Файл: Борисова Л.В. Аналитическая химия рения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 193

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

SO

 

Обменная емкость анионитов по рению [194]

 

 

 

 

 

 

Обменная емкость

Анионит

Характеристика анионита

вес.% мг-экв('г

% от

 

 

 

 

 

 

 

 

ПДОЕ»

Вофатит SBW

Силыгоосновной;

активные

группы

51,12

2,7

77

 

ІЧ+(СНз)з; 4% ДВБ *2

 

41,9

2,2

69

АВ-17 (16)

Силыгоосновной;

активные

группы

 

М+(СНз)з; 16% ДВБ *-

 

 

1,0

9,0

АН-2Ф

Слабоосиовной;

полифупкциопалъ-

18,3

 

ный, активные группы N =

, —ІЧНз

 

 

 

Вофатит 150 Вофатит N

ЭДЭ-101І

Слабоосиовной

 

11,6

0,6

6,0

Слабоосиовной;

активные группы

9,4'

0,5

17,0

—NHs, =NH

 

 

0,4

4,4

Средиеосиовпой;

полифункциональ-

7,5

пый, активные вторичные и третич­ ные аминогруппы и четвертичные аммониевые группы

* ПДОЕ — полная динамическая обменная емкость. *2 ДВБ —д и ви ни л бензол.

вора, содержащего ИЗ мг Re и 98 г Ii2S04Ai, составляет соответ­ ственно 6,0; 5,6 и 4,0%. Средне- и сильноосновные аниониты не поглощают рений из кислых сред. Показано, нто полная динами­ ческая обменная емкость (ПДОЕ) анионита АН-21 по рению силь­ но зависит от концентрации H2S04. Увеличение концентрации IT2S04 от pH 6,5 до 400 гіл снижает емкость анионита АН-21 с 1,56 до 0,113 мг-экв Rе/з анионита. Однако это не исключает воз­

можности извлечения

рения

из растворов, содержащих —400

г H 2S04/^. Элюирование рения рекомендуют проводить 3,8 N раст­

вором NH4OH или

0,1 N

раствором Na2C03 [300]. Сорбция

RefVII) анионитом АН-21 уменьшается в ряду кислот: HRe04 Д>

>

1-1С104 > І-ШОз > HaS04 > Н 2С20 4 >

HCl > Н20 2> СНзСООН >

>

H3R03. При поглощении Re(VII) из

растворов реииевой кисло­

ты или перренатов обнаружено различие в емкости ионита, которая уменьшается в ряду: HRe04 Ca(Re04) 2 Д> NH4Re04 Д> KRe04.

В качестве элюента для Re(VII) рекомендованы 2—3 N раствор

NH4OH, 3%-иый раствор NH4SCN в ІА' NH40H или 1%-ный раствор Na2C03 [300]; элюирование проводят при 80° С.

В работе [37] проводилось систематическое изучение сорбции рения различными ионитами с целью выделения его из производ­ ственных растворов с pH — 1 состава (в г/л): Re 0,0109, С1_ 0,35,

S04‘ 3,59, Са 0,45, Si02 0,18. Наилучшие результаты получены при использовании анионитов АВ-27, АСБФ-1 и ВДП.

Анионный обмен широко используется для отделения рения от различных элементов. По данным [8 8 6 ], индикаторные коли-

211


честна Rc(VII) п W(VI) могут быть разделены на анионите дау- экс-1 .

1 жл 1,5 N 11С1, содержащий RcO~ и WO“- , пропускают через колонку

(4 X

50 мм) анионита в С1~-форме.

Вольфрам количественно десорбируют

6 мл 1 М НС1, а реішіі элюируют 4

N раствором ITN03 (8 мл вымывают

93%

Re).

 

Отделение рения от технеция основано на избирательном вос­

становлении Тс(ѴІІ) в конц. ЫС1 до ТсС1|” (перреиат-иои в этих ус­ ловиях не восстанавливается) и последующем хроматографическом разделении [400].

В колонку размером 0,5 X 13 см, наполненную анионитом АВ-17 (или дауэкс-1 X 4), промытую 10 N раствором НС1, вводят 0,3—0,5 мл анализи­ руемого раствора 10 N но НС1. Рений количественно вымывается 50 мл 10 N НС1, после чего колонку промывают водой, а затем технеций десорбируют 3—4 N раствором NIROII. Продолжительность разделения часа.

Разделение рения и ванадия проводят на анионитах АВ-17 и АВ-27 при сорбции из растворов 1—2 N НС1 или 3—5N NaOH. При сорбции из ЫС1 сначала вымывают ванадий ІА раствором ГІС1, а затем рений 8 N раствором НС1 [146].

Рябчиковым и Борисовой [51,446] изучена сорбция Re(VII)

иМо(ѴІ) анионитом ЭДЭ-10 из растворов: HCl, HN03, H2S04 п

Н3 Р О 4 . Наибольшее различие в сорбции рения и молибдена на­

блюдается в 2 М Н 3 Р О 4 . Проведено разделение смеси указанных элементов с соотношением Re : Mo от 1 :1 до 1 : 1000 (от индикатор­ ных количеств до нескольких миллиграммов) на колонке (0,5 х

X 12 см), наполненной анионитом ЭДЭ-10 в Р 04“-форме (зерне­ ние 100—150 меш).

