А.И. Бусев - Аналитическая химия Индия (1113374), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Они установили, что ионы амиония, щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия, иттрня и редкоземельных элементов адсорбируются незначительно; ионы трехвалентного титана, трех- и четырехвалентпого ванадия и скандия адсорбируются слабо из растворов в концентрированной соляной кислоте, а ионы четырехвалентного титана и пятивалентного ванадия в этом случае адсорбируются в аначительных количествах. Ион индия адсорбируется в некотором количестве из растворов в 0,5 — 12 М НС1, а ион трехвалентного галлия адсорбируется очень хорошо. В случае галлия адсорбируемость воарастает при увели- чении концентрации соляной кислоты до 7 М, а затем уменьшается при дальнейшем увеличении концентрации соляной кислоты.
Ионы трехвалентного галлия, двухвалентного палладин и четырехвалентной платины адсорбируются очень хорошо из растворов в 0,1 — 12 М НС1, причем адсорбция обычно уменьшается с увеличением концентрации соляной кислоты. Трехвалентный иридий практически не адсорбируется иэ растворов в 0,1 — 12 М НС1, но адсорбируется при очень малых концентрациях соляной кислоты. Краус, Нельсон и Смит [303) отмечают параллелизм между адсорбируеиостью ионов алюминия, галлия, индия и трехвалентного таллия на анионите и их экстрагируемостью диэтиловым эфирои из солянокислых растворов (экстрагируемость из б М НС1 составляет 0% для алюминия, 97отб для галлия, следы для индия и 90 — 95о4 для трехвалентного таллия).
Это обстоятельство, вероятно, связано с нахождением в водной фазе анионных комплексов МС1з . Малую акстрагируемость и адсорбируемость индия можно объяснить тем, что коиплекс с зарядом минус единица (1пС1з ) не существует в больших количествах. Неадсорбируемость и незкстрагируемость алюминия из солянокислых растворов указывают на отсутствие образования отрицательно заряженных коиплексных ионов. Так как адсорбция индия проходит через иаксимуи при увеличении концентрации соляной кислоты, то можно предполагать, что отрицательно заряженные ионы начинают преобладать при относительно высоких концентрациях соляной кислоты.
Считается, что комплексные ионы с зарядом меньше минус два адсорбируются хорошо, Позтоиу малую адсорбируемость индия можно объяснить тенденцией к образованию комплексных анионов с зарядом минус три(т. е. 1пС1,' ), которые адсорбируются плохо. Изучение адсорбируеиости различных элементов позволило разработать ряд иетодов разделения [303). Для разделения трехвалентных алюминия, галлия, индия и таллия пропускают около 4 лел раствора в 7 М НС1, содержащего 0,5 М А1, 0,15 М С а, 0,15 М 1п, 0,15 М Т11", через колонку 20 т1 0,4 сает, наполненную анионитом дауэкс 1.
При элюировании 7 М раствором НС1 в злюате немедленно появляется ал1оииний. Таким путем можно отделить алюииний от индия, который элюируется 7 М НС1 медленно и неполностью. Скорость элюирования индия значительно возрастает при увеличении концентрации соляной кислоты до 12 М. Галлий элюируют при помощи 1 М НС1, а трехвалентный таллий — при помощи 4 М НС10з (или НтчОз).
Рааделение кадмия и индия основано на сильной адсорбируемости кадмия из солянокислых растворов. Раствор в 1 М НС1, содержащий индий и кадмий, пропускают через колонку, 85 наполненную анионитом дауэкс 1, затем индий элюируют при помощи 1 ЛХ НС1. Кадмий извлекают из колонки при помощи 10 «ЛХ НС1. Изучено [3381 отделение цинка от ряда элементов при помощи анионного обмена. 5 — 50 мг цинка в 2 н. НС1 полностью адсорбируются на 15-сантиметровой колонке, содержащей 3 г сильпоосновного анионита амбсрлит 1ВА-400 (в С1-форме). При последующем пропусканип 50 мл 2 н. НС1 практически весь алюминий, магний, медь, кобальт, никель, марганец, хром, трехвалентное железо, торий, цирконий, четырехвалентный титан,шестивалентный уран, бериллий и кальций находятся в элюате.
