CC BY
0
УДК 543.4
ПРОБОПОДГОТОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЧЕРНИЛ, СОДЕРЖАЩИХ ФТАЛОЦИАНИНОВЫЕ ПИГМЕНТЫ
© 2024 Е. А. Дорофеева1, А. В. Озерова2
1 кандидат химических наук, доцент кафедры химии
2студент e-mail: сhimic@ mail.ru
Курский государственный университет
Вследствие нерастворимости фталоцианиновых пигментов в воде и органических растворителях исследование их в составе гелевых чернил сопряжено со определенными трудностями. В связи с этим актуальной представляется оценка возможности использования спектрофотометрии для сравнительных исследований фталоцианиновых пигментов в материалах письма. Одним из этапов достижения указанной цели является подбор оптимальных условий подготовки проб чернил к спектрофотометрическому исследованию.
Ключевые слова: спектрофотомерия, фталоцианиновые пигменты, гелевые чернила, пробоподготовка.
SAMPLE PREPARATION FOR SPECTROPHOTOMETRIC ANALYSIS OF INK CONTAINING PHTHALOCYANINE PIGMENTS
© 2024 E. A. Dorofeeva 1, A. V. Ozerova 2
1 Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemistry 2 Student e-mail: with [email protected]
Kursk State University
Due to the insolubility of phthalocyanine pigments in water and organic solvents, their study in the composition of gel inks is fraught with certain difficulties. In this regard, it is relevant to evaluate the possibility of using spectrophotometry for comparative studies of phthalocyanine pigments in writing materials. One of the stages in achieving this goal is to select the optimal conditions for preparing ink samples for spectrophotometric examination.
Keywords: spectrophotometry, phthalocyanine pigments, gel ink, sample preparation.
Фталоцианиновые пигменты, получаемые из медьфталоцианина, нерастворимы в воде, в большинстве органических растворителей, чрезвычайно устойчивы к действию света, высокой температуры, кислот и щелочей. На воздухе они выдерживают нагревание без разложения до 500°С, возгоняются в вакууме при 580 °С, не разрушаются расплавленными едкими щелочами и кипящими кислотами (кроме азотной кислоты), при этом характеризуются чистым цветом и яркими оттенками, высокой термо- и светостойкостью, что делает их исключительно ценными пигментами для цветной печати в полиграфии, для крашения резины, пластических масс,
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
лакокрасочной промышленности, и т.д. [1; 2]. Производные фталоцианина меди широко распространены в качестве компонентов материалов письма (чернил разных видов, паст для шариковых ручек, штемпельных красок, бирюзовых тонеров для электрофотографического способа печати и т.д.) [3]. В связи с этим актуальной представляется оценка возможности использования спектрофотометрии для исследования фталоцианиновых пигментов в материалах письма. Одним из этапов достижения указанной цели является подбор оптимальных условий подготовки проб образцов чернил к исследованию методом спектрофотометрии. При выборе условий проведения пробоподготовки учитывали следующие факторы: влияние соэкстрактивных веществ (компонентов чернил, бумаги) на спектр экстрактов фталоцианиновых пигментов; время проведения экстракции; размеры вырезок штрихов чернил.
Объектами исследования были образцы синих гелевых чернил разных производителей. Пробы готовили двумя способами: растворением микрокапли чернил в концентрированной серной кислоте и нанесением штрихов чернил на бумаги разных видов. Из штрихов пименты экстрагировали концентрированной серной кислотой. Полученные таким образом экстракты в серной кислоте исследовали методом спектрофотометрии (спектрофотометр UV-1800, диапазон длин волн 200-850 нм, ширина щели 1,0 нм, высокая скорость сканирования, шаг сканирования 1,0 нм, смена источника излучения при 340 нм, обработка спектральной информации с использованием программного обеспечения UV Probe 3.34).
На спектрах экстрактов в серной кислоте образцов гелевых чернил имеются полосы поглощения в области 790, 703, 441, 308, 255 и <250 нм. В ультрафиолетовой области спектра полосы поглощения фталоцианиновых пигментов с максимумами 308, 255, <250 нм перекрываются интенсивными полосами поглощения веществ, экстрагирующихся из бумаги. Сильное фоновое поглощение бумаги не позволяет использовать ультрафиолетовую область спектра для сравнения образцов чернил.
В экстрактах оптическая плотность полосы поглощения Х=790нм линейно зависит от длины штриха (концентрации фталоцианинового пигмента в штрихе). Для штрихов гелевых чернил длиной 1 см значение величины оптической плотности полосы поглощения Х=790нм варьируется в пределах от 0,2 до 0,9.
С увеличением времени экстракции наблюдается значительное увеличение интенсивности полос поглощения в ультрафиолетовой области, относимых к фоновому поглощению веществ, экстрагируемых из бумаги. В видимой области спектра стабилизация оптических плотностей основных полос поглощения наблюдается через 15 минут.
Таким образом, при проведении спектрофотометрических исследований гелевых чернил следует придерживаться следующих рекомендаций по подготовке проб: по возможности выбирать равномерно окрашенные штрихи длиной до 1 см; придерживаться времени экстракции фталоцианиновых пигментов концентрированной серной кислотой 15-20 минут; измерение спектров целесообразно проводить в диапазоне длин волн 400-800 нм, не используя УФ-область спектра, если исследуются штрихи чернил на бумаге.
Библиографический список
1. Вёрле, Д. Практическое применение фталоцианинов-от красителей и пигментов до материалов для оптических, электронных и фотоэлектронных устройств / Д. Вёрле и др. // Макрогетероциклы. - 2012. - Т. 5. - №. 3. - С. 191-202.
Auditorium. Электронный научный журнал Курского государственного университета. 2024. № 4 (44)
2. Зуев, К. В. Химическое модифицирование фталоцианинов и их применение в гетерогенных системах: диссертация ... кандидата технических наук / К. В. Зуев. - Москва, 2019. - 169 с.
3. Состав и свойства материалов письма : справочное пособие / под общей редакцией Э. А. Тросман, Т. Б. Чертковой. - Москва : Российский Федеральный центр судебной экспертизы при Министерстве юстиции Российской Федерации, 2017. - 107 с.
