Н.С. Полуэтков, В.Т. Мищенко, Л.И. Кононенко, С.В. Бельтюкова - Аналитическая химия Стронция (1110096), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Это важно для экстракции больших количеств стронция в присутствии других, особенно тяжелых металлов. Использование экстрагента БТ-1 позволяет не только экстрагировать макроколичества щелочноземельных элементов, но и разделять их смеси. Так, например, бинарная смесь Са и Яг при соотношении компонентов 1: 1 разделяется с фактором обогащения Яэпс, = 0,1, а Яг и Ва — с Яв„э, — — 0,033. Экстракции не мешают граммовые количества щелочных элементов, а также элементов, образующих амфотерные окислы.
Не мешают миллиграммовые количества элементов, обрааующих аммиакаты (Сп, К1, Со). Мешает 7п () 1 лг), который сам экстрагируется в этих условиях Мешающее влияние легко гидролиаующихся элементов устраняют маскированием, либо их предварительным экстракционным отделением в виде диэтилдитиокарбаминатов или купферонатов. Из щелочных растворов (1 М ХН«ОН, 1 ЛХ Ь[аЬ[О«) щелочно- земельные элементы экстрагируются растворами с а л и ц и ла л ь д о к с и и а в ТБФ или другом растворителе — ДАМФК; коэффициенты распределения между органической и водной фааами составляют для Са 10 — 20, Яг 0,3 — 0,8, Ва 0,17 — 0,18. Метод использован для разделения пар Са — Яг и Яг — Ва с помощью противоточной зкстракции [3401.
Экстракция комплексов Яг и г' растворами п и к р о л о н ов о й к и с л о т ы в метилциклогексане изучена в работе [13531. Яг и « экстрагируются н а ф т е н о в ы м и кислотами (мол. масса 200), причем У экстрагируется при меныпих значениях рН (4,5), чем Яг (рЕ1 6,5). Наибольшие коаффициенты разделения наблюдаются при рН 5,5 [4831. Ва экстрагируется при.
меньших аначениях рН (5,8), Са — при больших ()7,2) [41. Изучена также зкстракция Яг и других щелочноземельных элементов растворами алифатической монокарбоновой кислоты («версатовая кислота 1519э) 58 в 5[-октаве Н0251, масляной кислотой и ее растворами в хлороформе [911, расплавленной с т е а р и н о в о й к и сл о т о й [4311; экстракция нитробензолом д и п и к р и л а м ипатов и 1тетрафенилборатов щелочноземельных элементов [1135, 12351 и комплекса стронция с м ы ш ь я к о в о й кислотой и пирокатехином [9471. Исследована экстракция щелочноземельных элементов из растворов НС1 и Ь[аС1 растворами д и н о н и л н а ф т а л и н с у л ьф о к и с л о т ы в гептане [13641.
Показано, что коэффициент распределения уменьшается в ряду Ва ) Яг ) Са. При экстракции из растворов хлористого натрия в присутствии ЭДТЛ различия в коэффициентах распределения увеличиваются. При концентрации Яг и Ва — 1 ° 10-«М они могут быть разделены экстракцией из 0,1'М 5[аС1, содержащего 0,01 ЛХ ЭДТЛ; ири рН ) 5,5 фактор разделения)100. Полнота разделения достигается многократной экстракцией. Отделение Яг от Са и Ва экстракцией нитробензолом в присутствии полиэтялонгликоля и борсодержащего гидрофобного аниона использовано для его радиометрического определения [4791. Методы, основанные на экстрак«ии посторонних элементов Как следует из некоторых приведенных выше примеров, посторонние элементы могут быть отделены от Яг путем экстракции их в виде различных соединений.
Покааана воэможность отделения Са от Яг экстракцией Са из роданидного раствора с рН 4 смесью(1:1) трибутилфосфата и четыреххлористого углерода 1230). Установлено [8261, что У может быть количественно отделен от Яг путем экстракции г' раствором и о н о о к т и л а н и л инобензилфосфоната (в петролейном эфире) из 0,01— 0,1 М раствора НС[ (рис. 7).
