Binding Properties of Alkali Metal Ions with DBPDA Ion Exchanger

알칼리 금속이온들과 DBPDA 이온교환체와의 결합특성

  • Kim, Dong Won (Department of Chemistry, Chungbuk National University) ;
  • Kim Chang Suk (Department of Chemistry Education, Chungbuk National University) ;
  • Choi Ki Young (Department of Chemistry, Mokwon University) ;
  • Jeon Young Shin (Korea Atomic Energy Research Institutem Analyitical Chemistry Department)
  • 김동원 (충북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김창석 (충북대학교 사범대학 과학교육학부) ;
  • 최기영 (목원대학교 화학과) ;
  • 전영신 (한국원자력연구소 분석화학연구부)
  • Published : 1993.05.20

Abstract

Synthesis of polymer-supported azacrown ether ion exchanger, {(4,5): (13,14)-dibenzo-6,9,12-trioxa-3,15,21-triazazabicyclo[15.3.1]heneicosa-1(21),17,19-triene-2,16-dione : DBPDA ion exchanger}, and its ion binding ability to alkali metal $(Li^+,\;Na^+,\;K^+)$ picrates were studied. The binding constants $(K_b)$ of DBPDA ion exchanger to the alkali metal picrates in ether type solvents were obtained by spectrophotometry. Binding constants of alkali metal ions were in the order to Li < Na < K, and alkali metal ions were formed 1 : 1 complexes with ligands of DBPDA ion exchanger. Also, $K_b$ was found to depend on the variables such as solvent and temperature. The binding constants for the complexes were obtained in the ranges of $2{\times}10^3{\sim}4{\times}10^4M^{-1}$. In order to obtain the enthalpy (${\Delta}$H) and entropy changes (${\Delta}$S)n the complexation process, Kb were plotted against the temperature in the ranges of 10∼40$^{\circ}C$ according to the van't Hoff theory. Enthalphy and entropy changes were found in the ranges of -2.71∼-3.79 kcal/mol, and -16.52∼-20.57 eu, respectively.

고분자물질로 지지된 아자크라운 에테르(polymer supported azacrown ether:DBPDA ion exchanger)를 합성하고, 이 이온교환체와 Li, Na, 그리고 K의 피크레이트염과의 이온결합등에 대하여 알아보았다. 그리고, DBPDA 이온교환체와 알칼리 피크린산염의 에테르형 용매내에서 알칼리 금속이온들의 결합상수(binding constant:Kb)를 분광광도법을 통하여 구하였다. 그 결과, 결합상수의 크기는 Li < Na < K 순으로 증가하였으며, 리간드와 1:1 착물을 형성한다는 것을 알 수 있었다. 또한 이들의 Kb값들은 용매 및 온도 등과 같은 것들에 의하여 변화하였으며, 그 값들은 $2{\times}10^3{\sim}4{\times}10^4M^{-1}$ 범위내에 있었다. 한편 이들 착물형성 과정에서의 엔탈피 및 엔트로피 변화, ${\Delta}$H 및 ${\Delta}$S는 10~40$^{\circ}C$ 온도 범위내에서 van't Hoff plot으로부터 구했으며, 이들의 값들은 각각, -2.71∼-3.79 kcal/mol과 -16.52∼-20.57 eu 범위내에 있었다.

Keywords

References

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