В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков - Аналитическая химия Ванадия (1108773), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Осаждение ванадия органическими реагенгами Купфброн из кислых растворов ( 1 ]Ч по НС1 илн Н>80>) осаждает ванадий. Метод применяют для отделения ванадия от алюминия, бериллня, бора, урана(Ч1), фосфора, хрома (111) и некоторых других элементов [И5, 521, 577, 607, 657, 1065!.
Совместно с ванадием осаждаются железо, ниобий, олово, тантал, титан, цирконий. В присутствии фтористоводородной кислоты происходит отделение от вольфрама. Для выделения малых количеств ванадия в качестве коллектора вводят в раствор железо(1Н) и избыток осадителя. При анализе нержаве>ощей стали предложено отделять титан от ванадия осаждением титана кз солянокислого раствора ( 4 Л') небольшим количеством осаднтеля (1— 2 злл 6%-ного раствора купферона па 100 >кл раствора пробы), Ванадий в этих условиях пе осаждается [303!.
8-Оксихинолин и его производные из слабокислых растворов (рН 2,7 — 6,1) осаждают ванадий вместе с большой группой элементов. При рН ( 4 хром(У1) не осаждается и может быть отделен от ванадия [16, И5, 457, 947, 988], В присутствии перекиси водорода в уксусно-ацетатной среде ванадий(У) пе осаждается 8-оксихинолипом и может быть отделен от алюминия [И5! Беизоат аммония количественно осаждает ванадий(17) в виде бензоата ванадила УО(С,НлСО,),.
Реагепт используют для от- деления ванадия от алюминия, магния, меди, молибдена, титана и вольфрама. Железо н хром осаждаются вместе с ванадием Н15, 521]. Х-Бензоил-М-фенилгидроксиламин применяют для группового разделения влементов. При рН 6 осаждается бериллий, при рН 4,0 — алюминий, железо, в интервале рН 3 — 6 осаждаются торий, сканднй и РЗЭ, в более кислой среде — ванадий, гафний, ниобий, олово, сурьма, тантал, титан н цирконий [115, 1042]. Ванадий осаждается н в присутствии комплексона П1 [115, 607]. Для осаждения ванадия применяют диэтилдитиокарбаминат натрия [254, 269], танины [115, 211, 269] и многие другие органические реагенты Н15, 146, 147, 149, 269, 939, 1085]. При групповом концентрировании элементов и их последующем спектральном определении осаждение проводят совместным действием 8-оксяхннолина, таннина и тионалида [701а, 1085, 1171].
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ При электролизе исследуемых сернокислых растворов ( — 0,1 ЛХ) ванадий вместе с ураном, алюминием и фосфором остается в растворе, а железо, хром, висмут, кадмий, кобальт, медь, никель, олово, цинк и другие элементы осаждаются на ртутном катоде и могут быть отделены от ванадия [34, 115, 457, 821, 1062]. После электро- осаждения часть алементов (кадмий, медь, свинец, цинк) может быть извлечена из амальгамы методом анодного растворения, а оставшиеся элементы выделяют отгонной ртути. Прн отделении ванадия от железа и других элементов на ртутном катоде поддерн(ивают плотность тока 0,15 — 0,3 аlсме. Воли ванадия в растворе много, то он затрудняет электроосажденне отделяемых элементов и необходимо предварительное разбавление раствора.
При уменьшении кислотности раствора на аноде набл)одается выделение окислов ванадия [115, 457]. МЕТОДЫ ЭКСТРАКЦИИ Экстракциониые методы разделения элементов получили широкое распространение в аналитической практике благодаря простоте выполнения операций, экспрессностя н достаточно высокой избирательности [202 — 204, 337, 478, 598].
Эти методы наиболее часто используют для концентрирования и отделения ванадия от сопутствующих и мешающих элементов перед определением его титриметрическими, фотометрическими, спектральными и другими методами. В связи с тем, что ванадий в водных растворах может существовать в различных степенях окисления, при проведении процесса вкстракции необходимо принимать специальные меры к стабилизации данного состояния ванадия. Наибольшее значение при экстракционном отделении имеет ванадий(Ч), который вполне устойчив в азотнокнслых, сернокнслых и фторидных растворах.
Рис. 3. Зависимость степени акстракции ванадия и некоторых других элементов 0,01 М раствором 3-оиеихинолина н хлороформе от р И [470] 1 — молибден(ч))) л — илнедиа(у); Л вЂ” никель(11); е — урии(у))) б — кобальт(11); е — марганец(ы) , т77)) й Я з х р б () л) бн В солянокислых растворах необходимо считаться с часпшным восстановлением ванадия(Ч) хлорид-иопом до ванадия(1Ч). Следует отметить, что некоторые реагепты, используемые для акстракции (([-бензоил-([-фенилгидроксиламин, купферон, 5-хлор-8- меркаптохинолин и другие), восстанавлива)от ванадий(Ч) до ванадия(1Ч), который, как правило, экстрагируется хуже [40а; 202, с.