Количество Яг не влияет на экстракцию 'Х. Для отделения урана от щелочноземельных металлов и других продуктов деления экстрагируют его нитрат с помощью эфира [81, 830, 11591 или с помощью раствора трибутилфосфата в керосине (1 + 10) при рН 5 [1139). Рассматривается также воэможность отделения урана путем экстрагирования с помощью н и т р а т а т р и к а п р и л м е т и л а м м о н и я [9201 и и-т р и о к т и ла м и н а с НС1 в четыреххлористом углероде [4181. ТЬ можно отделить от Яг экстракцией д и а н т и п и р и лм е т а н р о д а н и д н о г о к о м и л е к с а И411; Сп, Ге, 5[1, Со и другие — экстракцией д и т и з о н а т о в [588, 1375).
Для этойже целииспользуется раствор 8-м е р к а п т о х и н ол и н а в хлороформе [10351. «'7г и ««КЬ могут быть отделены от щелочноземельных элементов в виде ионных ассоциатов с щ авелевой кислотой и триизооктиламином— при экстрагировании ксилолом Н2921, Ви — с помощью т р и-и- 59 Рис.
7. Зависимость степени экстракции Зг (7) и У (2) раствором мопооктилапилипобеиэилфосфоиага (5 .10-в М) в петролейпом эфире от концентрации НС! в водной фаэе (1 ° 10 в М Згв"", 3,3 10-в М Ув+) -у вг "вснп о к т и л а м и н а иэ аэотнокислых растворов [466], а при экстрагировапин п и р и д и н о м из раствора [в[аОН [- Ь[аОС! удается полностью отделить 'о'Вп от 'еЯг и других продуктов деления [906[.
Высокоэффективное отделение БЬ от щелочноземельных элементов достигается при двукратной экстракции ее иэ 2Л солянокислого раствора равным объемом 1 ее-ного раствора д и ф ен и л к а р б а з и д а в пентаноле или иэопентаноле [458). Раствор иаооктнла мина в метили зобутилке тоне используется для отделения Сг[ от продуктов деления, в том числе и Бг[1045[, Следует также отметить воэможность отделения ВИ+ и других элементов от Яг путем экстрагирования их в виде и о д и д н ы х к о и п л е к с о в циклогексаном [439[ или растворами вторичных аминов (мол.
масса 335 — 353) в ксилоле [1008). Экстракция 7 (С! и-бутанолом используется [751[ для отделения Ь| от Яг. Вопросы теории н практики зкстракционного отделения щелочноэемельных элементов или одного Бг от других элементов рассмотрены также в работах [5, 118, 465, 500, 582, 587, 786, 953, 1025, 1059, 1077, 1173, 1204, 1258, 13051. Применение катиопитов Таблица 17 Коэффициенты распределения катионов Ве, Мд, Са, Яг и Ва при различной концентрации НС! (катионат Дауэкс-50Х8) [1278) лв прв кеккевтревви ноц гв Катков г,о Со цо о,г о,о о,о Веге М8г+ Сав+ Згг+ Вав+ 5 6 12 18 36 255 1720 3200 4700 ~10в 117 530 790 1070 2930 42 88 151 217 590 13 21 42 60 127 Для разделения смесей металлов на катионитах часто применяются растворы их простых солей — х л о р и д о в или н н тр а т о в, а также НС[ и Н)т[Оэ.
В табл. 17 приведены значения равновесных коэффициентов распределения (Кр) щелочноземельных и других элементов второй группы Периодической системы элементов — МВ и Ве в растворах соляной кислоты разных концентраций, а в табл. 18 сопоставлены Кр четырех металлов в НС! и НЬ[Оо одинаковой концентрации. Как видно иэ данных таблиц, с ростом концентрации кислоты в растворе значения коэффициентов распределения снижаются, при этом в растворах НС! они выше, чем в растворах НЬ[О .
Показано [691[, что фактор разделения Са и Бг (элюент — 0,48— 2,04)т' НС1, катиониты типа Дауэкс-50%) имеет максимум при использовании катионита со средней степенью поперечной связанности (8% поперечных связей) и монотонно увеличивается' с ростом температуры. Воэможности разделения большой группы элементов, в том числе щелочноземельных, при использовании в качестве элюента ХРОМАТОГРАбвИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Ионообменная хроматография Ионообменная хроматография нашла широкоеприменениедля концентрирования микроколичеств стронция, отделения стронция от элементов других групп и от других щелочноэемельных элементов. Используется как катионообменная, так и анионообменная хроматография.
