Н.Г. Полянский - Свинец (аналитическая химия элементов) (1110086), страница 22
Текст из файла (страница 22)
НХОз (94:6) Индикаторные коли- чества В1 в 0,01 М ЭДТА (рН 4,6 — 4,7) Ва, Со, Си, Ге, Мя, Х1, Зг в смеси 0,5 Х НХОз с метанолом (1:1) АС-1 Х 8, ХОз Дауэкс-1 ЭДТА [1444] Дауэкс-1, БО„ Смесь вода — метанол (1:1) [1487] (при месные катионы); 3%-ный ХаОН, а затем вода (РЬ) Дауэкс-1 Х 8, ХОз РЬ, В~); 1 Х НС1 (РЬ); 1 Х НХОз (В0 ка на остающиеся в нем примеси может быть ольше, чем на растворы реагентов ~1385~. Основным методом разделения РЬ-содержащих смесей является элютивная ионообменная хроматография 1434, с.
1171.'Ряд примеров этого метода представлен в табл. 9. Там же указаны основные условия разделения; если они были указаны в оригинальных работах. Меньшее значение имеет селективное поглощение РЬ ионитом путем перевода других компонентов смеси в несорбирующийся комплекс. Например, РЬ можно отделить от 100-кратных количеств В1, связывая и юг ни последний в комплекс с триэтилентетрамин-г [,Х,Х,Х,Х,[Ч -гексауксусной кислотой при рН 2. Соответствующий комплекс РЬ при такой кислотности разрушается, и потому ионы РЬ~+ поглощаются катионитом Дауэкс-50%Х8, а после отмывки колонки от В1 0,001 М раствором комплексообразователя с рН 2 десорбируются 4 М НХОз ~14841. Коэффициент разделения пары РЬ вЂ” В1 в этих условиях равен 93. Примеси Т1(1У), 13022', 5п(11, 1У), Се(111) и ].е(111) связываются во фторидные, а Уп — в роданидные комплексы, что создает условия для селективного поглощения РЬ~+ катионитом из нейтральных растворов ~1253].
Сорбированный РЬ вымывают со смолы 1 М раствором Нг [Оз. Еще один вариант селективной сорбции РЬ основан на осаждении РЬЮ4 при пропускании анализируемого раствора через анионит в Ю4-форме. Таким путем просто осуществляется отделение РЬ от Ва, Со, Си, Ре, Мц, %и Бг [1487~. Оригинальную возможность отделения РЬ от электроположительных элементов представляют редокситы в восстановленной форме. Успешно проведено разделение смеси Ая — РЬ с осаждением серебра на электронообменнике ЭО-6 14091. Рассмотрим задачи, которые решаются посредством ионообменного разделения Р Ь-содержащих смесей.
Во-первых, укажем на плодотворное применение ионообменной хроматографии как быстрого и сравнительно простого метода качественного анализа катионов Ю аналитической группы 1561 и более сложных смесей, содержащих 14 ионов [11821. На конечной стадии анализа РЬ сорбируют зернышком катионита Дауэкс-50 Х 4, которое затем обрабатывают Хаз Б. Рассматривая гранулу под микроскопом после обработки, можно обнаружить 5 нг РЬ, т.е.
в 400 раз меньше, чем капельной пробой по Файглю. Во-вторых, ионообменные методы разделения прочно вошли в практику количественного анализа множества природных и промышленных объектов: горных пород 1565~, лунного грунта [13851, руд 1224~ и минералов ~720, 734~, ядерного горючего после облучения ~1242), продуктов свинцового производства 1410] и сплавов 1354, 601, 852~. Наиболее интересные методы будут рассмотрены в У11 главе настоящей книги. В третьих, ионообменные методы дают простое и надежное с точки зрения техники безопасности решение вопроса о разделении смесей радиоактивных изотопов [890, 1444~. Перечисленные задачи решаются с применением органических катионитов и анионитов, а также неорганических ионитов.
1Ч. 4.2. Разделение на катноннтах Методом ИК-спектроскопии доказано наличие прочной связи между анкерным ионом сульфокатионита и РЬ~+, которая ответственна за избирательность обмена магния в твердой фазе на свинец из раствора. Величина константы обмена, являющейся одним из критериев полноты разделения смесей, зависит не только от природы обменивающихся ионов, но также от ионной силы раствора и степени поперечной связанности ионита 15511: Ионит Ионит 1~М~ — РЬ 0,1 0,3 0,6 1,0 0,05 0,1 0,5 1-,0 6,4 8,5 12,6 20,6 КУ-2-12П КУ-2 Х 8 14,5 12,2 10,2 7,1 В колонку длиной 25 см и диаметром 0,8 см, промытую 0,10 М раствором НС1 в водно-ацетоновой смеси с 60 об.% органического компонента, вводят анализируемую пробу в том же растворителе, содержащую по 5 мг каждого металла, а затем производят злюирование со скоростью 2,5 мл/мин, применяя элюенты, состав которых приведен в подписи к рис.
13. Результаты анализа элюатов атомно-абсорбционным методом, представленные в виде кривых элюирования, показывают, что каждый компонент смеси получается в чистом виде, причем степень выделения превышает 99%. На катионитах возможно количественное и селективное выделение 'РЬ из более сложных смесей элементов, входящих в состав горных и осадочных пород 114321. Разделение производят на колонке длиной 20 и диаметром 2 см, заполненной катионитом АС-50%Х8 с зернением 37 — 74 мкм и промытой до установления равновесия первым элюэнтом — 0,2 М раствором НС1 в 60%-ном ацетоне. Смесь того же состава используют для растворения анализируемой пробы, а также для элюирования более слабосорби- 80 Как видно, селективность обмена противоиона Мд~' в микропористом катионите на РЬ2' из раствора растет симбатно ионной силе, а на макро- пористом катионите КУ-2-12П с большейстепеньюсшивкиимеютместо противоположные соотношения.
