Н.Г. Полянский - Свинец (аналитическая химия элементов) (1110086), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Полученный " ' РЬ имел высокую степень радиохимической чистоты. Повышение эффективности разделения многокомпонентных смесей достигается подбором ряда элюэнтов с учетом заряда и устойчивости комплексов, образуемых каждым компонентом. Так, при разделении смеси элементов, входящих в состав латуни, Си, М и РЬ элюируют без перекрывания пиков 3,4 М раствором НС1, 1 е — 0,5 М НС1, Хп — 0,5 М Н~С~О4, Зп(1У) — 1 М НХОз 1874~ . Это несколько усложняет процедуру, но главное преимущество ионообменного метода сохраняется: все разделение ведется на одной колонке с гарантией практически полного выделения каждого компонента в индивидуальном виде.
Бромидные комплексы превосходят по устойчивости хлоридные (см. табл. 6), и потому они более прочно удерживаются анионитом, а максимум коэффициента распределения (Х)) достигается при меньшей концентрации НВг: снвт' м 0»03 Ов20 0~50 1вО .О 14,4 635 821 620 Другие элементы, образующие комплексные бромиды (Вг, Сй, 1п, Хп), как и РЬ, имеют более высокую сорбируемость из разбавленной НВг, чем из НС1 той же концентрации. По этой причине кривые элюирования растворами НВг растянуты, но этот дефект устраняется добавлением некомплексоо бразующей кислоты, например НХОз. Влияние концентрации НХОз на величину В свинца и ряда сопутствующих элементов между анионитом АС-1 Х 8 с зернением 74 — 147 мкм и 0,20 М раствором НВг показано в табл.
10. Приведенные данные свидетельствуют о непрерывном уменьшении Х) всех комплексов по мере увеличения концейтрации Без с одновременным изменением относительных различий между ними ~13631. Отличное отделение РЬ от Еп и 1п возможно в 0,2 М растворе НВг с концентрацией НХОз между 0,2 и 0,5 М, Большинство элементов, в том Таблица 10 Коэффициенты распределения комплексных бромидов ряда элементов ~1363] й при еще~, М Элемент о,г о,2 2,о о,5 > 10 000 3 450 33,8 1,4 1,8 > 10 000 9 100 106 1,5 2,1 В1(111) Сд РЬ(11) ~п 1п > 10 000 50 000 635 5,4 2,5 > 10 000 31 000 354 3,7 2,3 >10 000 17 500 228 2,3 2,2 0010 0030 010 030 1 00 1 3,5 22 94 200 СНБСИ, М .0 Тот же порядок .0 в 1 М НБСХ у Са, 1п, Мп(П), %, Ке(УП) и ТЬ.
Для Сй, Си, Р1(1 Ч), Бс, Бп(1У), Т1 и % он равен и - 10, у Со, Ре(Ш), БЬ(Ш), У(1У), Хп и Ег — и 10, а у Мо(У1), Рй и У(У1) он больше 10 . У германия он значительно меньше и составляет всего 5,4, а щелочные и щелочноземельные элементы, А1, Аз(Ш), Сг(Ш), 1а, Бгп, У и г'Ь практически не сорбируются. Из приведенного перечня ясно, что роданидные растворы представляют меньшие возможности для аналитических разделений, чем бромидные и хлоридные, но в 0,010 М растворе НБСХ соотношения коэффициентов распределения изменяются и некоторые системы, например РЬ вЂ” 1п„РЬ вЂ” Си, представляются разрешимыми.
При разделении многокомпонентных смесей важное практическое значение имеет не только полнота разделения, но и длительность хроматографичесхого процесса. Как показали авторы работы 111391, применение смешанных анионитово-катионитовых колонок ускоряет элюирование, а для некоторых компонентов смеси изменяет порядок выхода из колонки в направлении, благоприятствующем разделению. На рис. 14 представлены кривые злюирования компонентов смеси Сй, Со, Си, Мп, РЬ и Уп числе щелочные и щелочноземельные металлы, А1, Со, Си, Ре(Ш), Са, Мп(П), и М, также легко отделяются от РЬ. В случае селективного элюирования РЬ 0,05 М раствором НВг, содержащим 0,5 М НМОз, Сй и Вг, а также другие элементы, образующие устойчивые бромидные комплексы, остаются на колонке. Сорбцией на анионще Дауэкс-1Х8 в Вг-форме, приведенном в равновесие с 2 М НВг, свинец избирательно извлекается из 2 М раствора НВг в присутствии А1, Ва, Са, Со, Сг(Ш), Си, 1'е, Са, 1.а, Мц, Мп, Мо,%, Бг, ТЬ, Т1, 1.10~2+ и У ~1037~.
Вместе со свинцом из 2 М НВг сорбируются Аи(Ш), В1, Сй, 1п, Рй, Р1 и Еп, но 6 М НС1 десорбирует только РЬ и 1п. Однако последний не мешает определению РЬ атомно-абсорбционным методом. Роданидные комплексы РЬ, менее прочные, чем бромидные, слабее извлекаются сильноосновным аниоиитом из раствора. Коэффициент распределения РЬ между растворами НБСХ различных концентраций и анионитом Амберлит СС 400, по данным статьи ~1015~, выражается следующим рядом: Рис. 14.