Таблица 18 Сравпеиие коэффициеитов распределения щелочпоаемельпык элементов , и магния в 1 М НС! и Нэ)Ов [1278) Х в среде К, в среде Катков катион ,иков нсв нхор нсв Мбе+ Сав+ 21,0 42,3 24,0 39 6 ~ Ваге 60,2 126,9 50,3 68,4 Таблица 19 и оиообмсввыс методы отдслсввя стронция с помощью катиовитсв при использовании водных растворов минеральных кислот и их солей в качестве алюсвтов Отделяемые алемеяты Катвоввт Эчюгят Литература Дауакс-50 Х8 0,02 — 6 Аг НС1 0,1 — 1 М НГ !570, 639, 894] [731] [!081] [378, 730] [639] [13241 Дауакс-50 !у Х12 Дауакс-50] КУ-1 КУ-2 [380, 1094] [941 ] [147] [299, 374] Амберлит [СС-120 Мз, Са, Ва, РЬ(11) [193, 577, 1020, 1021] Диалкт-С62, С63, С65 РЗЭ, хг, КЬ, Вв, гг'ВЬ Са [795] Вофагит КРЗ-200 3,4% (Ьнг)гзог, гл НДО 1 5 — 2 М СНгСООКН4 [6381 Виоиит С$-2 (Н+-фор- ма) Повар хиоство-сульфи- рсваивая смола (Нг- форма) оогг+ У, Еи [10041 0,02 — 6 Аг НС! ггУ ывод 1255] Таблица 20 04 — 0,5 41у раствора перхлората этилендиаммония исследованы в [7321.
Табл. [9 и 20 содержат перечень работ, в которых изучалось отделение Бг от щелочноземельных и некоторых других элементов при использовании растворов кислот или нх солей в воде или в органических растворителях. Последовательное элюирование щелочноземельных алементов может быть достигнуто применением одной и той же минеральной кислоты различной концентрации, например НС] (рис. 8) [3931. Более надежные результаты получаются при использовании комплексообразующих веществ (см.
табл. 21), повьппающих коэф- 62 отделяемые ~ Литерааясмеяты [ тура Органический растгсрвтгль Катвоявт Элюявт [8991 Дауакс-50144Х8 Метанол (ЗО— 50%) М (104%) 0,4 — 0,5 М СН,СООДН, Формиатвый бу- фсрвый раствор, РН 3,5 — 6,0 0,7 — 1,6 Аг НС1 ЗМ НС! Рс, А], ЫЗ, Са, Ва [408] Метанол (2044) ЫЗ, Са, Ва Этавол (20%) Ва [4081 [1279] Дауакс-50Х8 АС-ЗОЬУХ8 12 — 5 М НВг (60' С) 0,1 — 6 М Нлог 0 26 — 0 46 М (ДН4)4804 бгормиатный буферный раствор 1,5 — 2 М СН,СООДН4 Смесь НС! и НЬ]ог 1МЫНС! 05 2МНС! Ндог (РН12) 0,8 — 4 М НС), 2,5— 3 М ДаС!, 0,1 М КагзгО 0,1 — 6 М ННО, ТЬ, Мб, Вс, Рс(11!) и др. А[, Сд, Мо, ДЬ в др.
Мб, Вс, Ва, Ва А1, РЗЭ, Еогг+ Мб, Са, Ва На, К,МЗ,Са, Ва Мб, Са Рэа, ПО, ТЬ Са, Аа Ы ФР К мя Рис. 8. Выходные кривые Мб (1), Са (2), зг (2) и Ва (4) ври хроматографвровавии ва катиовитс КУ-2Х6 Эяюгят: а ага 0), а уа !г), а,аг Ы) в Цаа 44) М НС! фициент разделения металлов. Усиление комплексообразования наблюдается в ряду Ва — Ве.. В качестве комплексообразующих веществ используются оксикарбоновые и аминополикарбоновые кислоты — м о л о ч н а я, л и м о н н а я, э т и л е н д и а м и н т е т р а у к с у с н а я, д и а м и н о ц и к л о г е к с а н т е т р а у к с у с н а я и др. (табл.
21). Наиболее часто применяются соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. Хотя, как показали сравнительные опыты по рааделению пар Бг — Са и Бг — Ва [12821, наилучшие факторы разделения получены для пары Бг — Са при использовании диаминоциклогексантетрауксусной кислоты, затем этиленгликоль-бис([]-аминоэтилэфир)нитрилотетрауксусной, а потом уже этилендиаминтетрауксусной кислот. Для пары Бг — Ва второй и третий комплексоны меняются местами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
