ЦВЕТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРОТОЛИТИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИЙ В РАСТВОРАХ ГИДРОКСОАНТРАХИНОНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
Аннотация
В данной работе методами химической цветометрии и спектрофотометрии изучены кислотно-основные свойства ряда структуроподобных гидроксиантрахиноновых красителей: ализарина, ализарина красного S и ализарин-комплексона в водных растворах. Показаны преимущества метода химической цветометрии в сравнении со спектрофотометрией при исследовании протолитических равновесий в водных растворах красителей. Метод химической цветометрии, в отличие от спектрофотометрии, позволяет определить константу депротонирования сульфогруппы ализарина красного S. Используя данные об изменении величин цветометрических функций в зависимости от кислотности среды, можно определить константы ионизации всех функциональных групп этих гидроксиантрахиноновых красителей. Установлено, что наложение таутомерных равновесий ализарин-комплексона на процессы его диссоциации не препятствует определению констант ионизации соответствующих функциональных групп методом химической цветометрии. Показано, что количественное описание цвета объектов различной природы путем расчета их цветовых координат на основании спектрофотометрических данных позволяет различать спектрально близкие вещества и получать новые данные о них. Использование величин цветометрических функций ионно-молекулярных форм гидроксиантрахиноновых красителей в качестве аналитического сигнала, позволяет получить целостную картину о существующих кислотно-основных равновесиях в широком диапазоне кислотности среды, а также зафиксировать таутомерию. На основе экспериментальных данных химической цветометрии и спектрофотометрии, а также теоретических расчетов полуэмпирическим методом CNDO, предложены наиболее вероятные схемы кислотно-основных и таутомерных равновесий в водных растворах ализарина, ализарина красного S и ализарин-комплексона. Построены соответствующие диаграммы распределения ионно-молекулярных форм гидроксиантрахинононовых красителей в зависимости от кислотности среды.
Для цитирования:
Чеботарёв А.Н., Снигур Д.В., Бевзюк Е.В. Цветометрическое изучение протолитических равновесий в растворах гидроксоантрахиноновых красителей. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 3. С. 22-28.
Литература
Prasad K., Raheem S., Vijayaleksmi P., Sastri C. Basic aspects and application of tristimulus colorimetry. Talanta. 1996. V. 43. N 8. P. 1187-1206. DOI: 10.1016/0039-9140(96)01871-1.
Ivanov V.M., Kuznetsova O.V. Chemical chromaticity: potential of the method, application areas and future prospects. Russ. Chem. Rev. 2001. V. 70. N 5. P. 357-373. DOI: 10.1070/RC2001v070n05ABEH000636.
Chebotarev A.N., Snigur D.V., Bevziuk K.V., Efimova I.S. The trends analysis of chemical chromaticity method evolution (review). Metody and Obekty Khim.Analyza. 2014. V. 9. N 1. P. 4-11 (in Russian).
Ivanov V.M., Monogarova O.V., Oskolok K.V. Capabilities and prospects of the development of a chromaticity method in an-alytical chemistry. J. Analyt. Chem. 2015. V. 70. N 10. Р. 1165-1178. DOI: 10.1134/S1061934815100111.
Chebotaryov O.M., Efіmova І.S., Borisyuk N.A., Snіgur D.V. Chemical chromaticity method in the study of acid-base prop-erties of phytogenous dyes. Metody and obekty khim.analyza. 2011. V. 6. N 4. P. 207-213 (in Ukrainian).
Chebotarev A.N., Snigur D.V. Study of the acid-base properties of quercetin in aqueous solutions by color measurements. J. Analyt. Chem. 2015. V. 70. N 1. Р. 55-59. DOI: 10.1134/S1061934815010062.
Chebotarev A.N., Snigur D.V. Study of the acid-base properties of morin by tristimulus colorimetry. Russ. J. Gen. Chem. 2016. V. 86. N 4. P. 627-634. DOI: 10.1134/S1070363216040095.
Sabnis R.W. Handbook of acid-base indicators. Boca Raton.: CRC Press. 2008. 416 p.
Hulanicki A., Glab S., Ackerman G. Compleximetric indicators: characteristics and applications. Pure Appl. Chem. 1983. V. 55. N 7. P. 1137-1230. DOI: 10.1351/pac198355071137.
Bishop E. Indicators. Pergamon Press. 1972. 746 p.
Lurie Yu.Yu. Handbook on Analytical Chemistry. M.: Khimiya. 1965. 390 p. (in Russian).
Ivanov V.M., Adamova E.M. Figurovskaya V.N. Acid-base, spectrophotometric, and colorimetric properties of 1,2-dihydroxyantraquinonone-3-sulfoacid (Alizarin Red S). J. Analyt. Chem. 2010. V. 65. N 5. P. 488-496. DOI: 10.1134/S1061934810050072.
Dyatlova N.M., Temkina V.J., Kolpakova I.D. Chelators and complexonates of metals. M.: Khimiya. 1970. 416 p. (in Rus-sian).
Poy K., Popeliel P. Predictive QSPR modeling of the acidic dissociation constant (pKa) of phenols in different solvents. J. Phys. Org. Chem. 2009. V. 22. N 3. P. 186-196. DOI: 10.1002/poc.1447.