Кадмий, четырехвалептное олово, трехвалентная сурьма и висмут ведут себя подобно цинку. Удерживается некоторое количество свинца и индия. Цинк, кадзгий и индий элюируются водой и 0,25 н. азотной кислотой, которая также удаляет 2004 олова и некоторое количество сурьмы, висмута и свинца. Если применять только воду, то на колонке упорно удерживается небольшое количество цинка.
Описаны методы выделения цинка из растворов, свободных от индия и кадмия. Клемент и Зандоман [292[ успешно отделяли индий от сурьмы, свинца, меди и трехвалентного железа, а также индий от галлия при помощи катионита дауэкс 50 в Н-форме. Колонку с внутренним диаметром 0,8 см заполняют катионитом (20 — 50 меш) на высоту 100 ем и пропускают через нее водный раствор названных элементов; при этом все катионы адсорбнруются катионнтом, за исключением сурьмы, часть которой нс задерживается. После промывания надой через колонку пропускают соляную кислоту различной концентрации. Из данных, приведенных в табл.
28, видно, что сурьма начинает элюнроваться 0,1 — 0,3 н. НС1, индий — 0,4 н. НС1, а галлий — 1,3 н. НС[. Несколько необычное поведение иона индия по сравнению с ионами других трехвалентных элементов объясняется его способностью образовывать анионные хлорокомплексы [1вС1«) или [1пС16)с в солянокислом растворе. Равновесие 1п'+ + 4 С1 ~ [1пС1«) даже в среде разбавленной НС1 несомненно силыго сдвинуто вправо, вследствие чего ион инд»гя легко вымывается из катпо-.
нита при помощи НС1. Азотная и серная кислоты вымывают индий из катионита только при концентрации около 1 н. Для отделения индия от свинца, меди и трехвалентногохселеза водный раствор пропускают чероз колонку высотой 100 сл» со скоростью 10 л«л~л«ин. После промывания водой индий элюпруют при помощи 2000 лсл 0,4 н. НС1, элюат собирают и после разбавления водой определяют индии в аликвотной части раствора. Свинец, медь, цинк и трехвалентное железо злюируют при помощи 2 н.
НС1. После этого колонку промывают водой для удаления кислоты. Результаты приведены в табл. 29. 86 Таблица 28 Пвведение стдел»ннх катили«в на колонке с катиснитсл даувкс 50, вмсстон 100 сл» | Кскцектрв ццн НС1, Исц 1,О 1,З 0,5 0,6 0,7 0,9 0,9 1,5 о,з оп ОЗ 1в»+ ба»+ ЯЬ»+ Рй»+ Са'+ Ев»+ Ро'+ Примечание: Знак « — » «+» — наличие элюнровцвия. означает отсутствие заюировазия, знак 87 По окончании элюирования индия элюируют медь при помощи 2000 мл1 н.НС1 и определяют ее электролизом в аликвотной части полученного раствора. Результаты приведены в табл.
30. Индий можно также отделить от меди на колонке высотой 30 сл«(табл. 31); в этих опытах индий элюировалипри помощи 0,5 и. НС1. Если присутствует сурьма, то большая часть ее проходит череа колонку при пропускании анализируемого раствора. Адсорбированную на катионите сурьму элюируют при помощи 0,2 н. НС1, и в объединенных фильтрате и элюате опредоляют количество сурьмы. После этого индий злюируют при помощи 2000 мл 0,4 н. НС1, а затем — другие элементы при помощи более конце»гтрированной солянойкислоты.
Результаты приведены в табл. 32. Полученная гидроонись индия, как показал спектральный анализ, не содержит примесейдругнх элементов (чувствительность открытия меди составляла 0,0001йо). При разделении индия и галлия сначала элюируют индий при помощи 0,4 и. НС1, а затем — галлий при помощи 1,3 н. НС1. Раствор, содержащий оба элемента, пропускают через колонку со скоростью 10 мл)л«ин. После промывания примерно 100 мл воды элюируют индий пропусканием 2000 л«л 0,4 и. НС1 с такой ясе скоростью.
