Волощук Ю.В., Михайловська Т.М.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

ПОТЕНЦІЙНІ БІОЦИДНІ СКЛАДОВІ ІНГІБІТОРНОЇ КОМПОЗИЦІЇ ПРОЦЕСУ СОЛЕОСАДЖЕННЯ

Чисельні дослідження фосфонієвих солей вказують на їх значну біологічну активність. Серед них лікарські засоби різної терапевтичної дії, гербіциди, інсектициди, пестициди, біоциди і т.ін.. Тому важливо було дослідити деякі з них як можливі біоциди синьо-зелених водоростей (Cyanophyta).

Досліджені фосфонієві солі з різною будовою алкіліденової частини молекули та різними аніонами, а саме: 1. α–фенілгідразиноуреїдометилтри-фенілфосфоній; 2. бензоїлкарбометилтрифенілфосфоній хлорид; 3. α-n-бром-фенілгідразинууреїдометилтрифенілфосфонійбортетрафлуорид; 4. α-n–метоксифенілазо-α-триметилсилін–n–метоксибензоїлкарбометилтри-фенілфосфоній хлорид; 5. уреїдометилтрифенілфосфоній хлорид; 6. α – карбоксиметилуреїдометилтрифенілфосфоній йодид.

Дія кожної із перерахованих фосфонієвих солей перевірена як біоцид синьо-зелених водоростей (Cyanophyta) на тест-культурі Ряска звичайна. за концентрацій, мг/л: 2, 5, 10, 15 та 20. Період спостереження тривав 14 днів.

Усі досліджені фосфонієві сполуки проявляють біоцидну активність щодо впливу на тест-культуру синьо-зелених водоростей Ряска звичайна, хоча механізм їх впливу виявився різним. Вплив сполук означених номерами 1, 2, 4 в основному характеризується дією на важливі процеси життєдіяльності, що відбуваються в клітинах водоростевих культур – на процес фотосинтезу. Дія сполук під номерами 3,5 і 6 на життєздатність рослини визначається їх впливом на провідні канали черешків, характеризується звуженням або розширенням каналів і відповідною їх реакцією на подразнюючі фактори, що викликаються супутніми процесами.

За ефективністю виявленої дії досліджені фосфонієві сполуки можна розмістити в ряд: 2. бензоїлкарбометилтрифенілфосфоній хлорид ≈ 3. α-n-бромфенілгідразинууреїдометилтрифенілфосфонійбортетрафлуорид ≈ 4. α-n-метоксифенілазо-α-триметилсилін–n–метоксибензоїлкарбометилтрифеніл-фосфоній хлорид > 5. уреїдометилтрифенілфосфоній хлорид > 1. α–феніл-гідразиноуреїдометилтрифенілфосфоній > 6. α–карбоксиметилуреїдометил-трифенілфосфоній йодид.

З метою визначення можливості використання таких біоцидів в композиціях для одночасного гальмування процесів осадження карбонатів і проростання біооброщувачів в басейнах охолодження обігових вод, досліджено їх вплив на перетворення кальцій гідрокарбонату в карбонат в модельній системі вивчення процесів осадження карбонатів.

Розклад кальцій гідрокарбонату до карбонату задовільно описується кінетичним рівнянням другого порядку. Кількісними характеристиками процесу перетворення кальцій гідрокарбонату за присутності досліджуваних сполук і без них були обрані ефективна константа швидкості реакції (k_еф.) та ступінь перетворення (a₆₀) за час досягнення загину на кінетичній кривій зменшення йонів Са²⁺. Ефективна константа швидкості для термічного розкладу Са(НСО₃)₂ при 323 К складає 1,6 л/моль ^. хв. Ступінь перетворення (a₆₀) при цьому дорівнює 0,52.

На рисунку, показані залежності k_еф. та ступеня перетворення кальцій гідрокарбонату до карбонату від природи фосфонієвої сполуки. Як видно із рисунка, сполуки 1, 2 і 3 певною мірою проявляють інгібуючий ефект на процес розкладу гідрокарбонату в карбонат, на відміну від сполук 4,5 і 6 які не тільки прискорюють розклад кальцій гідрокарбонату (збільшення k_еф. в порівнянні з термічним процесом розкладу), але й сприяють глибині його перетворення (збільшується ступінь перетворення).

Рис. Залежність ефективної константи швидкості (k_еф.) та ступеня перетворення Са(НСО₃)₂ в СаСО₃ від природи біоцидної сполуки (концентрація сполук 15 мг/л)

Таким чином, сполуки: 1. α – фенілгідразиноуреїдометилтрифеніл-фосфоній; 2. бензоїлкарбометилтрифенілфосфоній хлорид; 3. α - n- бром-фенілгідразинууреїдометилтрифенілфосфонійбортетрафлуорид можуть бути потенційними біоцидними складовими інгібіторної композиції процесів осадження карбонатів.