📄Работа №214653
Тема: Разработка флуорометрического метода определения содержания тяжелых металлов в виде их комплексов.
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
химия
Объем:
46 листов
Год:
2024
Просмотров:
16
3450
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 6
1. Основные методы определения тяжелых металлов 8
1.1 Атомно-абсорбционная спектроскопия 8
1.2 Спектрофотометрия 11
1.3 Атомно-флуоресцентная спектрометрия 12
1.4 Рентгенофлуоресцентная спектрометрия 12
2. Комплексообразование тяжелых металлов и их флуорометрические
свойства 14
2.1 Комплексообразование тяжелых металлов с замещенными
азагетероциклами 14
2.2 Комплексы тяжелых металлов, на основе замещенных пиразолных
лигандов 18
2.3 Теоретические основы эмиссии комплексов тяжелых металлов 20
2.4 Флуоресценция комплексов 24
3. Результаты и обсуждения экспериментальной части 27
3.1 Подборка универсального органического вещества 27
3.2 Оценка влияния рН на комплексообразлование 30
3.3 Оценка применимости метода на большем количестве ионов металлов
31
3.4 Оценка метеорологических характеристик предлагаемого метода 33
4. Расчеты технологических процессов 35
4.1 Расчет материального баланса 35
4.2 Технологическая схема малотоннажного производства 38
5. Экспериментальная часть 40
5.1 Синтез (Е)-2-(3-фенил-5-стирил-1Н-пиразол-1-ил)пиридина 40
5.2 Пробоподготовка для определения флуоресценции комплексов на примере комплексообразования (Е)-2-(3-фенил-5-стирил-1Н-пиразол-1-
ил)пиридина с металлами 40
5.3 Пробоподготовка для обределения необходимого значения pH 40
Заключение 42
Список используемых источников 43
Введение 6
1. Основные методы определения тяжелых металлов 8
1.1 Атомно-абсорбционная спектроскопия 8
1.2 Спектрофотометрия 11
1.3 Атомно-флуоресцентная спектрометрия 12
1.4 Рентгенофлуоресцентная спектрометрия 12
2. Комплексообразование тяжелых металлов и их флуорометрические
свойства 14
2.1 Комплексообразование тяжелых металлов с замещенными
азагетероциклами 14
2.2 Комплексы тяжелых металлов, на основе замещенных пиразолных
лигандов 18
2.3 Теоретические основы эмиссии комплексов тяжелых металлов 20
2.4 Флуоресценция комплексов 24
3. Результаты и обсуждения экспериментальной части 27
3.1 Подборка универсального органического вещества 27
3.2 Оценка влияния рН на комплексообразлование 30
3.3 Оценка применимости метода на большем количестве ионов металлов
31
3.4 Оценка метеорологических характеристик предлагаемого метода 33
4. Расчеты технологических процессов 35
4.1 Расчет материального баланса 35
4.2 Технологическая схема малотоннажного производства 38
5. Экспериментальная часть 40
5.1 Синтез (Е)-2-(3-фенил-5-стирил-1Н-пиразол-1-ил)пиридина 40
5.2 Пробоподготовка для определения флуоресценции комплексов на примере комплексообразования (Е)-2-(3-фенил-5-стирил-1Н-пиразол-1-
ил)пиридина с металлами 40
5.3 Пробоподготовка для обределения необходимого значения pH 40
Заключение 42
Список используемых источников 43
📖 Введение
Тяжелые металлы: группа металлов с атомной массой более 50 (Pb, Cd, Ni, Cr, Zn, Cu, Hg), которые при определенных концентрациях могут оказывать токсичное действие . Тяжелые металлы в основном встречаются в дисперсной форме в горных породах. Индустриализация и урбанизация увеличили антропогенный вклад тяжелых металлов в биосферу. Тяжелые металлы в наибольшей степени содержаться в почве и водных экосистемах и относительно меньшую долю составлчют в атмосфере в виде твердых частиц или паров. Токсичность тяжелых металлов для растений варьируется в зависимости от вида растений, конкретного металла, концентрации, химической формы, состава почвы и pH.
К высокотоксичным относятся такие элементы как Hg, Ag, Pb, Ni. Эти тяжелые металлы устойчивы и способны к биоаккумуляции, не разрушаются в окружающей среде и с трудом метаболизируются. Такие металлы накапливаются в экологической пищевой цепи за счет поглощения на уровне первичного производителя, а затем за счет потребления на уровне потребителей. Тяжелые металлы попадают в организм человека либо через дыхательные пути, либо через рот, что является основным путем проникновения для населения в целом, в значительной степени этому способствует урбанизация и дорожное движение, промышленная и сельскохозяйственная деятельность, сжигание мусора и добыча полезных ископаемых. Тяжелые металлы, такие как Cd, Ni, As и Cr, представляют ряд опасностей для человека, их потребление приводит к канцерогенезу, болезни ита-итай и минимата.
В водных системах ионы тяжелых металлов, таких как свинец, медь, ртуть, никель, кобальт, присутствующие в количествах, превышающих допустимые пределы, опасны для человека и водных организмов . Тяжелые металлы не поддаются разложению и накапливаются в живых организмах либо напрямую, либо через пищевую цепь. Внутри организма ионы металлов могут превращаться в более токсичные формы или напрямую вмешиваться в метаболические процессы. В результате токсичности металлов наблюдаются различные нарушения и повреждения, вызванные окислительным стрессом, вызванным ионами металлов. Токсическое воздействие металлического загрязнения в сочетании с потребностью в чистой воде для выживания и санитарии побудили исследователей предпринять все возможные шаги для поддержания качества воды.
