А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Этот способ успешно применен для выделения бора из стекол [550] и фторидных солей [969). Изучалась экстрагирование борной кислоты из водного раствора смесью метанола и изопропилового эфира (1: 2) [91Ц. 139 Коэффициент распределения в этой системе при 25'С раве!С 0,178. Полное извлечение борной кислоты в циркуляциоииом приборе при РН 2 — 3 происходит в течение 4 час, Преимущество метода состоит в возможлпйбьх ности отделения микрограммо- Е х вых количеств бора от грам27а(502) мовых количеств 3!Ог, В про- Г 6 65 цессе экстранции через анализируемый раствор, которыи 77зо перемешивают магнитной мешалкой, непрерывно пропусх— ХСЬ кают поток мелких капель смеси растворителей.
При этом йг МР70 8102 собирается в крупные хлопья и удерживается в виде 17,1 тонкой суспензии, что не мешает количественному извлебг (р (у гр гу нию боРа. Конг7енгпратГггя глггалибллгелеьг!У Значительно быстрее боР- ная кислота экстрагируется Рнс. 35. Влияние концентрации выса- ацетоном из силикатных облнвзтелей на коэффяцнент раепреде- разцов после их разложения ленка боРной кнслаты прн экстрак- для этого анализируемый рацнн язаамнловым спиртам створ с РН 8, содержащий 1— 10 мкг В, помешают в аппарат Сокслета и проводят экстракцию в течение 2 час. (743!. В качестве экстрагирующих агентов для извлечения борной кислоты из водных растворов используют также амиловый и изоамиловый спирты 12051 Эффективность высаливателгг прн экстракцни борной кислоты из водного раствора нзоамиловым спиртом зависит как от природы катиона высаливателя„ Таблица 17 Влнянне высвлнввтелей нв 'степень нзвлечеяня борной кислоты нзовмнловмм спиртом Коафрнцнент распределения Концентрация,М Высалнватель при гэ С ~ при За'С нри 7Ь'С так и от его заряда (48, 3221.
При увеличении концентрации <олей двухвалентных металлов (МцС12, МЯ(Р!Оз)г, СаС12) в водной фазе наблюдается повышение коэффициента распределения борной кислоты, а при увеличении концентрации солей одновалентных металлов (КС1, КХОз) — уменьшение Таблица 18 Коэффнцненты рвспределення борной кислоты между водным раствором н мнловым спиртом в зввнснмостн от концентрацнн НС! Концентрация в водной Фазе вес. % п,во, нс! Козфенциент рас. црекеления нрн гз'С (рис. 35). 0,09 ) — 0,27 Кроме того, влияние выса- О 38 — 5,19 ' 0,28 ливателя обнаруживают и при 0,23 — 4,41 3,21 0,34 исследовании зависимости ко- 0,45 — 3,67 6,65 0,39 эффициента распределения 0,51 12,21 0,43 борной кислоты от темпера- 0,44 22,11 0,50 туры.
Согласно данным табл. 17, повышение температуры в присутствии хлоридов магния и лития сопровождается понижением коэффициента распределения борной кислоты, а в присутствии хлоридов натрия, калия и цезия — возрастанием коэффициента распределения. Извлечение борной кислоты изоамиловым спиртом зависит также от концентрации минеральной кислоты в водной фазе 147). Из результатов, приведенных в табл. 18, видно, что по мере возрастания концентрации НС1 коэффициент распределения борной кислоты увеличивается. Помимо жидкофазиой экстракцнн борной кислоты применяют экстракцию из твердой фазы. Известно, что борная кислота хорошо растворяется в этаиоле. Например, более 0,9 мкг В на 72 — 88о77а извлекаются этанолом из металлического натрия 1984!. Метод значительно проще, быстрее, чем дистилляция метилбората из концентрированных растворов хлорида натрия.
К 2 г металлического натрия добавляют 50 мл воды и после охлаждення нейтрализуют 4,5 57 НС! по метнлавому красному. Раствор упзрнвают досуха, добавляют несколько капель !Осй-ной соляной кислоты, а остаток обрабатывают !5 мл 957а-наго этанола. Эту аперацню повторяют еше дза раза, причем предвврнтельно к порции зтанола добавляют 1 каплю !Осй-ной НС!. В объеднненных экстрактах определяют содержание бора с куркумнном.
Метоц позволяет определять )~5 !О-з% В с ошнбкай ж20'ус. 140 Мйс! 1.!С! Р!зС! КС! СзС! Без высалн. взтеля 1,98 2,17 2,64 3,11 1,11 0,638 0,445 0,315 0,258 0,256 0,282 0,586 0,414 0,332 0,269 0,269 0,279 0,551 0,395 0,340 0,278 0,266 0,275 Экстрагироваиие борной кислоты в виде солей с высокомолекулярными основаниями и основными красителями Способность тетрафтороборат-иона образовывать с органическими катионами растворимые в органических растворителях комплексные соли положена в основу отделения следов бора от других элементов. Отделение включает две стадии: превра- 141 щение борной кислоты в тетрафтороборат-ион и экстпакциго последнего в виде комплекса с органическим катионом, Образование тетрафтороборат-иона при взаимодействии борной и фтористоводородной кислот протекает не мгновенно и зависит от температуры, кислотности среды.
