В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков - Аналитическая химия Ванадия (1108773), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Особенно широко применяют экстракцию ванадия(Ч) раствором [л[-бензоил-В[-фенилгидроксиламина (БФГА) в хлороформе из солянокислых сред (2,8 — 4,3 Л' по НС1). Метод использован для отделения н определения ванадия в металлах, их окислах и сплавах И28, 202, 513, 598, 718, 732, 824, 1042], горных породах 1718, 972, 10421 и других объектах [202, 399, 478, 488, 9841. Бензол 40 экстрагирует комплекс ванадия с БФГА несколько лучше, чем хлороформ. Зависимость степени экстракции ванадия и титана растворами БФГА в беязоле от рН н при различном содержании в анализируемом растворе фторида натрии представлена па рис. 5. Выделение радиоизотопа "Ч без носителя из облученного протонами титана проводят с помощью БФГЛ следующим образом [40а] .
Анализируемый образец (100 мг) растворяют в небольшом количестве кон . НР, првбавляя па каплям каиц. НХОл. Добавляют 1 мл кавц. НтЗОл ц и упарквают раствор до появления паров ЯО,. Остаток охлаждают. растварнют в 34 мл воды, прибавляют И5 мл холодного 0,6 М раствора фтареда натрия и 4 мл 7 Х ХаОН. Вносят 3 — 4 капая водного раствора бромфенолавого сян в ся его в добавляют по каплям 1 Л' ХаОН до парохода зеленой окраски в синюю (рН вЂ” 4,5). Экстрагнруют ванадий трижды порциями па 10 лы О, М ,05 раствором ВФГА в бенаоле.
Экстракты объединяют, промывают 10 мл 0,6 М раствора фторнда натрия с рН 4 — 5 и ренкстрагвруют ванадий 6 Х НС!. Время выделения ванадия ь. 40 мян. [40а!. Трибутнлфосфат количественно извлекает ванадий(Ч) из солянокислых растворов (> 6(Ч НС1) в виде комплексной кислоты состава Н(Н,О) (ТБФ),ЧО,С1, [2031.
Снижение кислотпости исходного раствора, а также разбавление ТБФ керосинол( или хлороформом заметно уменыпают степень экстракции ванадия. Применение в качестве высаливателей хлорида аммония илн магния резко увеличивает степень экстракции ванадия. Отделение ванадия от мешающих элементов с помощью ТБФ проводят следующим образом. К 5 мл анализируемого раствора добавляют канц. НС! и дпстнвлврованную воду да общего объема 25 мл так, чтобы полученный раствор был 6Л па НС!. Экстрагируют 10 лы 100% -ным ТВФ, отдевятот органическую фазу к реакстрагяруют ванадий двумя порциями (па 20 мл) воды [375[. Метод использован для экстракционного отделения основы (ванадия), концентрирования примесей (алюминия, кобальта, меди, скандия, хрома, цинка и щелочноземельных элементов) с их последующим спектральным определением [375]. Хорошие результаты получены при экстракции ванадия(Ч) растворами три-и-бутилфосфинокиси в толуоле.
Триизобутнлфоса фат обладает худшими экстракционныл(и своиствами [ 03, 775!. 1-(2-Пиридилазо)-2-нафтбл (ПАН) образует в области рН 3,5 — 4,5 с ванадием(Ч) синее хелатное соединение, которое количественно экстрагируется хлороформом, амиловым спиртом, диэтиловым эфиром, бепзолом и четыреххлористым углеродом [478, 6031. При определении ванадия в нафтепродуктах методом атомноабсорбционной спектрофотометрии его извлекают из пробы с помощью 2 М НС), а затем экстрагируют раствором ПАН в хлороформе [734!.
