УДК 543.08

Матюшин Д.Д., Гармаш А.В..

ЦВЕТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СТАРЕНИЯ ИНДИКАТОРНЫХ БУМАГ С ПОМОЩЬЮ СКАНЕРА

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, химический факультет

Acidity constants (K_a) of congo red and methyl orange sorbed on indicator papers have been determined by colorimetry using scanner. After long-term storage of the papers pK_a values of the dyes shift to the acid region by 1 -2.5 units.

Keywords: colorimetry, scanner, indicator papers.

Методом цветометрии с использованием сканера определены константы кислотности (K_a) индикаторов конго красный и метиловый оранжевый, сорбированных на индикаторной бумаге. При длительном хранении бумаги величины pK_a красителей смещаются в кислую область на 1 - 2,5 единицы. 

Ключевые слова: цветометрия, сканер, индикаторные бумаги.

Для изучения кислотно-основных свойств сорбированных красителей наиболее удобен метод фотометрии диффузного отражения в спектроскопическом или цветометрическом варианте [1]. До сих пор применение этого метода ограничивалось лишь сухими сорбентами, поскольку характеристики диффузного отражения сильно зависят от влажности образца, а контроль степени влажности сорбентов затруднителен [2]. В то же время для красителей сорбированных на индикаторных бумагах, представляют интерес кислотно-основные характеристики как раз во влажном состоянии. Кроме того, для индикаторных бумаг и в сухом состоянии фактура поверхности и оптические характеристики отражения плохо воспроизводятся.

Нами предложен способ воспроизводимой регистрации цветовых характеристик влажных индикаторных бумаг с использованием сканера [3]. Он основан на линейной корреляции между значениями отдельных цветовых компонент, регистрируемых сканером, - красной (R), зеленой (G) и синей (B) - для бумаги разной степени влажности. С использованием этого способа изучены зависимости цветовых характеристик от рН для индикаторных бумаг конго красный 1956 и 2009 года выпуска. Из этих зависимостей рассчитаны константы кислотности красителя (K_a) в сорбированном состоянии на бумаге. Расчет проводили в приближении аддитивной линейной зависимости цветовых характеристик от содержания кислотной и основной формы красителя [1]. Для бумаги 2009 года выпуска величины pK_a составили 3,6±0,2 и совпали друг с другом в пределах погрешности при расчете по каждой из характеристик R, G и B. Эта величина близка к значению pK_a конго красного для растворов, равному 4,1 [4]. В то же время для бумаги 1956 года выпуска значение pK_a составило 1,51±0,07 (расчет по характеристике R), 1,52±0,08 (G) и 1,49±0,08 (B). Аналогичный эффект был обнаружен и для бумаги метиловый оранжевый 1958 года выпуска: для нее значение pK_a составило 2,4±0,2 (расчет по характеристике B), в то время как для раствора, по различным данным, 3,40 и 3,76 [4]. Таким образом, при длительном хранении индикаторных бумаг может наблюдаться значительный - на 1 - 2,5 единицы - сдвиг величины pK_a в кислую область. Этот эффект может быть связан с образованием водородных связей между гидроксильными группами целлюлозы и аминогруппами красителей, стабилизирующими непротонированную форму индикатора [5].

Литература

1. С.А.Морозко, О.В.Кузнецова, В.М.Иванов // Журн. аналит. химии. 1997. Т. 52. № 11. С. 1146.

2. Г.Кортюм, В.Браун, Г.Герцог // Усп. физ. наук. 1965. Т. 85. № 2. С. 365–380.

3. А.В.Гармаш, Т.В.Козарь // Современные направления теоретических и прикладных исследований '2011. Сборник научных трудов. Одесса, 2011.

4. R.W.Sabnis. Handbook of acid-base indicators. London- N.Y.:CRC Press, 2007. 398 p.

5. В.Г.Амелин, А. В. Третьяков // Журн. аналит. химии. 2003. Т.58. N:8. С. 829.