136-144. (Здобувачем особисто досліджено фактори, що впливають на повноту вилучення роданідних комплексів паладію(II), молібдену(V)).

3. Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С., Рокун А.Н., Кострикова А.Л. Экстракционное отделение роданидных комплексов палладия(II) от платины, циркония, молибдена и других элементов в двухфазных водных системах // Вісник Донецького ун-ту, сер. А: Природничі науки. – 2002. – Вип.1. – С. 297-300. (Здобувачем на основі експериментальних даних показано можливість відокремлення роданідних комплексів паладію від інших елементів у розшарованих водних системах).

4. Шевчук И.А., Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С., Щевелева Т.А. Экстракционно-комплексонометрическое определение цинка в сплавах с применением двухфазных водных систем // Укр. хим. журнал. – 2003. – Т. 69, №7. – С. 37-39. (Особистий внесок здобувача полягає в плануванні й виконанні експериментальних досліджень із розробки методики екстракційно-комплексонометричного визначення цинку в сплавах).

5. Шевчук И.А., Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С. Извлечение и концентрирование разнозарядных комплексов некоторых платиновых металлов с органическими основаниями и водорастворимыми экстрагентами // Укр. хим. журнал. – 2006. – Т. 72, № 9. – С. 29-33. (Особистий внесок здобувача полягає в плануванні й проведенні експериментальних досліджень, математичній обробці даних і обговоренні результатів).

6. Пат. України МПК⁷ G 01 N 33/20. Спосiб визначення цинку / Шевчук І.О., Симонова Т.М., Гонтар О.С. - № 2000105856; Заявл. 17.10.2000; Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4. – 4 с. (Здобувачем виконано експериментальні дослідження з розробки способу визначення цинку в сплавах на мідній і нікелевій основах у присутності маскуючих речовин).

7. Пат. України МПК⁷ G 01 N 33/20. Спосiб вилучення рутенію(ІІІ) / Шевчук І.О., Симонова Т. М., Гонтар О.С. - № 20040402796; Заявл. 15.04.2004; Опубл. 15.12.2004, Бюл. № 12.-3 с. (Особистий внесок здобувача полягає у виконанні експериментальних досліджень із розробки способу вилучення рутенію(III) з роданідних розчинів водорозчинними екстрагентами з подальшим фотометричним визначенням рутенію в екстракті).

8. Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С. Экстракция галогенидных комплексов палладия(II) водорастворимыми экстрагентами // III Международная конференция «Благородные и редкие металлы БРМ-2000». – Донецк – Святогорск. – 2000. – С. 239.

9. Shevchuk I.A., Simonova T.N., Gontar E.S., Rokun A.N. Extraction and spectroscopic determination of molybdenum, palladium, platinum, zirconium with the water-soluble alcohols// 1^st Black Sea Basin Conference on Analytical Chemistry.–Odessa.–2001.– C. 30-31. (Особистий внесок здобувача полягає у виконанні експериментальних досліджень з розробки методик екстракційно-атомно-абсорбційного й екстракційно-фотометричного визначення молібдену в воді, паладію в розчинах і відходах каталізаторів).

10. Шевчук И.А., Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С., Рокун А.Н. Экстракционное извлечение и определение молибдена, циркония, палладия с водорастворимыми спиртами // XII Российская конференция по экстракции. – Москва. – 2001. – С. 210. (Здобувачем особисто досліджено фактори, що впливають на вибірковість екстракції різнозарядних ацидокомплексів паладію(II) і молібдену(V)).

11. Симонова Т.Н., Рокун А.Н., Гонтарь Е.С. Извлечение и определение молибдена, циркония и палладия с водорастворимыми спиртами // Наукова конф. ДонНУ за підсумками наук.-досл. роботи за період 1999-2000 рр. –Донецьк.– 2001. – С. 17. (На основі експериментальних даних здобувачем встановлено гідратно-сольватний механізм екстракції роданідних комплексів молібдену та паладію й склад сполук, що екстрагуються).

12. Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С. Сравнительное изучение экстрагентов при извлечении и спектрофотометрическом определении платины в промышленных отходах // IV Международная конференция «Благородные и редкие металлы БРМ-2003». – Донецк – Святогорск. – 2003. – С. 355-357.

13. Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С., Братусь И.В. Эстракционное извлечение и спектрофотометрическое определение платины в промышленных отходах с малотоксичными экстрагентами // II Международная научная конференция аспирантов и студентов. – Донецк. – 2003. – С. 156-157. (Здобувачем проведено експериментальні дослідження з екстракції комплексу платини(II) з SnCl₂ водорозчинними екстрагентами).

14. Шевчук И.А., Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С. Влияние структуры экстрагентов на извлечение и определение разнозарядных ацидокомплексов рутения(ІІІ) и родия(ІІІ) в хлоридных и роданидных растворах // XIII Российская конференция по экстракции. – Москва. – 2004. – С. 97. (Особистий внесок здобувача полягає в проведенні експериментальних досліджень впливу структури органічних основ на екстракцію хлоридних комплексів рутенію(ІІІ) і родію(ІІІ), узагальненні й обговоренні результатів).

15. Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С., Шевчук И.А. Экстракционное извлечение и определение разнозарядных комплексов рутения(III), родия(ІІІ) // Наукова конф. ДонНУ за підсумками наук.-досл. роботи за період 2003-2004 рр. – Донецьк. – 2005. – С. 60-61. (Здобувачем експериментально знайдено оптимальні умови вилучення й екстракційно-фотометричного визначення роданідних комплексів рутенію(ІІІ) з водорозчинними екстрагентами).

16. Симонова Т.Н., Шевчук И.А., Гонтарь Е.С. Некоторые закономерности экстракционного извлечения разнорадикальных органических оснований с высокозарядными комплексами висмута(III) и родия(ІІІ) // ІІІ Международная конференция «Экстракция органических соединений ЭОС-2005».– Воронеж. – 2005. – С. 277. (Здобувачем досліджено розподіл асоціатів алкіламінів різних структур із високозарядним ацидокомплексом [RhCl₆]^3- між водною й органічною фазами).

17. Shevchuk I.A., Simonova T.N., Gontar E.S. Extraction and concentration of different-charged complexes of some platinum metals with organic bases and water soluble extractants // International conference «Analytical Сhemistry and Сhemical Аnalysis». – Kyiv. – 2005. – C. 257. (Особистий внесок здобувача полягає в плануванні й проведенні експериментальних досліджень із вилучення, концентрування й визначення різнозарядних комплексів платинових металів з органічними основами й водорозчинними екстрагентами, узагальненні й обговоренні результатів).

18. Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С. Экстракционное извлечение, концентрирование и определение разнозарядных комплексов некоторых платиновых металлов, цинка, молибдена с органическими основаниями и водорастворимыми экстрагентами // Сессия научного совета НАН Украины по проблеме «Аналитическая химия». – Одесса. – 2006. – С. 69-70.

19. Шевчук И.А., Симонова Т.Н., Гонтарь Е.С. Извлечение комплексов палладия(II) из хлоридных растворов жидкими анионообменниками // Международная конференция по химической технологии. – Москва. – 2007. – С. 227. (Здобувачем виконано експериментальні дослідження впливу структури органічних основ і концентрації хлорид-іонів на розділення аніонних форм паладію(II)).