Анотація до роботи:

Тимошук С.В. Вольтамперометричне визначення Co(II), Ni(II), Pd(II) у присутности о,о’-дигідроксозаміщених азобарвників.– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02.– аналітична хімія.– Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпропетровськ, 2005.

. Дисертаційна робота присвячена дослідженню вольтамперометричної активності Co(II), Ni(II), Pd(II) у присутності азобарвників з наступним використанням одержаних результатів в аналітичній практиці. Вивчено вольтамперометричну поведінку о,о’-дигідроксозаміщених азобарвників: калькону та кальцесу. На підставі лінійної залежності І_п^к – С_{барвника}, що охоплює широкий концентраційний інтервал запропоновано достатньо чутливі, добре відтворювані методики визначення кальцесу та калькону (C_н10^-6М). Досліджено процес комплексоутворення іонів Co(II), Ni(II) та Pd(II) з еріохромчервоним В, еріохромчорним Т, кальконом, кальцесом та тропеоліном 0. Встановлено склад та стійкість комплексних сполук методами спектрофотометрії та вольтамперометрії. Чутливість вольтамперометричного визначення Co(II), Ni(II) та Pd(II) можна підвищити використовуючи пік відновлення комплексних сполук Ме-азобарвник. На підставі проведених досліджень розроблено методики вольтамперометричного визначення Co(II), Ni(II) та Pd(II) у водних розчинах із С_н ~ 10^-7 моль/л. Правильність та відтворюваність результатів перевіряли методом “введено-знайдено”. Розроблені методики вольтамперометричного визначення іонів Со(ІІ), Ni(II), Pd(II) апробовані при визначенні Паладію в конденсаторах та Pd-In покриттях ортопедичних стоматологічних матеріалах; Кобальту у вітаміні В₁₂ та сплаві Er-Co-B; Нікелю в сплавах Er-Ni-B, Fe-Ni-Cr, а також вивчено міграцію іонів Ni(II), Pd(II) в модельні розчини із сплавів та покрить, що використовуються в ортопедичній стоматології.

На підставі комплексних досліджень реакції взаємодії о,о’-заміщених азобарвників із іонами Ni(II), Co(II), Pd(II) розроблені нові сучасні вольтамперометричні методики їх визначеннях в сплавах, ортопедичних стоматологічних матеріалах, фармацевтичних препаратах та біологічних субстратах з оптимальними аналітичними і метрологічними характеристиками.

1. Вперше детально досліджено вольтамперометричну активність о,о’-дигідроксозаміщених азобарвників – калькону та кальцесу у водно-спиртових розчинах на р.к.е. Встановлено, що азобарвники, в основному, відновлюються необоротно. Природа струму відновлення їх залежить від кислотності середовища, що зумовлено існуванням різних форм барвника. Добра кореляція розрахованих значень критерію швидкості, енергії активації та вигляду електрокапілярних кривих є доказом змішаної дифузійно-адсорбційної природи струму.

2. Вибрані оптимальні умови (іонна сила розчину, природа індиферентного електроліту, концентрація етилового спирту, концентрація барвника, швидкість зміни напруги поляризації) вольтамперометричного визначення азобарвників. Лінійна залежність виражена рівнянням прямої І_п^к = а + вlgС_{барвника} охоплює широкий концентраційний інтервал (n10^-6 – n10^-5 M), а статистична обробка експериментальних даних методом найменших квадратів показали достатньо високу точність вимірювання, що є підставою для розроблення чутливих, добре відтворюваних методик вольтамперометричного визначення кальцесу та калькону (C_н10^-6М).

3. Вперше одержані нові аналітичні форми – координаційні сполуки Co(II), Ni(II) з о,о’-дигідроксозаміщеними азобарвниками, які є електроактивними на р.к.е. і викликають на вольтамперограмах додаткові аналітичні сигнали (І_п^к), що залежать від концентрації металу і покладені в основу розроблення високочутливих, досить селективних вольтамперометричних методик визначення Ni(II) з С_н =7,210^-8 М( ЕЧВ) та Со(ІІ) з С_н =5,210^-7 М (ЕЧВ).

4. Спектрофотометричними та вольтамперометричними методами досліджено склад та умовні константи стійкості комплексних сполук Co(II), Ni(II) та Pd(II) з азобарвниками. Встановлено, що іони Co(II), Ni(II) з о,о’-дигідроксозаміщеними азобарвниками утворюють комплексні сполуки складу [метал]:[барвник] 1:2, а іони Pd(II) – 1:1. Проведені квантово-механічні розрахунки дають підставу припустити, що в утворенні зв’язків беруть участь атоми гідроксо-груп і утворюється координаційний зв’язок з атомом нітрогену азо-групи.

