Спектрофотометрия комплексов никеля (II) с 1,2-диаминоэтаном

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
87

ФИЗИКА. ХИМИЯ
2012. Вып. 1

Неорганическая и аналитическая химия

УДК 541.49 + 543.420.62

Н.С. Булдакова, В.И. Корнев, Т.Н. Кропачева

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ КОМПЛЕКСОВ НИКЕЛЯ(II) С 1,2 – ДИАМИНОЭТАНОМ

Спектрофотометрическим методом на перхлоратном фоне для I = 0,1 при T = 20 ± 2°С изучены равновесия в 
системе Ni(II)–1,2-диаминоэтан. Определена стехиометрия образующихся комплексов, области pH их существования, а также рассчитаны константы устойчивости этих комплексов. Установлены доли накопления комплексов в зависимости от кислотности среды. Экспериментальные данные обработаны с помощью математических моделей, которые позволили оценить возможность существования в растворе широкого спектра комплексных частиц и выделить из них те, учет которых достаточен для воспроизведения наблюдаемой картины.

Ключевые слова: никель(II), комплекс, 1,2-диаминоэтан, константа устойчивости, спектрофотометрия.

1,2-Диаминоэтан (En) образует комплексные соединения со многими катионами металлов и по
этому используется в качестве эффективного комплексообразующего реагента. В промышленности 
этот препарат применяется для производства фунгицидов, эмульгаторов, пластификаторов, красителей, а также как отвердитель эпоксидных смол. Кроме того, 1,2-диаминоэтан является исходным 
сырьем для получения многих лекарств. Он обладает хорошими антибактериальными свойствами. 
Однако пары 1,2-диаминоэтана токсичны, они повреждают глаза, кожу и дыхательные пути. Предельно допустимая концентрация паров 1,2-диаминоэтана в воздухе составляет 0,001 мг/дм3. В присутствии катионов металлов и, в частности, никеля(II) токсичность препаратов заметно падает. Причем снижение токсичности зависит от кислотности раствора. Очевидно, что наблюдаемое явление 
можно объяснить образованием в растворе координационных соединений соответствующих металлов, которые являются менее токсичными. 

Никель(II) также является биологически активным металлом. Избыток солей никеля(II) в орга
низме оказывает токсичное морфологическое изменение в клетке [1]. Соли никеля(II) находят широкое применение в различных областях промышленности и сельского хозяйства. 

Широкое использование солей никеля(II) и 1,2-диаминоэтана требует детального исследования 

процессов комплексообразования в системе Ni(II)–En–H2O. Изучение состава и констант устойчивости комплексов, образующихся в данной системе, впервые проведено потенциометрическим методом 
более 50 лет назад. Критический обзор литературных сведений представлен в работе [2]. Было установлено, что в зависимости от концентрации 1,2-диаминоэтана в системе Ni(II)–En–H2O образуются 
три типа комплексов: [NiEn]2+ (lgβ = 7,66), [NiEn2]2+ (lgβ = 14,06) и [NiEn3]2+ (lgβ = 18,61). Весьма 
близкие данные опубликованы в работе [3]. Однако в рассматриваемых работах не были установлены 
границы pH существования комплексов, не изучено влияние концентрации En на сдвиг равновесия и 
выход комплексов, а также не проведена статистическая обработка полученных констант.

В настоящей работе спектрофотометрическим методом изучен характер равновесий в системе 

Ni(II)–En–H2O. Обработка экспериментальных данных проведена с использованием строгой математической модели с учетом полноты всех реализующихся в исследуемой системе равновесий. Применение 
спектрофотометрического метода в сравнении с потенциометрическим даст дополнительную возможность выявить несколько предложенных химических моделей. Если выбрать оптимальные длины волн, 
можно добиться того, что каждая из образовавшихся комплексных частиц будет вносить непосредственный вклад в измеряемые параметры. В этом плане спектрофотометрический метод, используемый 
для установления химической модели, имеет преимущество перед потенциометрическим методом.

Знание основных физико-химических констант комплексов никеля(II) с 1,2-диаминоэтаном, а 

также всего многообразия факторов, влияющих на процесс комплексообразования, создает информационную основу для их эффективного практического использования.