И.В. Пятницкий - Аналитическая химия Кобальта (1108753), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Не утратили практического значения классические методы, основанные на различной растворимости сульфидов или гидро- окисей металлов, хотя эти методы пригодны главным образом для группового разделения. Кобальт находится в П1 аналитической группе катионов.
Осаждение с сероводородом в кислой среде позволяет отделять катионы 1Ч и Ъ' групп от кобальта. Сульфид аммония применяется для отделения кобальта совместно с другими катионами П1 группы от щелочных и щелочно- земельных металлов. Возможны также разделения внутри П1 группы, если тщательно регулировать кислотность раствора в процессе осаждения. Известны, например. методы осаждения цинка сероводородом в присутствии кобальта в слабокислом растворе, отделения кобальта от марганца и др. Сероводородный метод был усовершенствован Остроумовым, который предложил осаждать сульфиды кобальта (и никеля) из пиридиновых растворов; это дает возможность достигнуть более четкого разделения и получить сульфиды в виде хорошо отфильтровываемых плотных кристаллических осадков. Различная растворимость гидроокисей металлов позволяет осуществить гидролитическое отделение кобальта от высоковалентных легкогидролизующихся ионов РИ аналитической группы, а именно, от ниобия, тантала, циркония, титана, железа, алюминия, галлия, индия, таллия, хрома, урана, бернллия, редкоземельных элементов.
Применяется осаждение гидро- окисью аммония, ацетатом, сукцинатом или бснзоатом аммо- иия, суспензиями гидроокисей цинка, ртути и др. суспензиями карбоната бария. Хорошие результаты получаются при осаждении пиридином. Во всех этих случаях кобальт остается в растворе вместе с марганцем, цинком, никелем, кадмием и др. Осаждение гидроокиси трехвалентцого кобальта позволяет отделить его от цинка или от никеля; для отделения от никеля используется также соосаждение кобальта вместе с двуокисью марганца. Из других методов следует упомянуть отделение железа от кобальта фторидом натрия или фосфатом натрия.
Наиболее селективный метод отделения кобальта от почти всех других элементов заключается в осаждении гексанитрокобальтиата калия, таллия, серебра и др. Метод имеет большое значение для анализа руд и сплавов кобальта, когда необходимо отделить кобальт от никеля, железа, марганца, меди и других элементов. Другая группа методов отделения основана на применении органических осадителей. Образующиеся соединения в большинстве случаев хорошо растворимы в неводных растворителях, что позволяет применить экстракцию. Описаны методы отделения кобальта с использованием купферона, 8-оксихинолина, диэтилдитиокарбамината натрия, этилксантогената, нитрозоиафтолов, этилендиамина и триэтаноламина коричной кислоты, фенилтиогидантоиновой кислоты.
Экстракционные методы применяются при извлечении роданидов кобальта и соединений тетрароданида кобальта с органическими аминами и другими органическими катионами больших размеров, при извлечении дитизонатов и ацетилацетонатов. Из перечисленных органических осадителей хорошие результаты дает фенилтиогидантоиновая кислота, которая позволяет отделять кобальт от мышьяка, урана, ванадия, титана, вольфрама, молибдена, цинка, марганца, алюминия, магния, кальция. Из экстракционных методов разделения хорошо зарекомендовал себя дитизоновый метод, особенно для малых количеств кобальта. Экстракция дитизоном в кислом растворе позволяет отделить медь от кобальта; наоборот, в слабощелочных цитратных растворах экстрагируется дитизонат кобальта, а железо, титан, хром, ванадий и другие металлы, не образующие дитизонатов, остаются в водном растворе.
Экстракцию двойных и тройных роданидных комплексов кобальта можно также с успехом использовать для отделения кобальта от большинства других элементов, в том числе от никеля, железа и меди, если .последние два элемента замаскировать. Электрохимические методы разделения применяются не так часто. Выделение кобальта электролизом из аммиачных растворов позволяет отделять его от цинка, кадмия и других элементов, однако медь и никель также осаждаются на катоде. Для 6! отделения кобальта от цинка можно их выделить на ртутном катоде, а затем анодным растворением перевести в раствор цинк; кооальт при этом остается в амальгаме.
Часто применяются методы адсорбционной, осадочной, ионообменной и бумажной хроматографии. Описан ряд методов отделения кобальта, главным образом от никеля, меди, железа н некоторых других элементов, с использованием в качестве адсорбентов окиси алюминия, целлюлозы, пермутитов.