р-Дикетоиы такие, как ацетилацотоп, теноилтрифторацетон, г а также 1-фенил-З-метил-4-бензоилпиразолоп-,), широко используют для экстракционного выделения ванадия [204, 337, 459, 178, 594, 801, 1054). 41 66 ч ьО й, е6 ь й 26 2 6 Г 6 6зН 2 ЕЗН Рнс. 5. Зависилюсть от РН среды степени зкстракции ванадия (1 — 6) и титана (1 — 6) 0,05 М раствором Н-бензонл-К-фенилгидроксиламина в бенаоле при различных концентрациях фторида натрия в водноп фаае (40а] конце вацвянав, м: > вг — с,сз;звз — елдг вг — с,ззз Рис. б. Зависимость степени акстракцин ванадия(РН) (1), ванадия(1Ч) (2! в ванадия(Ч) (6) смесью ацетилацетона и хлороформа (1: 1) от рН среды [9151 Л цетилацетон в хлороформе (1:1) при рН 20 — 30 количественно экстрагирует ванадий(П!). В этих условиях ванадий(]Ч) экстрагнруется на 80%, а ванадий(Ч) ( 70% (рис.
6). Ванадий(Ч) более эффективно экстрагируется раствором ацетилацетона в бутаполе или бензоле [478, 10541. Разделение ванадия и железа может быть осуществлено экстрагированием ацетилацетоната ванадия(Н]). Этот метод рекомендован для анализа нгелезосодержащих материалов [337, 9151. 1 г образца растворяют в 50 мл НС1 (1: 1) и раствор выпаривают до 25 мл. Добавляют 2 мл 30%-ного раствора Н>0, и 10 мл НгЗО> (1: 1) и упарнвают до паров 80>; если появился осадок карбидов, его растворяют нес- . колькими каплямн ЙР н Н,О,.
Раствор охлаждают, разбавляют до 25 мл, переносят в колбу на 300 мл, добавляют 1,5 г чистого порошка цинка и васстанав>швают ванадий (железо, молибден) в атмосфере Хг или СОг. После охлаждения раствор декантнруют, охлаждают на льду, добавляют нонц. раствор аммиака (- 10 мл) до рН 2 н переносят в делнтельную воронку (общий объам раствора не должен превышать 80 мл). Зкстрагируют ванадий вначале 80 мл смеси ацетилацетона в хлороформе (1: 1), затем 10 мл хлороор>ю.
Объединенную органическую фазу выпарива>от досуха, добавляют мл конц. Н>80> и 25 мл конц. Н)ЧО>. Выпаривают до паров 80г, добавляя по каплям нойц. Н)ЧО> до разложения всех органичесних веществ. Охлаждают, раабавляют водой до 25 мл н определяют содержание ванадия тем нли иным методом, чаще спектрафотометрическим [915]. 0,3 М раствор т е н о и л т р и ф т о р а ц е т о н а в и-бутаноле количественно извлекает ванадий(Ч) при рН 2,5 — 4,1. Максимум экстракции ( 70%) ванадия([Ч) 0,25 М раствором теноилтрифторацетона в бенаоле наблгодается при рН 4,0 [478, с.
1151. 1 Ф е и и л-3-м ет и л-4-б е из о ил п и р а з о л о н-5 (ФМБП) при концентрации в водной фазе,)7 10 'Мобразует с ванадием(]Ч) и ванадием(Ч) внутрикомплексное соединение, количественно экстрагпруемое хлороформом в присутствии этанола при рН 2 — 4 [204], Прн нспользояании бензольных растворов ФМБП с концентрацией ь10 ' М ванадий(Ч) восстанавливается 42 им до ванадия(]Ч), что подтверждено спектрами ЭПР органической фазы. Экстракцня ванадия растворами ФМГ>П использована для концентрирования ванадия и других примесей при химико- спектральном анализе соединений щелочных металлов [204, 205, 4591.