Галлий вымывают при помощи 2000 жл 1,5 н. НС1. В отсутствие других ионов галлий можно элюировать меныпим количеством более концентрированной соляной кислоты. Результаты приведены в табл. 33. Индий полностью элюируется из колонки при помощи 0,4— 0,5 н. НВг, а галлий — при помощи 0,7 и. НВг. Таблица 31 Таблица 29 Отделение ин>клл от ссшл1а, меди, цинка и трехсалентного хмелева на колонке с кап>ионито.и дауэкс 40, высотой 100 см Количестио взятого нетепло, мг Количество взятого металло, мг Количество нвйденаого 1л, л>г Колочество найденного 1л, мг Объем звшзтз, мл Погрешность, Объем злшгтв, мл Погрел>- вость, % Сп 1л 150,5 185,0 209,0 20 20 100 20 20 100 20 20 20 20 20 20 1500 2000 2000 150,1 185,0 208,0 — 0,27 Π— 0,48 +0,59 — 0,39 — 0,48 +0,13 +О, 28 51,0 50,5 113,0 230,0 1138,2 400 400 400 600 800 50 50 50 50 50 50,7 50,7 113,5 229,7 1135,0 Таблица 30 Отделение индия от меди ни колонке с катионитол> даужс 50, е сот 100 см , высотой Таблица 32 Количество взятого металла, мг Количество вгйденного 1п, ме Количество найденной Сп, мг Погреглносгтч % Погре>иность, % КсчичестПсгреш- во нгйдеиность, % ной ЬЬ, л>г Количество нгйденнаго >л, мг Количество взятого металла, мг П огрешнссть, % 1и Си зп ~ ЗЬ 'РЬ Св 1л 207,5 — 0,72 245,5 — 0,24 50 20 20 50 20 20 20,0 20 15,2 20 209,0 246,0 15,0 Таблица 33 Хроматографией па бумаге (ватман № 1 или № 3) разделены алюминий, галлий, индий и цинк, взятые в форме илоридов [104].
В качестве органического растворителя применяли н.бутанол, содержащий НС.1 (концентрация НС1 не указана). Хроматографический опыт проводили в атмосфере, насыщенной парами растворителя. Установлено, что алюминий почти не перемещается с растворителем, галлий перемещается почти с фронтом растворителя, а индий перемещается между алюминием и галлием. Цинк перемещается между индием и галлием (цинк и индий открывают дитнзоном, а алюминий и галлий — алюминоном) . Ко.-шчество взятого металла, мг Количество найденного 1п, мг Погрешность, % Количество нвйденного Ов, ме Погрешнооть, 1п +0,21 — 0,2 — 0,41 . +0,15 — 0,2 197,2 98,2 49,0 197,1 49,1 — 0,54 — 0,41 — 0,65 — 0,10 — 0,32 92,1 92,2 92,0 185,0 184,6 196,8 98,4 49,2 196,8 49,2 92,6 92,6 92,6 185,2 185,2 88 196,8 196,8 196,8 98,4 98,4 98,4 48,5 97,0 145,5 48,5 97,0 145,5 196,4 196,5 196,3 98,2 98,2 98,3 — 0,20 — 0,15 — 0,25 — 0,22 — 0,22 — 0,11 48,2 96,0 145,0 48,7 97,2 145,7 — 0,67 — 1,00 — 0,34 +0,41 +О, 21 +О, 14 Отделение индия от лиди на колонке с катихигтом дауэкс 50, емсотой од см Отделение индия от суре,вм, шиниа, следи, цинка и трехеалентного желева на колонке с ка>пионитом даугкс 50, высотой 100 см Рагделение галлия и ин>Ь>л на колонке о ка>пионитом даугкс 40, емсотой 100 см Таблица 35 Реетеорнтеяь Ион ?у, йг ь з1 0,58 0,44 0,55 0,42 0,93 1,00 0 0,30 0,40 0,54 0,70 0,15 0,24 0,26 0,27 Нег+ 1в'+ Ое»» Са 100 1,0 Вутавогт нон Ноя игеыщенный т».
нсъ ву насыщенный насыщенный т н, ноь три-ной нвг, ву 'в1 металла металла Ад+ РЪ»+ НЗ+ Ш2+ Со+ С42+ Аз ЯЪЕЕЕ Ре»+ 0,00 0,00 (ехвост») 1,05 0,65 0,10 0,60 0,70 0,80 (гхваст») 0,12 0,03 0,41 1,25 0,95 0,15 0,95 0,77 еХвост» 0,07 Со»' мы+ »т(д»+ А!2» Ха»» Е)0~2» Т1+ Ве'+ 1вг" 0,07 0,07 0,09 0,07 0,76 0,20 0,00 0,30 0,33 0,08 0,07 0,10 0,14 0,56 0,15 0,02 0,39 0,37 '90 Величины ЛЕ определены для ряда катионов в бутаноле, насыщенном 1 н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