5. Вперше методом вольтамперометрії з лінійною розгорткою потенціалу вивчено комплексну сполуку Pd(II) з о-гідроксозаміщеним азобарвником Тр0 і встановлено її електроактивність на р.к.е. в інтервалі рН 1,0 – 6,0 та запропоновано методику кількісного визначення Паладію з С_н =210^-7М.

6. Вперше використано координаційні сполуки Ni(II), Co(II), Pd(II) з різними за структурою азобарвниками (о,о’-дигідроксозаміщені та о,-гідроксозаміщений) для селективного та достатньо чутливого визначення цих металів у сумісній присутності.

7. Запропоновані нові аналітичні форми координаційних сполук є підставою для розробки високочутливих, добре відтворюваних методик визначення Со(ІІ), Ni(II), Pd(II) в складних об’єктах. Розроблені методики вольтамперометричного визначення іонів Со(ІІ), Ni(II), Pd(II) апробовані при визначенні Паладію в конденсаторах та Pd-In покриттях ортопедичних стоматологічних матеріалів; Кобальту у вітаміні В₁₂ та сплаві Er-Co-B; Нікелю в сплавах Er-Ni-B, Fe-Ni-Cr, а також вивчено міграцію іонів Ni(II), Pd(II) в модельні розчини із сплавів та покрить, що використовуються в ортопедичній стоматології.

Основний зміст дисертації викладено у роботах:

1. Levytska G., Tymoshuk S., Bilyk O. Voltammetry of Co(II), Ni(II), Pd(II) and Zr(IV) ions with azodyes // Annals of Polish Chemical Sosiety. – 2004. – V.3. – P.326-329.

Особистий внесок здобувача: полярографічне дослідження іонів Co(II), Ni(II), Pd(II) у присутності азобарвників різної структури, становлення стійкості координаційних сполук, обговорення одержаних результатів з науковим керівником Левицькою Г.Д., дослідження полярографічної активності Zr(IV) з еріохромчервоним В проводилось Білик О.О., написання та оформлення статті спільно з Білик О.О.

2. Levytska G., Dubenska L., Tymoshuk S., Bilyk O. Voltammetry of complex compound of f- and d-metals with azodyes and their application for analysis // Annals of Polish Chemical Sosiety. – 2004. – V.3. – P.323-325.

Особистий внесок здобувача: розробка методик полярографічного визначення Кобальту, Нікелю та Паладію в складних об’єктах, обговорення одержаних результатів з науковим керівником Левицькою Г.Д., полярографічне визначення f-елементів проводилось Дубенською Л.О. та Білик О.О., написання та оформлення статті спільно із співавторами.

3. Левицька Г., Тимошук С., Возняк Л. Полярографія кальцесу та його комплексних сполук з іонами нікелю // Вопросы химии и химической технологии. – 2004. – №2. –С.14-17.

Особистий внесок здобувача: виготовлення розчинів та полярографічне дослідження кальцесу спільно з Возняк Л., вивчення оптимальних умов комплексоутворення іонів нікелю(ІІ) з кальцесом, розробка методики вольтамперометричного визначення нікелю у присутності кальцесу, обговорення одержаних результатів з науковим керівником Левицькою Г.Д., написання та оформлення статті.

4. Тимошук С., Левицька Г. Вольтамперометричне відновлення солохромового темно-синього на ртутному крапельному електроді // Вісн. Львів. ун-ту., Сер. хім.– 2004.– Вип.44.– С.127-132.

Особистий внесок здобувача: полярографічне дослідження солохромового темно-синього, вибір оптимальних умов полярографічного визначення солохромового темно-синього із водних розчинів, обговорення одержаних результатів з науковим керівником Левицькою Г.Д., написання та оформлення статті.

5. Левицька Г.Д, Тимошук С. Вольтамперометрія Pd(II) у присутності еріохромчервоного В // Вісн. Львів. ун-ту., Сер. хім.– 2003.– Вип.43.– С.114-119.

Особистий внесок здобувача: вольтамперометричне дослідження відновлення паладію у присутності еріохромчервоного В, вивчення оптимальних умов комплексоутворення та встановлення складу комплексної сполуки; обговорення одержаних результатів з науковим керівником Левицькою Г.Д., написання та оформлення статті.

