Руслан Є. Хома, Олександр М. Чеботарьов, Денис В. Снігур, Тетяна С. Бєньковська
{"title":"HMTA-HCl-H2O 缓冲体系的物理和化学特性","authors":"Руслан Є. Хома, Олександр М. Чеботарьов, Денис В. Снігур, Тетяна С. Бєньковська","doi":"10.15421/jchemtech.v31i1.273194","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Досліджено стабільність водних розчинів гексаметилентетраміну (HMTA) без кислотних добавок (HCl, H2SO4, цитратно-фосфатні буферні системи тощо) в області температур 1.0 ÷ 20.0 °С та концентрацій HMTA 0.10 ÷ 1.0 М (pH0 = 7.05 ÷ 8.25) методами спектрофотометрії, прямої рН- та редоксметрії. Оцінено вміст іонів амонію та формальдегіду – кінцевих продуктів гідролізу HMTA. Молярна концентрація іонів амонію складає не більше 5.0 % від загального вмісту HMTA та у кілька разів вища за концентрацію формальдегіду. Показано, що динаміка накопичення іонів амонію та формальдегіду не корелює із ходом потенціометричних кривих. Встановлено, що зі збільшенням концентрації водних розчинів HMTA (0.50 та 1.00 М) підвищується їх гідролітична стійкість. Отримано алгебраїчне рівняння, що описує співвідношення об’ємів розчинів 1.00 М (2.50 М) HMTA та 0.10 М HCl, які необхідні для приготування буферних розчинів із певним значенням pH в області 4.30 ÷ 7.40 (5.00 ÷ 7.50). Запропоновано математичну модель, яка в першому наближенні описує концентраційну залежність буферної ємності розчинів HMTA – HCl – H2O. Показано, що розведення в тисячу разів розчинів, які приготовлені на основі 1.00 М HMTA та 0.10 М HCl (рН0 5.45 та 6.35), а також 2.50 М HMTA та 0.10 М HCl (рН0 5.90) практично не призводить до помітних змін значень рН.","PeriodicalId":41282,"journal":{"name":"Journal of Chemistry and Technologies","volume":"9 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.5000,"publicationDate":"2023-04-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БУФЕРНОЇ СИСТЕМИ HMTA – HCl – H2O\",\"authors\":\"Руслан Є. Хома, Олександр М. Чеботарьов, Денис В. Снігур, Тетяна С. Бєньковська\",\"doi\":\"10.15421/jchemtech.v31i1.273194\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Досліджено стабільність водних розчинів гексаметилентетраміну (HMTA) без кислотних добавок (HCl, H2SO4, цитратно-фосфатні буферні системи тощо) в області температур 1.0 ÷ 20.0 °С та концентрацій HMTA 0.10 ÷ 1.0 М (pH0 = 7.05 ÷ 8.25) методами спектрофотометрії, прямої рН- та редоксметрії. Оцінено вміст іонів амонію та формальдегіду – кінцевих продуктів гідролізу HMTA. Молярна концентрація іонів амонію складає не більше 5.0 % від загального вмісту HMTA та у кілька разів вища за концентрацію формальдегіду. Показано, що динаміка накопичення іонів амонію та формальдегіду не корелює із ходом потенціометричних кривих. Встановлено, що зі збільшенням концентрації водних розчинів HMTA (0.50 та 1.00 М) підвищується їх гідролітична стійкість. Отримано алгебраїчне рівняння, що описує співвідношення об’ємів розчинів 1.00 М (2.50 М) HMTA та 0.10 М HCl, які необхідні для приготування буферних розчинів із певним значенням pH в області 4.30 ÷ 7.40 (5.00 ÷ 7.50). Запропоновано математичну модель, яка в першому наближенні описує концентраційну залежність буферної ємності розчинів HMTA – HCl – H2O. Показано, що розведення в тисячу разів розчинів, які приготовлені на основі 1.00 М HMTA та 0.10 М HCl (рН0 5.45 та 6.35), а також 2.50 М HMTA та 0.10 М HCl (рН0 5.90) практично не призводить до помітних змін значень рН.\",\"PeriodicalId\":41282,\"journal\":{\"name\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"volume\":\"9 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.5000,\"publicationDate\":\"2023-04-25\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i1.273194\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Chemistry and Technologies","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i1.273194","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
通过分光光度法、直接 pH 值法和氧化还原测定法,研究了不含酸添加剂(盐酸、硫酸、柠檬酸盐-磷酸盐缓冲体系等)的六亚甲基四胺(HMTA)水溶液在 1.0 ÷ 20.0 °C、HMTA 浓度为 0.10 ÷ 1.0 M(pH0 = 7.05 ÷ 8.25)的温度范围内的稳定性。对 HMTA 水解的最终产物铵离子和甲醛的含量进行了估算。铵离子的摩尔浓度不超过 HMTA 总含量的 5.0%,是甲醛浓度的数倍。研究表明,铵离子和甲醛离子的积累动态与电位曲线的走向并不相关。研究发现,随着 HMTA 水溶液(0.50 和 1.00 M)浓度的增加,其水解稳定性也会增加。研究得出了一个代数方程,该方程描述了 1.00 M (2.50 M) HMTA 和 0.10 M HCl 溶液的体积比,这是制备具有一定 pH 值(4.30 ÷ 7.40 (5.00 ÷ 7.50))的缓冲溶液所必需的。提出了一个数学模型,以第一近似值描述了 HMTA - HCl - H2O 溶液缓冲能力的浓度依赖性。结果表明,将 1.00 M HMTA 和 0.10 M HCl(pH0 5.45 和 6.35)以及 2.50 M HMTA 和 0.10 M HCl(pH0 5.90)溶液稀释千倍,实际上不会导致 pH 值发生明显变化。
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БУФЕРНОЇ СИСТЕМИ HMTA – HCl – H2O
Досліджено стабільність водних розчинів гексаметилентетраміну (HMTA) без кислотних добавок (HCl, H2SO4, цитратно-фосфатні буферні системи тощо) в області температур 1.0 ÷ 20.0 °С та концентрацій HMTA 0.10 ÷ 1.0 М (pH0 = 7.05 ÷ 8.25) методами спектрофотометрії, прямої рН- та редоксметрії. Оцінено вміст іонів амонію та формальдегіду – кінцевих продуктів гідролізу HMTA. Молярна концентрація іонів амонію складає не більше 5.0 % від загального вмісту HMTA та у кілька разів вища за концентрацію формальдегіду. Показано, що динаміка накопичення іонів амонію та формальдегіду не корелює із ходом потенціометричних кривих. Встановлено, що зі збільшенням концентрації водних розчинів HMTA (0.50 та 1.00 М) підвищується їх гідролітична стійкість. Отримано алгебраїчне рівняння, що описує співвідношення об’ємів розчинів 1.00 М (2.50 М) HMTA та 0.10 М HCl, які необхідні для приготування буферних розчинів із певним значенням pH в області 4.30 ÷ 7.40 (5.00 ÷ 7.50). Запропоновано математичну модель, яка в першому наближенні описує концентраційну залежність буферної ємності розчинів HMTA – HCl – H2O. Показано, що розведення в тисячу разів розчинів, які приготовлені на основі 1.00 М HMTA та 0.10 М HCl (рН0 5.45 та 6.35), а також 2.50 М HMTA та 0.10 М HCl (рН0 5.90) практично не призводить до помітних змін значень рН.