М.И. Булатов, И.П. Калинкин - Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа (1115208), страница 12
Текст из файла (страница 12)
д. [14, 88, 107, 108]. Концентркрованне микрокомпонента путем частичного осаждения макрокомпононта в видо гидроокиси (сульфида) наблюдается только в том случае, когда микрокомпонент образует с осадителем менее растворимое соединение, чем макрокомпонент. Механизм соосаждения, по-видимому, можно объяснить ионообменными реакциями, протекающими между ионами микрокомпонента и макрокомпонента в процессе образования осадка [105 †1]: М А -]- Ме — и МтА + Мт осапак ион осадок микро- ион коллек- микроком- компонента макрокомтора понента на коллекторе панента Путем частичного осаждения цинка из раствора его соли щелочью соосакдают микропримесь меди (до 1 ° 10 е%) и определяют ее затем фотоколориметрически [107, 108]. Для определения меди (до 1 ° 10 а%) в солях кадмия осаждают небольшую часть кадмия в виде сульфида и в осадке определяют медь колориметрически [108], Аналогично поступают при определении меди (до 1 10 '%) в ацетате н нитрате свинца [108, 110, 111].
Для выделения микроколичеств (0,01 — 20 мкг) различных эле- ментов из растворов используют ионообменные реакции, протгка- югциг с введенными в раствор готовыми осадками. Наиболее удобной для этой цели является фильтровальная бумага, пропитанная трудно- растворимым веществом, При фильтровании растворов обеспечи- вается очень хороший контакт тонкодисперсного осадка, нанесен- ного на поверхность фильтра, с раствором, В реаультате нонообмен- ной реакции, например, С48 + Сп — — Спя + Сд осадок микроном- осадок микро«оллек- понент компонента тора на коллекторе (ПР„з — — 4 10 'е; ПР = 9 ° 10 'а) микрокомпонент будет по- глощаться из раствора.
Таким способом можно отделить 0,0001% меди от никеля нли свинца [88], выделить следы цинка из очень раз- бавленных растворов, применяя в качестве коллектора Сд(ОН) [109] и т, д, т В других случаях с успехом используют органические соосадители [, 113,', которые имеют ряд преимуществ перед неорганическими [112, 113,', коллекторами [103, 104, 112, 113]: 1. Из . Из отфильтрованных осадков органический коллектор легко удаляется простым озоленнем, 2, Органические соосаднтелн способны извлекать из чрезвычайно разбавленных растворов одни элементы, не захватывая другие, имеющие большие концентрации, т, е, избирательность органиче- ских соосадителей может быть очень высока, Принцип действия ряда таких соосадителей заключается в том, что к водному раствору, содержащему удаляемый ион (например, [т')е'), сначала добавляется органический реагент (8-оксихинолин), дающий малорастворимое соединение с неорганическим ионом, а за- тем спиртовой (или другой) раствор органического соосадителя (р-нафтола), плохо растворимого в воде, При разбавлении спирто- вого раствора соосадитель (р-нафтол) выпадает в осадок и может очень полно увлечь с собой соосаждаемое соединение (оксихинолинат никеля).
Этим способом можно удалить нз раствора никель при раз- бавленни 1: 5 ° 10' [112]. Иногда соосанедаемый ион, находясь в виде комплексного аннона например [Хп(ВСХ)е]е, образует труднорастворимые соли с рядом основных красителей (напрнмер, с метиловым фиолетовым и гпми). Р ми). Роданнд-ион также дает малорастворимое соединение с метидру ловым фиолетовым, что позволяет соосаакдать цинк нз еще более з- б в, ра- авленных растворов, Таким способом удается полностью удалить 1 мкг цинка из 100 мл раствора [112], Аналогично цинку с роданидом метилового фиолетового можно соосаждать и другие элементы, образующие комплексные анионы; например, висмут, медь, кадмий.
На этом же принципе основан 59 способ отделения микроколичеств цинка, кадмия, ртути, висмута и кобальта от макроколичеств никеля, магния и хрома [114].а Разделение ионов при помощи иоиообменников. Применение органических и минеральных ионообменников для разделения ионов основано на различии прочности соединений ионов с ионообменником, При этом методе разделения ионов используют различие в таких свойствах, как заряды или объемы ионов, степень их гндратации или гидролиза, различие в способности к образованию комплексных соединений с растворителем (элюентом) и изменение этих свойств в зависимости от рН среды и природы ионообменника.
