Ю.А. Золотов - Общие вопросы, методы разделения (Основы аналитической химии, том 1) (1110133), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Эффективны сорбевты с прнвнтымн труппами нмняоднуксусной, этнлепдиаминтрнуксусной н гндрохсамовых кислот, а также сорбенты с прнвнтымн моно- н полнамяннымн группами н такими органичесанвщ реагевтамн, как неокупронн, 1, ! О-феиантролнн, днэтилдвтнокарбамннат, формазаны ядр. Пляшновые металлы Рт)(Н), Рт(1Ч), Ко(!Ч), !т(Н!) н золото с высокой зффектнвносп ю сорбвруются нз разбавленных соляпокнслых растворов с помощью ХМК, содержащих моно- и полнамннные труппы.
Кремнеземы с привитыми комплексообразующнмн труппами применяют для нзвлечениа ионов металлов из морской воды. Например, этнлепдиамнноаым н имнноднапетатным сорбентамн осуществлено селекгнвное извлечение урана вз морской воды н групповое извлечение Сп(Н), Еп(Н), Ьй(Н) н Се(Н) . 7.6.5. Неорганические сорбенты Возможности подбора и синтеза неорганических сорбентов с заданными свойствами практически неисчерпаемы. Это обусловлено тем, что в качестве сорбентов можно использовать неорганические соединения многих классов (оксиды, гидрокситца, сульфиды, фосфаты, апюмосиликаты, гегерополикислоты и их соли, ферроцианиды и др.). При этом соединения могут быть индивидуальными, т.е.
включать атомы одного вида [Т1(1Ч), Ет(1Ч), Бп(1Ч), 51(1Ч), ЗЬ(Ч), ЫЬ(Ч), Та(Ч), Мо(Ч1), Ч!т(Ч1) и др.] или смешанные, содержащие два и более разных по природе атома. Неорганические сорбеигы могут быть аморфными, кристаллическими, стеклообразными. Пракпнеское использование этих сорбентов обусловлено прежде всего их высокой селективностью, а также химической, термической и радиационной устойчивостью. Сорбция на этих сорбентах определяется как дисперсионными, так и электростатическими силами, а также сопровождается протеканием ионообменных реакций, образованием химических соединений с ионами матрицы н фазовыми превращениями (перестройка структуры, появление новых фаз).
Для неорганических сорбентов характерен оптовой эффект. Поэтому становггся существенными такие факторы, как поляризующая способность, размер, заряд и конфигурация сорбируемых ионов, соответствие между зарядом цротивоиоиов н суммарным зарядом, приходящимся иа полости и каналы, где располагаются подвижные противоионы. Псиным свойством некоторых неорганических сорбеатов яющется нх высокая селективность.
Так, на основе окснгндратов Мп(!Ч), Тт(!Ч) н г'Ь(Ч) снптезнрова- 247 ны сорбенты для селективной сорбцни лития. Селеати Рбент что ионы щелочных и щелочно-зем аносп со оа столь вь с ~ оха, насыщенных растворов не соста ельных металлов и кон е пр ц ятрапиях вплоть ло ло неорганических со ов и е Ров не составляют конкуренции ионам лития. Значнтел ьное чнс Рбентов предназначено лля избирательного извлечения ноно ния ионов сере Ра, золота, рутения, осмия, урана,молибдена, вольфрама), мо ск й нмичесхая, термическая и , морско воды.
позволяет использовать нх для уд и радиационная устойчивость неорганических со б сор ентов лення нх для удаления токсичных и концеизр ванна нх для уд ичных элементов нз сточных вол„раэди»рнро высокорадиоактивных веществ, для выделения а о ич ныл енспользоааннем этих сорбентов можно ос е Расплавленных о с лей, а гилротермальных условиях. Рбе ущесталять сорбцню в среде 7.7. Эле ктрохимические методы разделения Электролитическое выделение н цемент . Н б нен метод электровыделенил, при вция. аи олее ас о ар пр стра, при котором отделяемое нлн конце вещество выделяют на твердых эле ц нтрируемое виде какоголекгродах в элементном состоянии или ле или в новано на ени то соединения.
Электролитическое д вы ел ение (электролиз) оса о на осаждении вещества электрическим током при ко ол емом м при контролируемом транен вариант катодного осаждения метал- ко. Ма лов; анодное осаждение, например в форме оксидов РЬО з, используют ред- ко. атериалом электродов могут служить л о а а, сере о, медь, вольфрам, сплавы платины с нридием.
Часто в еасто выдем на графитовом электроде некоторые элементы выделяются ментном состоянии (А, В1, Сд, С, нты выделяются в эле- Мп), оке и, РЬ), часть в виде оксидов (Со, Сг, Ре, и), гидроксидов или сплавов элементов (Ва, С М, М, а, а, я, о, Т1, Ч). Если пла- оксиды Со, РЬ, Т1, Х1. — д, то выделяются металлы ХЬ Ая, ВЬ Сд, Со, РЬ, Т1, о... если анод— Существуют различные варианты метода. В о ответствующей среды, состава раста а и п да. одном из них подбо ом собрр отв, а ора и потенциала селективно выделяют нужныи компонент; в прутом, варьируя потенциал в широких пределах,— группу компонентов, а затем уже о е еля м етодами.