6. Левицкая Г.Д. Тимошук С.В., Грицай В.М. Осциллографическая полярография комплексов палладия (ІІ) с тропеолином 0 // Журн. аналит. химии.– 2003.–Т. 58, №11.– С.1188-1191.

Особистий внесок здобувача: вибір оптимальних умов полярографічного визначення паладію у присутності тропеоліну 0, спектрофотометричні дослідження складу та стійкості комплексу паладію з тропеоліном 0 спільно з Грицаєм В.М., розробка методики визначення паладію у конденсаторах, обговорення одержаних результатів з науковим керівником Левицькою Г.Д., написання та оформлення статті.

7. Левицька Г.Д, Тимошук С.В, Ягнюк О.Й., Білик О.О., Копоть О.В. Вольтамперометричне відновлення іонів Ni(II) у присутності еріохромчервоного В // Вісн. Львів. ун-ту., Сер. хім.– 2002.– Вип.42.Ч.2. – С.55-57.

Особистий внесок здобувача: виготовлення розчинів спільно з Білик О.О., Копоть О.В., полярографічне дослідження еріохромчервоного В спільно з Ягнюк О.Й., вивчення оптимальних умов комплексоутворення іонів нікелю(ІІ) з еріохромчервоним В, розробка методики вольтамперометричного визначення нікелю у присутності еріохромчервоного В, обговорення одержаних результатів з науковим керівником Левицькою Г.Д., написання та оформлення статті.

8. Levytska G., Dubenska L., Tymoshuk S., Bilyk O. Voltammetry of complex compound of f- and d-metals with azodyes and their application for analysis // XLVII Zjazd Ptchem і SITPChem ( Wrocaw, Польща, 12-17 вересня 2004р.). – Wrocaw,2004. – Т.1 – К001.

9. Tymoshuk S., Levytska G., Features of the voltammetry of complex compounds Co(II), Ni(II), Pd(II) with azodyes // XLVII Zjazd Ptchem і SITPChem ( Wrocaw, Польща, 12-17 вересня 2004р.). – Wrocaw, 2004. – Т.1 – К009.

10. Тимошук С.В., Левицька Г.Д., Зінчук В.К. Визначення нікелю в біологічних субстратах // Всеукраїнська конференція “Прикладна фізична хімія” (Алушта, 14-18 вересня, 2004р.).– Алушта, 2004.–С.60.

11. Тимошук С.В., Левицька Г.Д. Вольтамперометрія комплексних сполук Co(II), Ni(II), Pd(II) з о,о’-дигідроксозаміщеними азобарвниками // Наукова рада НАН України з проблем “Аналітична хімія" (Дніпропетровськ, 24-27 травня 2004р.). – Дніпропетровськ, 2004.– С.50.

12. Тимошук С., Левицька Г., Федорова Г., Возняк Л. Вольтамперометрія кальцесу у присутності іонів Ni(II) // Зб. наук. праць: Дев’ята наук. конф. “Львівські хімічні читання – 2003” (Львів, 21-23 травня 2003).– Львів., 2003.– П16.

13. Levytska G., Dubenska L., Tymoshuk S.V., Bilyk O. Investigation of the process of the formation of d- and f-elements complexes with some azodyes // International scientific and practical conference “Spectroscopy in Special Applications” /SSA’2003 (Ukraine, Kyiv 18-21 June 2003р). – Kyiv, 2003. – P.51

14. Левицкая Г.Д. Тимошук С.В., Грицай В.М. Вольтамперометрическое определение Pd(II) в присутствии тропеолина 0 // Международный форум “Аналитика и аналитики” (Воронеж, Россия, 2-6 июнь 2003р.). – Воронеж, 2003.– С.219.

15. Левицкая Г.Д. Тимошук С.В., Ягнюк О.Й. Вольтамперометрическое определение Со(II) с использованием эриохромчерного Т и ериохромкрасного В // Международный форум “Аналитика и аналитики” (Воронеж, Россия, 2-6 июнь 2003р.). – Воронеж, 2003.– С.206

16. Levytska G.D., Tymoshuk S.V., Dubenska L.O., Poperechna N.P. Determination of cobalt and nickel in Eu-Co-Si, Eu-Ni-Si, Er-Ni-B ternary systems // VIII International Conference on Crystal Chemistry of Intermetallic Compounds (Lviv, Ukraine, September 25-28, 2002).– Lviv, 2002.– P.146.