Разделение шестикомпонентной системы на смешанных катионитанионитовых колонках с различным соотношением ионитов с применением в качестве злюента смеси 0,5 М молочной кислоты с 0,03 М ХаС1 [11391 А7 ~УР Ю~Р г4' ;фея .клюх~~юАжю.к, н цн 1У.4.4. Разделение на неорганических ионитах Неорганические иониты, по сравнению с органическими, обладают более высокой термической и радиационной устойчивостью, но эти преимущества не имеют существенного значения для тривиальных (выполняемых при обычной температуре) разделений нерадиоактивных элементов.
Так же как и органические, неорганические иониты применяются для концентрирования и разделения смесей, в основном двухкомпонентных. Предложен метод концентрирования, основанный на реакции обмена РЬ и других элементов с сульфидом цинка в слое толщиной < 300 нм, свежеосажденного на пористом мембранном фильтре (поры диаметром < 1 мкм) из нитроцеллюлозы или политетрафторэтилена [792~. В обмен вступают элементы, ПР сульфидов которых меньше, чем у сульфида цинка: 84 с отдельно взятых катионита Даион БК и анионита Даион БА, а также с их различных смесей. Пробу раствора (10 ~ М по каждому из перечисленных ионов) вводят в верхнюю часть колонки диаметром 5 мм, заполненную слоем сорбента высотой 20 см, а затем со скоростью 1 мл~мин пропускают элюент — 0,5 М раствор молочной кислоты в 0,03 М ХаС1 с рН 3,2. Концентрация десорбированных ионов в элюенте непрерывно определяется кулонометрическим методом.
При заполнении колонки смесью катионита с анионитом с соотношением компонентов 15: 85 разделение длится всего 70 мин. То же разделение на катионите требует около 5 ч, а при элюировании с одного анионита Со, Си, Мп, РЬ и Хп выходят одновременно. В подавляющем большинстве исследованные системы количественно разделялись на компоненты. Незначительное перекрывание кривых элюирования отмечалось при разделениях РЬ вЂ” 1п [11711, РЬ вЂ” Хй [1242~ и РЬ вЂ” Ре [10011. Следует указать и на противоречия: согласно рекомендации [4771, РЬ сорбируется вместе с другими элементами анионитом АВ-17 из 8 М НС1, тогда как автор работы [1038~ указывает, что сильноосновные аниониты РЬ из 8 — 10 М НС1 не сорбируют.
В пользу точки зрения автора работы [1038~ свидетельствует легкость элюирования РЬ с анионита Амберлит ИА-100 8 М раствором НС1 [707а1 . Ад, В1, Сй, Си, Нд, РЬ, БЬ, Бе и Те. Простота приготовления сорбента, высокая эффективность концентрирования из очень разбавленных растворов (нг/мл) и возможность непосредственного анализа концентрата методом рентгеновского флуоресцентного анализа составляют очевидные преимущества метода. Он сводится к следующим операциям. К 10 мл бидистиллята, нагретого до 80'С, добавляют 1 мл ацетатной буферной смеси (100 г СН СООХа ЗН О и 11 мл 9б%-ной СН,СООН на 1 л воды), 1 мл раствора ХиБО„(300 мкг Хп) и 1 мл 0,22%-ного раствора Ха,8 9Н, О.
Через 20 — 30 с осадок отфильтровывают на пористый мембранный фильтр, помещенный на подложку из пористого стекла или политетрафторзтилена, отсасывая фильтрат под вакуумом водоструйного насоса. Не промывая фильтра, сразу же фильтруют пробу анализируемой воды, предварительно освобожденную от диспергированных составляющих фильтрованием через обычный мембранный фильтр. Затем фильтр с концентратом промывают небольшим количеством бидистиллята и 2 мл 40%-ного зтанола, сушат теплым воздухом и содержимое анализируют рентгенофлуоресцентным методом. Совместно со свинцом этим методом можно определить В1, Сй, Си и Нд, не забывая, что при равных количествах РЬ и В1 последний несколько увеличивает фон в области РЬА,„-линии.
Остальные элементы определению РЬ не мешают. Точность и воспроизводимость результатов определения свинца значительно лучше при малом объеме пробы (50 мл), чем при большом (1 л). Аналитические разделения, как правило, выполнялись на несложных смесях, перечисленных в скобках после названий использованных неорганических сорбентов: двухзамещенный фосфат гафния (РЬ вЂ” Сй) [630~, фосфаты тория (бинарные смеси РЬ с Са, Сй, Со, Сы, Нд, Мд, Мп или Хп) [764~, молибдаты хрома [1238~ (бинарные смеси РЬ с Со, Си, Мп или Х1) и титана [1239~ (РЬ вЂ” Т1(1) — Хп или В1 — РЬ вЂ” Т1 (1) ), вольфраматы циркония [767) (бинарные смеси РЬ с Сй, Со, Си или Мп) и тория [7661 (РЬ вЂ” В1; возможно селективное отделение РЬ от несорбируемых ионов — Ндз', А11+ и 13ОГ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