При РН 3 реакция идет медленно [448], Несмотря на то, что нагревание смеси до кипения [228, 625] илн выдерживание смеси в течение 18 час. при комнатной температуре [448] ускорят процесс образования тетрафтороборат-иона, при этом, однако, не происходит полного связывания бора [13]. Повышение кнслотности среды до РН( 0,5 способствует установлению равновесия реакции за 30 мин. даже на холоду [13].
Условия образования и экстрагирования комцлексов тетрафторобората с различными органическими катионами рассматриваются ниже. Экстрагирование тетрафторобората т е т р а фен ил ар сония и йрг фпг )гпниенм)рации 'хлприйа шее)ягаЕденинарппние, ег Рнс. 36. Влияние конпентрапнн хлорнда тетрафеннларсония на извлечение фторо- бората 5 ил анализируемого раствора, содержащего от 0,05 до 1 мкг В, с р11( <3,2 и общей конпентрапией фтора в растворе, равной 0,8 М, помещают в полиэтиленовую или платиновую посуду и выдерживают 18 час., после чего добавляют 5 мл 002 М раствора хлорида тетрафепнларсония в хлороформе и встряхивают смесь в течение 30 мин. Удаляют воду полиэтиленовой пипеткой, промывают экстракт последовательно тремя порпнями воды, по 5 ил каждая, и переносят экстракт в платиновый тигель.
Добавляют 15 капель 0,1 йг раствора ЫаОН, осторожно выпаривают экстракт под инфракрасной лампой. Остаток растворяют а ! мл трихлоруксусной кислоты, а через 10 мин добавляют 1 лгл 95%нгого этанола, 1 ил 0,25%-ного раствора куркумина и оп. рсделяют содержание бора фотометричсским методом Ион тетрафениларсония Аз(СаНз),з образует в водном растворе при РН около 3 с анионом ВР4 соединение состава Аз (СаИз)4ВВь которое хорошо рас- Ю творяется в хлороформе [448]. а На рис.
36 показано влияние концентрации хлорида тетрафениларсония на степень извлечения 4Ф тройного комплекса; максимум на кривой соответствует 0,01 М кон- 42 центрации хлорида тетрафениларсопия в растворе. Тетрафтороборат тетрафениларсония экстрагируется й хлороформом не более чем на 90ого; продолжительность экстрагирования составляет 30 мин.
Проведение ряда последовательных экстракций, так же как и увеличение времени экстрагироваиии, не повышает степени извлечения комплекса [448]. Способ применен для выделения малых количеств бора из кремния [492], окиси бериллия [804], а также для концентрирования бора определяемого спектральным методом, при анализе УРана и его соединений [62о]. 0,5 — 1 г металлического урана или тетрафторида растворяют при нагре. ванин иа песчаной бане в 5 — !О ил смеси (1; 1) коннентрнрованной фосфор. ной и 2 йГ фторнстоводородной кислот. Затем добавляют еще 1Π— 15 мл 2 гфНР и вводят несколько капель НМОз для окисления !) (1)г) з !) ()г!), К раствору после охлаждения добавляют 5 ил 2 )у Нр, разбавляют водой до 40 мл, прибавляют 10 ил 0,1 )у раствора хлорила тетрафеннларсоння в хлороформе и экстрагнруют в течение 30 мин Экстракт переносят в платиновую чашку, добавляют 15 капель )чаОН, упаривают досуха.
Остаток смешивают с 0,1 г графитового порошка, содержащего иридий (внутренний стандарт) в соотношенин 1: 10000, и определяют бор спектральным методом. Экстрагирование тетрафтороборатов рода мина ЗБ и бутилродамина Преимущество экстрагирования бора в виде соединений с катионами органических красителей, в частности с родаминамн, состоит в том, что образующиеся окрашенные экстракты можно тотчас фотометрировать [!4!]. Лучшие результаты получены при экстракции толуолом соединения тетрафтороборат-иона с родамином ЗБ и бутилродамином из водного раствора с РН 4.
Однако экстрагированне не избирательно: многие катионы и анионы мешают (фторидные соединения тантала и олова, молибден, вольфрам и др.). Экстрагирование тетрафторобората метилового фиолетового и тетрафторобората кристаллического фиолетового Тетрафтороборат-ион способен эюстрагироваться бензолом в виде окрашенного;соединения с метиловым фиолетовым при РН 3,4 [228, 834]. Недостаток метода — сравнительно малая прочность этого соединения (Кяехст-0,8 10-'), что обусловливает низкое значение коэффициента распределения тетрафторобората метилового фиолетового между бензолом и водой (Краспр 0 14) ° Степень извлечения бора можно повысить до 80з1о, если проводить трехкратную экстракцию из растворов, содержащих избыток красителя, при соотношении фаз 25 мл бензола: 3 мл водного раствора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