Ионы, заряд которых выше, чем у РЬ, поглощаются катионитами предпочтительно. Например, коэффициент распределения В1 между катионитом Дауэкс-50 Х 4и9 МНС104 составляет860,тогдакакдля РЬ он равен всего 19 ~1170~. К сожалению, в цитированной работе нет аналитических данных, но можно предположить, что столь значительные различия коэффициентов распределения достаточны для количественного разделения ионов на катионите. Условия разделения смесей РЬ вЂ” В1 существующими способами приведены в табл.
9. Очевидные преимущества ионообменного метода наиболее убедительно проявляются при разделении многокомпонентных смесей. Предложен метод разделения смеси Сй, Со, Си, Мц, Мп, РЬ и Еп на бифункциональном катионите конденсационного типа, содержащем сульфо- и фосфоновые группы ~1146~. ',ю хю гаво гни Рис. 13. Кривые злюирования семикомпонентной системы с колонки размером 250 Х 8 мм смесью соляная кислота — ацетон со скоростью 2,5 мл/мин 111461 А — содержание ионов металлов в 10 ~ ммоль/25 мл эффлюеита; Б — объем эффлюеита в мл;- Содержание ацетона, % об.: А — 60;  — 95; С вЂ” 20; сН П, М: а — 0,10; Ь вЂ” 0,14; с — 0,20; д — 0,025; е — 0,05; ~ — 0,10; у — 0,40; порядок выхода компонентов из колонки: Сд, Еп, РЬ, Си, Со, Ма, Ма руемых элементов (Сй, В1 и 1п, а возможно, и А5(1П), Ао(Ш), Нд(П), Бг1(1Ч), Т1(Ш) и платиновых металлов), выполняемого со скоростью 2,5+0,3 мл/мин.
За ними десорбируют Ч(Ч), Мо(Ч1) и %(Ч1), пропуская 0,01 М раствор НХОз с добавкой 0,15% Н202. Третий элюэнт — 0,50 М раствор НС1 в 60%- ном ацетоне или 0,50 М раствор НВг в 65%-ном ацетоне — удаляет с колонки РЬ и Хп с небольшими примесями Си. В присутствии НС1 вымывается сначала Хп, в присутствии НВг — РЬ, причем оба элемента количественно отделяются друг от друга и от других элементов.
Для отделения больших количеств РЬ предпочтительно применять растворы НВг. Впрочем, при .атомно-абсорбционном определении РЬ по линии 217,0 нм и Хг1 по линии 213,9 нм в воздушно-ацетиленовом пламени, в которое распыляют анализируемый раствор в 0,1 М НХОз, взаимные помехи со стороны обоих элементов, а также небольших примесей Си не наблюдаются. После десорбции РЬ и У.г1 на колонке остаются А1, Со, Си, Сг(1П), Ре(Ш), Са, НГ, 1.а (и лантаноиды), Ма(П), Яс, ТЬ, Т1, г', Хг, щелочные и щелочноземельные элементы. Описанный метод представляет особую ценность, так как обеспечивает возможность отделения РЬ почти от всех обычно сопутствующих ему элементов.
Возможно, область его применения может выйти далеко за пределы, намеченные авторами статьи 11432~ . С применением слабосшитого катионита АС-50%х4 успешно решена задача отделения следов РЬ,.Сй и других элементов от граммовых количеств Т1 11367) . Многочисленные примеры и основные условия разделения других смесей на органических катионитах приведены также в табл.
9. $Ч.4.3. Разделение на анноннтах Благодаря способности РЬ образовывать анионные комплексы аниониты по своему значению в ионообменных методах разделения смесей не уступают катионитам. Главное место в анионообменной хроматографии занимают хлоридные комплексы, при соответствующей концентрации НС1 хорошо сорбируемые и довольно прочно удерживаемые анионитами [565~. Согласно данным статьи 11169~, коэффициент распределения РЬ между сильноосновным анионитом и 1 — 2 М НС1 достигает максимального значения, равного 6.
Зак. 373 81 25, из 0,05 М НС1. Он сорбируется слабо (В = 1), а из 8 — 10 М НС1 не сорбируется совсем 11038~ . Редким исключением, когда прямое разделение методом элютивной хроматографии не удается, является смесь РЬ(П) — Т1(Ш). В присутствии Т1(П1) свинец сначала отделяют от других элементов, а затем РЬ-содержащий элюат подкисляют НС1 до 1 М концентрации, восстанавливают Т1(Ш) до Т1(1) добавлением 40 мг солянокислого гидроксиламина и хроматографируют повторно. Т1(1) практически не поглощается анионитом и полностью вытесняется из колонки 1 М НС1, после чего РЬ вымывают водой ~565~.
Возможность вымывания сорбированного РЬ водой дает особые преимущества в радиохимических разделениях как путь получения радиоактивных изотопов без носителя и без индифферентного балласта, Приведем описание методики отделения ' РЬ от ТЬ, находящегося в радиоактивном равновесии с продуктами его распада [890~ . Анализируемый раствор, содержащий 10 г ТЬ в 50 мл 2 М НС1, пропускают через колонку диаметром 1,5 см, заполненную слоев Деацидита-РР с зернением 74— 147 мкм, высотой 10 см и предварительно приведенную в равновесие с 2 М НС1. Торий вымывают с колонки пропусканием 25 мл 2 М НС1, а затем элюируют РЬ водой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