Широко применяют способы разделения ионов, основанные на различии: полярности ионов; устойчивости комплексных соединений разделяемых ионов с растворителем (элюентом); степени гидролиза комплексных ионов; размеров одинаково заряженных ионов. Для разделения ионов в растворе создают такие условия (изменение рН среды, введение окислителей, восстановителей или комплексообразующих агентов), при которых мешающие ионы переходят в отрицательно заряженные анионы, в то время как определяемые ионы остаются в виде положительно заряженных катионов, Затем смесь пропускают через колонку с катионитом и последний промывают дистиллированной водой. Определяемые катионы при этом полностью связываются с катнонитом, тогда как мешающие анионы будут беспрепятственно проходить через слой катионита и выходить из колонки вместе с промывными водами. Определяемые ионы извлекают из катионита раствором сильной кислоты и, после соответствующей обработки, фотометрируют.
Так, пропуская раствор плавиковой кислоты, содержащей болыпие количества циркония и следы редкоземельных элементов, через катионит Дауэкс-50, можно полностью сорбировать редкоземельные элементы, в то время как цирконий остается в фильтрате в виде [ХгЕз]з Точно так же производят полное отделение цинка, образующего [ХпС[,! и [ХпС!~]з, от болыпих количеств никеля. Для разделения катионов можно применять также н аниониты, Например, производят полное разделение свинца и бария, используя способность свинца к образованию комплексов [РЬС[,! в солянокислых растворах.
Барий не образует хлоридных комплексов и на анионите не сорбируется. В тех случаях, когда у определяемого и мешающих ионов заряды одинаковой полярности при любых условиях, для их разделения испольауют различие в прочности связи с ионообменником и раство- " Теоретические основы приемов концентрирования с оргаваческями соосадвтелнмв рассмотрены в работах В. И. Кузнецова [104, 112, НЗ!. Г. В.Мясоедовой [103! опубликовав обзор работ за последние годы по применению органических соосздителей з аналитической химии.
60 рителем, Для этого через колонку с катионнтом пропускают сначала раствор смеси разделяемых ионов, а затем, после промывания водой,— раствор комплексообразующего агента, который извлекает (элюирует) иа катионита наименее прочно связанные с ним ионьк В качестве комплексообразующих растворителей применяют либо различные вещества (например, органические кислоты), либо одно и то же вещество, но при различной концентрации и разном значении рН раствора. В зависимости от прочности соединений разделяемых ионов с катиоиитом и комплексообразующим растворителем, рН раствора и концентрации комплексообразующего вещества, определяемые ионы извлекаются из катионита первыми или последними, либо вообще не извлекаются из него раствором данного комплексообразующего вещества.
В качестве катионитов наибольшее применение находят сильно- кислотные сульфосмолы — стирольные катиониты марок КУ-2, СБС, Амберлит 1В-120 и Дауэкс-50 [115!. Из анионитов при разделении ионов металлов используют, главным образом, сильно- н средне- основные — ЭДЭ-10П, Дауэкс-1 и АВ-17; иногда применяют и слабо- основной анионит марки АН-1, Наибольший интерес представляют селективные катиониты, которые избирательно поглощают лишь определенные ионы [116 — 118!.
Подробные характеристики ионитов отечественных и зарубежных марок и их примененне в аналитической химии приводятся в литературе [119 †1], Отделение мешающих ионов отгонкой легколетучих соединений [14, 88, 122], Этот метод основан на том, что определяемая примесь переводится в химическое соединение, в виде которого и отгоняется от основного компонента, Например, сера часто выделяется в виде сероводорода, мышьяк — в виде мышьяковистого водорода и т, д, Возможен и обрати л вариант, когда в легколетучее соединение переводится основной компонент, а примеси остаются в нелетучем остатке.
Этот способ широко используется при анализе полупроводниковых материалов, например германия [123, 124] (удаление Се в виде тетрах лорида), кремния [125! (удаление Я[ в виде тетрафторида), олова (удаление Эп в виде тетрахлорида), селена, теллура, иода и др. Электрохимические методы [14, 88, 122!. Из электрохимнческих методов отделения и концентрирования примесей следует указать на электролиз на ртутном катоде, используемый для выделения большого числа металлов (Ге, Сг, 5[1, Со, Хп, ВБ Мо, Яп, Со и т, д,). Применение маскирующих веществ и регулирование потенциала выделения позволяют выделить на ртутном катоде большие количества тяжелых металлов без выделения примесей других, например при определении следов никеля и цинка в меди высокой чистоты [126].
Электролиз на ртутном катоде удобен для выделения тяжелых и цветных металлов из весьма разбавленных растворов. Выделенные элементы определяют после удаления ртути в токо азота. 61 Устранение влияния посторонних ионов химическими методами без их отделения Реакции комплексообразования. Устранение вредного влияния посторонних ионов при помощи реакций комплексообразования сводится либо к связыванию посторонних ионов в бесцветный комплекс, либо к созданию определенной концентрации реактива и рН раствора, обеспечивающих наиболее полный перевод в окрашенное соединение определяемого иона и в наименьшей степени мешающего иона, Выбор того или иного способа устранения влияния мешающих ионов определяется описанными ниже условиями Посторонние ионы образуют с реактивом окрашенньге соединения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