163]. В качестве стабилизаторов ванадия(Ч) обычно используют небольшие добавки хлората калия, перманганата калия и некоторых других окислителей. В растворах бромистоводородяой и иодистоводородной кислот ванадий может находиться в состоянии окисления (1Ч) и (1П). Ванадий экстрагнруют обычно либо в виде комплексов с аянонами неорганических кислот, либо чаще всего в виде комплексных и внутрикомплексных соединений с различными органическими реагеятами [202 — 204, 337, 478, 598, 998, 1118, 1138].
8-Оксихинолин образует с ванадием(Ч) соединение, хорошо растворимое в хлороформе и других органических растворителях (бензол, толуол, амиловый спирт, бутанол, амнлацетат и др.). При рН 2 — 6 ванадий(Ч) количественно экстрагируется 0,1 М растворов 8-оксихинолина в хлороформе в виде комплексного соединения ЧОеСеНе05[. Использование менее концентрированных растворов 8-оксихинолина (0,003 — 0,07 ЛХ) сужает интервал рН до 2,3 — 3,3, при котором происходит количественная экстракция ванадии. В области рН - 9 ванадий практически не экстрагируется.
Зависимость степени экстракции ванадия и некоторых других алементов от рП раствора представлена на рис. 3. Совместно с ванадием могут экстрагироваться оксихинолинаты палладия,молибдена,железа(111), галлия, никеля, цнркония и некоторых других элементов. Селективность разделения элементов можно повысить введением в раствор маскирующих агентов (ацетат-, фторид-, циапнд-нонов, этилендяамиктетрауксусной кислоты и т. д.). Так, при отделении ванадия от урана используют уксусно- кислые растворы [202], а при отделении от железа, алк)минин, хрома, марганца, кобальта и никеля экстракци(о ванадия проводят 0,3егге-ным раствором 8-оксихинолина в иэобутаноле из растворов с рН 3,5 — 4,5, содержащих фторид натрия [598]. Ванадий(1Ч) в присутствии гидразина экстрагируется хлороформом в виде оксихннолината ванадила ЧО(СеНеОХ)е, который на воздухе медленно переходит в комплекс ванадия(Ч) [478].
Этилендиаминтетрауксусная кислота образует с ванадием(1Ч) прочный комплекс, который остается в водной фазе, что было использовано 39 Рис. 4. Зависимость степени екстравции ванадия и некоторых других элементов 0,005 М раствором купферана в хлороформе от рН [4781 1 — Вааьфрам(Ч1); е — торна(1Ч)1 л — нттрнй(1П); Л вЂ” маннбден(У1В л — ванаднй(у), й — тятан(1у)( 7 — д~ирнавнй(1Ч) М) ь Я г 7 Р б М ре для отделения ванадия от урана (5771 н вольфрама [202,482]. Отделение ванадия(Ч) рекомендуют проводить следующим образом. К аналкэнруемаыу раствору прибавляют 2 мл 0,1 М раствора ввниокислого натрия я разбавленным раствором ХаОН устанавливают рН 9 — 10.
Разбавлнют водой до 20 мл и экстрагкруют мешающие элементы нескалы(кмн порцяямк 0,1 М раствора 8-оксихнноллпла в хлороформе (до постоянства цвета органической фазы). Отделяют водную фазу, устанавливают рН 3 — 5 с помощью НС! в екстрагкруют ваяаднйдвумя парцвяын по 20 мл раствора 8-аксвхиналвна в хлороформе. Вместе с ванадием в экстракт переходит мо- (шбдев[Ч!), вольфрам(У!) н цирконий [478, с.
2911. Отделение нападка от сопутствующих элементов с помощью 8-окспхинолина использу)от достаточно широко [271, 311, 478, 59[, 702а, 752, 769, 889]. Рея(е применяют экстракци(о ванадия(Ч) некоторыми производныпи 8-оксихинолина, такими, как 8-оксихпнальдин(2-метил-8-оксихинолин) [478], 5,7-днхлор-8-оксихинолин [843], 5,7-дибром-8-оксихинолин [561].
Купферон используют для экстракцнонного отделения ванадия [702, 821, 1043, 1110] н особенно часто при групповом выделении примесей [420, 702а, 829, 975, 984]. В интервале рН О вЂ” 2,5 купферонат ванадия(Ч) количественно экстрагируют хлороформом, ацетоном, зтнлацетатом и другими растворителями нз серно- или солянокислых растворов. В этих условиях не экстрагируются и могут быть отделены от ванадия уран, алюминий, никель, цинк [202, 478, 597]. Зависимость степени экстракции ванадия и некоторых других элементов от рН представлена на рис.
4. Ванадий(1Ч) количественно экстрагируется этилацетатом из 0,5 [Л[ по НС1 растворов, содержащих 3 — 6% купферона [4781. Гидроксамовые кислоты — достаточно селектнвные экстрагепты на ванадий. Бенз-, салицил-, хинальдин-, тиофен-2-гидроксамовые кислоты, [Л[-бензоил-[([-а-топил-, [Л[-2-теноил-)Л[-фенил-', гт'-фуронл-г[-фенил-, В[-циннамоил-[л[-фенилгидроксиламины и другие производные образуют с ванадием(Ч) окрашенные хелатные соединения, которые количественно экстрагнруются различными органическими растворителями [202, 478, 560, 598, 777].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
