Спектры поверхности

[magistr87]

Перенесено из работы на заказ. Коллеги, если есть идеи, как это сделать - помогите, пожалуйста!

Здравствуйте, коллеги!
Нужно провести эксперимент по исследованию на поверхности магнетита и гематита образовавшихся комплексов ионов железа с фосфат анионами. Для этого необходимо снять спектры поверхности магнетита и гематита в сухом виде, далее их вымочить в растворе (без добавления фосфат ионов) фонового электролита хлорида калия с См= 0,01 М при определенных рН данных растворов до установления равновесия и с добавлением фосфата и не подвергая просушке снять спектры для понимания какие фосфатные комплексы железа образовались!

[magistr87]

Под изучением я понимаю прежде всего установление их природы: дипротонированный фосфат или монопротоннированный фосфат или не протонированный фосфат, связанный преимущественно с поверхностными ионами железа (фосфор через кислород!!!) при определенных значениях рН и концентрации фосфат ионов в растворе; монодентантный биядерный или монодентантный одноядерный;в случае одноядерного комплекса выяснить по возможности образование водородной связи через кислород с поверх. соседними ионами железа, окромя естественно существующей ковалентной!

[Polychemist]

А какие спектры Вы имеете в виду?

[magistr87]

ИК спектры в режиме ATR точно, но возможно и другие, лишь бы решили проблему изучения...

[Polychemist]

Может переехать в физхимию? Само оборудование простое, оно есть в Москве у многих, но что-то мне подсказывает, что задача не очень простая, в том разделе больше вероятность встретить специалиста.

[magistr87]

Polychemist, спасибо за совет, только в форуме физхимия обсуждаются темы, как я понимаю, связанные с вопросами физической химии "вообще", а не с возможностью что-то сделать у человека, располагающего оборудованием...

[Polychemist]

Люди, понимающие как что-то сделать, обычно располагают оборудованием или знают, где оно стоит. Судя по отсутствию откликов в этой теме (за 2 недели!), люди, даже имеющие оборудование (а оно рутинное на самом деле!), не очень хотят связываться с Вашей задачей, ибо не уверены в возможности её решения с помощью НПВО. На мой взгляд, Вам лучше спрашивать там, где есть люди, действительно работающие с комплексами. Ну а просто найти ИК-НПВО в Москве... ну зайдите на химфак МГУ, позвоните в РАНовские институты, предварительно изучив их по интернету. Что-то мне подсказывает, что за 1-2 часа прибор Вы найдёте. Но что дальше - Вам точно понятно? У Вас есть опыт решения подобных задач? Или Вы знаете публикацию, где что-то подобное делали этим методом?

[magistr87]

Polychemist, спасибо!
Опыта решения нет, поэтому конечно нужны уточнения у специалиста, но имеются публикации с подобными исследованиями...

[chaus]

Для того, чтобы узнать прямым методом, что с чем и какой связью связано, нужно снимать рентгеноэлектронные спектры (ЭСХА). В ИФХЭ РАН точно есть электронный спектрометр, насколько годный для дела -- не знаю.

[magistr87]

Хорошо, попробую спросить про электронный спектрометр

[MONSTA]

Спектры без просушки - это очень муторное дело. Возьмем ИК (о которых сначала шла речь). Да, в области, где не поглощает вода, удается найти полосы ионов с двойными связями с кислородом, вроде сульфата. Фосфат наверняка где-то там же будет. Но как вообще можно в этих условиях получить хоть что-то о водородной связи, кроме той, которая в присутствующей воде?

[magistr87]

Согласен с Вами "о водородной связи", но ИК спектры в режиме ATR наиболее чувствительны к изучению поверхностных комплексов о которых шла речь выше + необходимы "спектры именно без просушки" - так как просушка образца может вообще изменить состав и строение комплексов.
А информация о "водородной связи, кроме той, что присутствует в воде", как я понимаю, решалась в одной из статей благодаря использованию, например, тяжелой воды - "но это вообще экзотика", поэтому интересуюсь у форумчан, как "это" (см выше) можно исследовать другими методами или какие необходимо внести изменения при снятии в режиме ATR.

[Hattabych]

Имейте в виду, что в режиме ATR (НПВО) глубина забора сигнала достаточно большая (микроны) - это не поверхностный анализ. Увидите ли вы сигналы поверхностных комплексов на фоне объемного материала - это большой вопрос.

[Polychemist]

С каких пор тяжёлая вода - экзотика?

[magistr87]

дорого стоит... я в этом смысле) да и "достать" вроде как проблематично)

[Polychemist]

Ну если D2O для Вас проблема, то может поискать научные задачи по-проще (извините за резкость)?

[МОNSТА]

Ионы водорода (что простого, что тяжелого) в воде обмениваются с соседями очень быстро, эстафетный механизм никто еще не отменял. Я не смотрел упомянутой "одной статьи", но я как-то не понимаю, что здесь в принципе может дать использование тяжелой воды.

[magistr87]

На данный момент ("нет денег у лабы"), в виду необходимости сделать эксперимент в ближайщее время, покупка D2O - для меня представляет проблему.
Что касается особенностей её использования в анализе, то можно об этом узнать из статьи
Phosphate adsorption onto hematite: An in situ ATR-FTIR investigation of the effects of pH and loading level on the mode of phosphate
surface complexation. Evert J. Elzinga, Donald L. Sparks Journal of Colloid and Interface Science 308 (2007) 53–70
doi:10.1016/j.jcis.2006.12.061

[Polychemist]

И сколько той воды надо для смачивания поверхности? 1-2 мл? Полагаю тут есть достаточно москвичей, для которых это легко.

[magistr87]

Я полагаю на ней необходимо сделать и часть растворов...
+ она очень гигроскопична...
Конечно, чтоб понять - какое её кол-во необходимо, нужно проделать все опыты на "обычной воде", но мне кажется такими минимальными объемами тут не обойтись.