Большинство методов определения тяжелых металлов обеспечивают высокую точность и низкие пределы обнаружения или же наоборот, так же для них требуется дорогостоящее оборудование и квалифицированные специалисты.
Таким образом, целью данной работы является разработка селективного способа определения тяжелых металлов в виде их комплексов флуорометрическим методом.
Для достижения поставленной цели в рамках данной ВКР был поставлен ряд задач:
• провести подбор универсального органического вещества для дальнейшего комплексообразования;
• исследовать органическое вещество на коплексообразование с различными видами тяжелых металлов;
• провести синтез универсального органического вещества;
• рассмотреть влияние pH растворов на комлексообразование и флуоресценцию;
• рассчитать чувствительность метода;
• составить материальный баланс синтеза;
• предложить технологическую схему малотоннажного производства подобранного органического вещества.
К высокотоксичным относятся такие элементы как Hg, Ag, Pb, Ni. Эти тяжелые металлы устойчивы и способны к биоаккумуляции, не разрушаются в окружающей среде и с трудом метаболизируются. Такие металлы накапливаются в экологической пищевой цепи за счет поглощения на уровне первичного производителя, а затем за счет потребления на уровне потребителей. Тяжелые металлы попадают в организм человека либо через дыхательные пути, либо через рот, что является основным путем проникновения для населения в целом, в значительной степени этому способствует урбанизация и дорожное движение, промышленная и сельскохозяйственная деятельность, сжигание мусора и добыча полезных ископаемых. Тяжелые металлы, такие как Cd, Ni, As и Cr, представляют ряд опасностей для человека, их потребление приводит к канцерогенезу, болезни ита-итай и минимата.
В водных системах ионы тяжелых металлов, таких как свинец, медь, ртуть, никель, кобальт, присутствующие в количествах, превышающих допустимые пределы, опасны для человека и водных организмов . Тяжелые металлы не поддаются разложению и накапливаются в живых организмах либо напрямую, либо через пищевую цепь. Внутри организма ионы металлов могут превращаться в более токсичные формы или напрямую вмешиваться в метаболические процессы. В результате токсичности металлов наблюдаются различные нарушения и повреждения, вызванные окислительным стрессом, вызванным ионами металлов. Токсическое воздействие металлического загрязнения в сочетании с потребностью в чистой воде для выживания и санитарии побудили исследователей предпринять все возможные шаги для поддержания качества воды.
Большинство методов определения тяжелых металлов обеспечивают высокую точность и низкие пределы обнаружения или же наоборот, так же для них требуется дорогостоящее оборудование и квалифицированные специалисты.
Таким образом, целью данной работы является разработка селективного способа определения тяжелых металлов в виде их комплексов флуорометрическим методом.
Для достижения поставленной цели в рамках данной ВКР был поставлен ряд задач:
• провести подбор универсального органического вещества для дальнейшего комплексообразования;
• исследовать органическое вещество на коплексообразование с различными видами тяжелых металлов;
• провести синтез универсального органического вещества;
• рассмотреть влияние pH растворов на комлексообразование и флуоресценцию;
• рассчитать чувствительность метода;
• составить материальный баланс синтеза;
• предложить технологическую схему малотоннажного производства подобранного органического вещества.
✅ Заключение
Основными задачами, стоящими перед органами, обеспечивающими экологическую безопасность, является снижение концентрации и повышение эффективности метода определения тяжелых металлов. Проблема воздействия тяжелых металлов на окружающую среду и организм человека решается за счет усовершенствования существующих и внедрения новых методов определения тяжелых металлов.
В данной работе продемонстрирована применимость метода определения ионов тяжелых металлов (Ag, Hg, Cu, La, Pb, Nd, Cd, Sm, Mg) путем их комплексобразования с пиридинзамещенными стирилпиразолинами.
При выполнении выпускной квалификационной работы были достигнуты следующие результаты:
• Установлено, что комплексы металлов с пиридинилпиразолом обладают люминесцентными свойствами.
• Показано, что комплексы различных металлов проявляют флуоресценцию при разных длинах волн, что позволяет селективно определять ионы металлов.
• Показано, что наибольшими флуоресцирующими свойствами комплексы обладают при pH среды 6-7.
• Был разработан прототип методики определения ионов свинца в почве флуорометрическим методом. Установлена чувствительность метода и минимальная концентрация ионов металла, определяемая данным методом.
• Разработана принципиальная технологическая схема получения вещества зонда.
Таким образом данное исследование необходимо для того, чтобы в каждой лаборатории могли быстро определить концентрацию тяжелых металлов в том или ином объекте окружающей среды, без дорогостоящего оборудования и специально обученных специалистов.
В данной работе продемонстрирована применимость метода определения ионов тяжелых металлов (Ag, Hg, Cu, La, Pb, Nd, Cd, Sm, Mg) путем их комплексобразования с пиридинзамещенными стирилпиразолинами.
При выполнении выпускной квалификационной работы были достигнуты следующие результаты:
• Установлено, что комплексы металлов с пиридинилпиразолом обладают люминесцентными свойствами.
• Показано, что комплексы различных металлов проявляют флуоресценцию при разных длинах волн, что позволяет селективно определять ионы металлов.
• Показано, что наибольшими флуоресцирующими свойствами комплексы обладают при pH среды 6-7.
• Был разработан прототип методики определения ионов свинца в почве флуорометрическим методом. Установлена чувствительность метода и минимальная концентрация ионов металла, определяемая данным методом.
• Разработана принципиальная технологическая схема получения вещества зонда.
Таким образом данное исследование необходимо для того, чтобы в каждой лаборатории могли быстро определить концентрацию тяжелых металлов в том или ином объекте окружающей среды, без дорогостоящего оборудования и специально обученных специалистов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.