Большее распространение имеют ионообменные методы разделения на колонках с анионитами. В 9 А( растворе соляной кислоты образуются хлоридные аниопные комплексы кобальта, меди, цинка и железа, поглощаюшиеся ионообменной смолой; никель и марганец проходят при этом через колонку. При последующей обработке 4 А( соляной кислотой элюируется кобальт, а железо, медь и цинк остаются на анионите. Описаны также катионообменные методы: в этом случае поглощенный катионитом кобальт элюируют смесью органических растворителей с соляной кислотой, например ацетоном, метилизопропилкетоном и др. Методы хроматографии на бумаге используются в ряде случаев для качественного обнаружения кобальта в присутствии посторонних элементов; описано также много методик полуколичественного или количественного определения. Описаны методики разделения смесей, содержащих кобальт, никель, медь, железо, цинк, марганец, кадмий, свинец, уран и др.
Разработаны также различные электрохроматографические методы разделения. 1. РАЗДЕЛЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ОСАДИТЕЛЯМИ Разделение сероводородом и сульфидом аммония. Отделение катионов 1)7 и )7 групп ог кобальта сероводородом (831. В сильнокислых растворах (рН 1) сероводород осаждает катионы )т7 и тг групп в .виде малорастворимых сульфидов. Таким путем отделяют медь, серебро, ртуть, свинец, висмут, кадмий, рутений, радий, палладий, осмий, мышьяк, золото, платину, олово, сурьму, ирндий, германий, селен, теллур, молибден, таллий, индий, галлнй, ванадий и вольфрам от кобальта и других катионов 111 группы. Однако в присутствии четырехвалентного олова часть кобальта увлекается осадком сульфида олова.
Соосаждение предотвращается при пропусканни сероводорода в нагретый до 60'С раствор в 1 А) соляной кислоте и акролеин в концентрации 0,5 мл на 100 мл раствора (7!5!. Отделение кобальта и других катионов 111 группы от катионов П и 1 групп сероводородом. При осаждении сульфидом аммония в слабощелочном растворе получаются трудноотфильтровываемые слизистые осадки, легко дающие коллоидные растворы. По Остроумову [2441, это происходит главным обра- зом потому, что осаждение идет при слишком высоком рН. Рекомендуется осаждать катионы 1П группы сероводородокт из слабокислых растворов в присутствии гексаметилентетрамина (уротропина), который медленно реагирует с кислотой по уравнению (СНя) аМ4+ 4НС1+ 6НзО = 4ч) Н4С)+ 6НСНО, Таким образом, кислотность раствора постепенно уменьшается во времени и сульфиды образуются медленно в оптимальных условиях кислотности.
Методика осаждения сводится к следующему (2441. К раствору солей, содержащему приблизительно 0,5 г окислов металлов П1 группы, прибавляют 20 — 25 г хлорида аммония и нейтрализуют раствор аммиаком. Объем раствора доводят до 150 мл, прибавляют бумажную массу и нагревают раствор до 60'С. Далее прибавляют по каплям 6 мл солянокис. лого пирнднна и начинают пропускать умеренный ток сероводорода. Спустя 1Π— !5 мин., прибавляют из капельной воронки по каплям при взбалтывании 7 г уротропина в виде раствора (35 мл 20е)а-ного раствора), колбу переносят на электрическую плитку и продолжают пропускать сероводород еще 45— 60 мин, не доводя раствор до кипения.
Далее снимают колбу с плитки и пропускают сероводород до полного охлаждения раствора до комнатной температуры. Осадок сульфида отфильтровывают н промывают зз1е-ным раствором нитрата аммония, к которому прибавлено 0,5 мл свежеприготовленного раствора сульфида аммония на каждые 100 мл. Сульфиды выделяются в плотной. кристаллической форме, хорошо отфильтровываются н практически не окисляются на воздухе. Отделение и11нка ог кобальта сероводородом. При осаждении цинка сероводородом в слабокислом растворе часть кобальта всегда соосаждается вместе с Хп5 (803!.
Послеосаждение кобальта уменьшается при введении акролеина (5311. Он хорошо адсорбируется осадком сульфидов и реагирует с сероводородом на поверхности частиц. Это снижает концентрацию ионов 5з- до такого уровня, при котором не происходит больше образования сульфида кобальта. К нейтральному анализируемому раствору, содержащему около 0,25 г цинка и свободному от клоридов, добавляют 6 — 8 г сульфата аммония, разбавляют до 250 — 300 мл и прибавляют 0,2 мл акролеина В раствор пропускают сероводород 30 мин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