Дитиокарбаминаты очень часто испольчугот дчя выделения ванадия и других элементов [478, 568, 929, 992!. Количественно экстрагиругот ванадий(Ч) 0,01 — 0,03 М растворы диэтилдитиокарбамината натрия в четыреххлористом углероде, этилацетато илн хлороформе при рН 3 — 6. Более устойчивы, особенно в кислых средах, диэтнчдитиокарбаминат диэтнламмония, 0,04сйе-нь>й раствор которого в СС]а экстрагирует ванадий(Ч) при рН1 4,0 — 5,5, и пирролидиндитиокарбаминат аммония, 0,2%-пый раствор которого в хлороформе экстрагирует ванадий(Ч) прн рН 1,0 [4781. Дитиокарбаминаты реагируют с большим числом элементов и имеют сравнительно ограниченный интервал рН существования комплексов, поэтому их чаще всего используют для группового выделения элементов при их спектральном [170, 173, 272, 273, 525, 676, 851, 976, 992, 1060, 11381 илп атомно-абсорбционном [702а, 8431 определении.
Для увеличения числа экстрагнруемых элементов используют смеси дитиокарбамнпатов с купфероном Н70, 8431, 8-оксихинолином [170, 173, 272, 976, 992] или дитизоном [676, 976). Избирательность экстракционного разделения элементов может быть повьппена примепением маскирующих реагентов [352, 478!. При химико-спектральном определении примесей (висмут, кадмий, медь, свинец, цинк и другие элементы) в ванадии предложено концентрировать их экстракцией хлороформом в виде днтиокарбаминатов из растворов с рН 7,5 — 8,0.
В этих условиях ванадий(Ч) остается в водной фазе [375]. Гетерополнкислоты ванадия(Ч) хорошо растворимы в кислородсодержащих органических растворителях, таких, как простые и сложные эфиры, кетоны, альдегиды, что используют для экстракциопного отделения ванадия от кобальта, марганца, никеля, хрома, циркония и других элементов [337]. Фосфорновольфрамованадиевая кислота из сернокислых (2,5— 3,5 Лг) или азотнокислых (1Л') растворов хорошо зкстрагируется метилизобутилкетоном [10321, изобутанолом [190, 593], н-гексаполом [655].
Метод использован для выделения и определения ванадия в самых разнообразных объектах НЗ, 190, 568, 593, 607, 655, 10321. Фосфорномолибдепованадиевая кислота экстрагируется обычно из 0,5 — 1Л' растворов Н,804, НХОз илн НС]0, метилизобутилкетопом [461, 9411, З-метил-1-бутанолом, диэтиловым эфиром [3371, смесью дизтилового эфира с бутилацетатом, бутанолом [3371 илн с и-пентанолом [265, 8111. Экстракция этой гетерополнкнслоты смесью бутапола и хлороформа (1: 4) использована для отделения ванадия и его последующего определения атомно-абсорбционным методом [843, с.
7271. Т а б л и ц а 8 (оиоичииие) Отделяемые елементм Водная фаза Органическая фаза Литература Отделяемые злементм Водная фазе Оргавнчеснед фаза Литература А1, Ве, Сн,Сг, Ре, Тн Мо, ЫЗ, Зг 6 — 8М НС! [624, 626) [270) НС1 (1:1), 0.1вб- ный раствор КС!04 рН 2,5 — 5,0 Амнлацетат с толуолом (1:1) 0,1 М раствор Амбер- внта ЯА-2 в керосина с 5% 1-деканола Хлороформ [1ООЦ Аа, Р, Р Мо, Т1, Ег, Сг, Сн. Во, Ва Яг РН 3,5 (ацетатный буферный раствор) [3791 [128! РНЗ вЂ” 4,01 М раствор БФГА в втаноле