аиболее ас ос ане .Н бо пределяют их содержание селекгивными бо р пр тра но сочетание с атомно-абсорбцион атомно-эмиссионной спе — н, р п — „оскопиеи, рентгеножчу ционнои и нцентрирования Аз, Сд, Ре, Ня, ХЬ РЬ, БЬ, Бг и Хп эле о определять рентгенофлуоресцентным методом с пределом обнаружения п.10 э;4. 248 249 Полного разделения удается достичь, когда определяемый компонент гделлется от электрохимическн неактивных веществ ( ХаС1, А1С1э и т. п.) няи веществ, не способных выделяться на катоде (органические соединения). При концентрировании микрокомпонентов более удобен вариант электролитического выделения микрокомпонентов, чем компонентов матрицы. В этих условиях уменьшаются потери микрокомпонентов, которые возможны при выделении матрицы за счет механического захвата, а также из-за образования твердых растворов и интерметаллических соединений. Микрокомпоиенты выделяют полностью или частично.
Так как в большинстве случаев необходимая полнота выделения микрокомпонентов достигается только за длительное время электролиза, то ограничиваются частичным выделением микрокомпонентов. В этом случае необходимо, чтобы степень выделения микрокомпонента не зависела от его концентрации в растворе за выбранный интервал времени электролиза. На практике это условие часто не выполняетсл. Так, при электролизе на тонких угольных дисках степень выделения Со, Сг, Ре, Мп в виде оксидов, а также Ва, Са, Мя, Мо, Т1 в виде оксидов, гидроксидов и сплавов при изменении их содержания от 1.10 ~ до 1 10 ~ г уменьшается в 2 — 5 раз.
Электролитическое выделение в большинстве случаев составляет неотьемлемую стадию инверсионных методов электроаналитической химии, из которых наиболее распространена инверсионная вольтамперометрия. В случае инверсионных электроаналитических методов анализа стадию предварительного электровыделения сочетают с последующими электрохимическими же превращениями концентрата, выделенного на ртутных нли твердых электродах. Определение заключается в растворении ранее выделенного на поверхности электрода вещества. Так как концентрация определяемого вещества на стационарном электроде во много раз выше, чем в первоначальном растворе, то ток, протекаюгций при растворении, значительно выше максимального тока до концентрирования. Этим методом достигается определение концентрации веществ в интервале 1О э — 1О а М, Электровыделение может осуществляться не только при выделении матрицы или примесей, но и при растворении элекгрохимически активной матрицы.
Мнпод цементации (называемый также внутренним электролизом) заключается в восстановлении компонентов (обычно малых количеств) на металлах с достаточно отрицательными потенциалами (алюминий, цинк, магний) нли на амальгамах электроотрицательных металлов.
При цементации происходят одновременно два процесса: катодиый (выделение компонента) и анодный (растворение цементирующего металла). В качестве примера можно привести выделение микроэлементов из вод на мегаллах-цементаторах (А1, Мя, Еп), обладающих простыми эмиссионными спектрами, поэтому по- 7.8. Методы испарения ул хл — =а— ув «в (7.22) 1'л хл — =а— ул 1 хл 251 следующее атомно-эмиссионное определение микро микроэлементов иепосредсг веиио в концентрате легко осуществляется. Элеитрофорез.
Этот метод основан иа различиях в скоростях давке частиц разного за яда, фо м ряда, формы и размера в электрическом поле. Скорость коростах движешп1 движения о зависит от заряда, напряженности поля и радиуса частиц: о = ХН1 6ягп, где Ч вЂ” вязкость среды. Для растворов следует использовать эффективиый радиус частицы а равиыи г+1 (l — толщина гидратиой оболочки), и эффективный за яд " заряд г', жеиия ч р еи ше заряда иона вследствие ионной атмос"- .
С ос" -ры. корость двизао се по частицы характеризуется лодвиэлсиостью, т.е. расстащи ем, проходимым одну секунду под действием электрического поля напряженностью 1 В/см. иый (иа носителе). В первом случае небольшой объем раствора, содержащеВо вто м еле ором электролита. то ая о втором случае передвижение происходит в стабилизирую ующей среде, коис. 7.12). рая удерживает частицы иа местах после отклю чеиия электрического поля На скорость движения частиц сильно влияет состав аств сти рН, что использ зуют для повышения селективиости. Главная область применения эле«трофореза — биохимический " анализ ' .
елеиие белков, нуклеиновых кислот, ферментов, алкалоидов). Рис. 7.12. . Электрофоретическое разделение иа бумаге: 3 — пол а — установка дяя злектрофореза (1 — старт; 2 — б фериый и раствор; — полоска бумаги); 6 — полоска носителю (л. В, С, 27— — зоны разде- веществ); в — кривая количественной Опенки 250 Современный вариант метода — капиллариый электрофорез — иитеиивио развивался с начала 80-х годов (см. разд.
8.10). Метод капилляриого электрофореза постоянно совершенствуется. Предложеиы методы разделеиия нейтральных молекул, попов с одииако- Ои электрофоретической подвижностью. Для этого используют взаимодеиствия разделяемых компонентов с <лпсевдоиеполвижиой» мицелляриой фазой в буферном электролите (мицелляриая электрокииетическая хроматография). Для повышения чувствительности определения используют различиые способы детектирования: флуоресцентное, электрохимическое, масс-спектромегрическое. Дистилляция. Методы дистилляции основаны иа разной летучести веществ. Вещество переходит из жидкого состояния в газообразное, а затем конденсируется, образуя снова жидкую или иногда твердую фазу. Для идсальиой МИОГОкоипонеитиой СИСТЕМЫ Зависимость ПарциаяьиоГО давЛЕ- иия р 1-го компонента От давления насыщенного пара чистого компоиепга Р~ и мо- лярвой доли компонента х; в жидкой фазе выражается законом Рауля р, =Р,'.«,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