РН 5,2 — 5,5, пи- рндий, раданид аммония РН 2 А1, Са, Сг, МЗ, Ма, А1, Сг, Ре, Т1, о Со, А1, Ре, Сг Зг, ТЬ вч, !)1, Мн Ре, А1, Ма, Сг Растворы сульфосалнциловой кнслогы, РН 3 — 1 3)У растворы ннс лот НС! НзЗОа НР)Оз нли сн,ооон Ь) Н 6,2, — 0,5 М ' аС! [202, с,115) [1165) [143, 174! [598] Ацетнлацетон с хлоро- формом (1:1) Смесь метнлнзобутнл- кетона и масляной кис- лоты (8:2) Бутияацотат Метнлизобутилкотон Хлороформ [1043] рН 0 — 2,5, куп- ферон А1,Ве,1,а, О, Мо, Р)1, Еа, АЗ, Са [816] [975) [420] [7Г2а, 821,1060) Т1, Сг рН 3,0 цятратные растворы, днзтнлдятнокарбаминат натрия 0,1 — 0,3 Ав НС1, дизталднтнонарбамннат натрия рН 0,4 — 0,5, азотнокислые нлн сернокислые растворы РН 3,5 — 4,5, фторнд натрия [506] РН 4 — 6, пирро- лиднвдггтнакарба- мннат аммонал Ян, Ег, 'ч(Г, А1, Ма, Са, Ва, Сг Зг А1, Зг, Са н другие знамен ты Н [569] 2",в-ный раствор дн- зтилднтиокарбамнната натрия в зтнлацетато [42Ц Ре, А1, Сг, Мп Со, Р(1 [598] 0,3%-ный раствор 8- оксихноалнна в нзобутаноле Смесь метнлпропнлкотона с четыреххлорястым углеродом (3:2) Т1, А1, Ег, Р)Ь, РЬ, Со, Ы и другие зломон- ты Ре 6_#_ НС! [756! 5 — 7 М НС1, ро- даннд калия рН 2,25 — 2,93 [124] Тря-и-бутнлфосфат в кгросзне (1:1) 0,2 М раствор ди-(2- зтнлгексял) фосфорной кнсвоты в керосине 2-Згнлгедсанал с петро- лейным вфнром (83;17) О,Г5в4-ный раствор нит- рова в хлороформа Р, Е, Аз [853! Р)Ь, ТЬ Яс, Та, Сг, Ее, А1, Яе Т1, Ре [203, 964] 8,5 М НС1 рН 4,5 — 6,0, 4- (2-пнрндолазо)- резорцнн 1 — 6 1У Н,ЯОО трнхлорацетат натрия (50вгв) [405] ТЬ Зг, АЬ За, ЫЗ Мн г[1 [160) 0,25%-ный раствор ацетонгндразнда антраниловой кислоты в ацетоне с хлороформом (8:5) Таблица 8 Методы экстранцин ванадия и отделение его от некзтзрых звемеитзв 0,2вв-ный раствор Н-м- толнл-о-метокснбензгндронсамовай кислоты в хлороформе 0,5вь-ный раствор 2- анси-3-нафгогндроксамовой кислоты в и-октаноле 0,13в-ный раствор тиофен-2-гндроксаьговой кислоты в бутадоле 0,1%-ный раствор Р)- цииназгоил-)ч-фенилгкы окснламнна в хлороормс 49в-ный раствор и-пропил-2,3,4-триокснбензоата в и-пентаноло Хлороформ Другие слуЧаи.
Для экстракционного отделения ванадия от мешающих при анализе элементов или его концентрирования используют также простые и сложные эфиры [268, 791], высшие вторичные спирты [964], кетоны [268, 756, 1155], 8-меркаптохинолип и его аналоги [43, 478], а-бензоиноксим и другие оксимы [662, 891], окись мезитила и многие другие экстрагенты [27, 149, 202— 204, 268, 326, 337, 478, 598, 625, 702а, 853, 891, 964, 1053]. В табл. 8 приведены некоторые методы экстракционпого отделения ванадия от сопутствующих элементов, В аналитической практике часто используют экстракционное отделение мешающих элементов от ванадия [306, 412, 418, 605, 708, 787]. Так, железо при определении ванадия в стали экстрагируют из 4Лг НС] смесью метилизобутилкетона и четырех- хлористого углерода (3: 2) И063], а при определении ванадия в рудах — иаопропанолом из 8))г НС) [766].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