0,1—0,2 мл анализируемого раствора, содержащего 180Re п "Мо, поме­ щают в колонку. Ренпй десорбируют 14 мл 2 М Н3Р 04 со скоростью 0,07 мл/см"-мин. Затем колонку промывают водой и молибден элюируют 10%-ным раствором NaOH. Хроматограмма разделения 180Re и 2 мз Мо приведена на рис. 70.

Метод применен к анализу руд и сплавов [6 8 , 451]. В аналогич­ ных условиях проводится разделение на анионите ЭДЭ-10 смесей рения и вольфрама с соотношением Re : W = 1 :1000, 1 :1 и 400 : 1 [447].

Разработан метод разделения рения и молибдена на анионите ЭДЭ-10 при сорбции из сернокислых и нейтральных сульфатных сред [450].

Исследована возможность разделения на различных аниони­ тах элементов V аналитической группы (As, Se, Ge, Те, Sb, Sn, Mo, Tc, Re) [418] в солянокислых растворах. Использована ко­ лонка (2 X 100 мм) с дауэкс-1 (или АВ-17) с размером зерен 15— 20 мк. На рис. 71 приведена хроматограмма разделения смеси ин­ дикаторных количеств элементов. Рений и технеций десорбируют 2 М раствором НСЮ4, а затем разделяют их известным методом

[617].

212


Для отделения рения от Мо, Тс, Mn, W и других элементов ис­ пользован метод анионного обмена в смешанных растворах, содер­

жащих НС1, роданид-ноны н другие лиганды.

38

элементов

Разработан метод отделения Re(VII) от ионов

(в том числе и молибдена) с использованием растворов,

содержа­

щих NH4SCN, на дауэк<МХ8 в ЭС^-форме [942] и от 70 ионов —

с использованием азотнокислых растворов [766].

Рений элюи­

руют раствором 0,5 М NH4SCN — 0,5 М НС1. Показано, что Li, Na, К, Be, Mg, Ca, Ba, Ge (IV), As, Cr (III), Al, Y, Ce(III), Eu, Dy и Er не сорбируются и вымываются в первых 25 мл элюата. Четырехвалентные теллур и селен вымываются раствором 0,05 — 0,025 М NHjSCN — 0,5 М HCL При вымывании рения раство­ ром 0,5М NII4SCN — 0,5 HCl пе достигается отделения его от Мп(ІІ), Ni, Th, Zr, которые, однако, не сорбируются из растворов

0,025 М NH4SCN — 0,5 Af HCl. Для отделения Re(VII) от Hg(II), Ru(III), Sn(II), Sb(III), Bi(III), Fe(III), U(VI), W(VI), Cu, Zn, Cd, Со и других элементов использованы различные элюенты.

Отделение рения от вольфрама, молибдена и технеция основаио на сорбции последних из роданидных растворов; рений прохо­ дит в фильтрат [853, 941]. При пропускании раствора0,5 М NH4SCN— 0,5 М НС1, содержащего Mo(VI), Тс(ѴІІ), W(VI) и Re(VII), через колонку с дауэкс-1Х8 первые три поглощаются анионитом, а реннй вымывается 1 0 0 мл этого раствора со скоро­ стью 1 мл/мин. Молибден элюируют 2,5 М раствором NH4N 03,

Re

U -

У-

У

й

S:а

■=с

Рис. 70. Хроматограмма разделения инди­ каторных количеств рения и молибдена (2 мг) па анионите ЭДЭ-10

Рис. 71. Разделение элементов на аниони­ тах АВ-17 или дауэкс-1

Эліоснты: 1 — 11,2 N

HCl; 2 — 6,6 N HCl; S — 3 N

HCl;

4 — 3 N HCl—0,2 M

H.C20 4;

J — 0,1 M

H2C20 4;

6 — 0,1 M

H2C20 4—0,3 M

(NH4)„C20 4;

7 — 0,2

M H 2C«04—2

M NH4N 0 3;

S —

1 M

NH40 H —2 ДГ NH .NO,; 9 — 2 Д' HC104; 10 — IM

раствор тігомочешшы.

 

n — число свободных

объ­

емов колонки

 

 

 

 

 

I 1 I z \3 \W \ 6 I

7

I в I

S I

10 I

0

200

Ш 1,МЛ

70

 

71

213


технеции — 4М раствором HN03 (вымывается 60%). Вольфрам десорбируют раствором 0,5 М .NaCl — 0,5 М NaOH. Метод позво­ ляет количественно разделять микро- и миллиграммовые количе­ ства элементов в смесях с соотношением Re : Mo — 1 : 500 и 170 :1; W : Re = 1000:1 и 1 :300, а также отделять следы технеция.'

Разделение Re04, TcO^ и M11O4 с использованием растворов

HCl—NPI4SCN проведено на амберлите 1RA-400 [1117]. ■

5 .ы раствора 0,1—0,3 N НС1, содержащего смесь ионов, пропускают через колонку 0,2 см2 X 3 см, наполненную анионитом (зернение 72—100 меш). Мп(ѴІІ) восстанавливают до Мн(П) и вымывают20 мл 0,2 М НС1 со скоростью 1 мл в 6 мин. Рении элюируют 20 мл 5%-ного раствора NH4SCN в 0,1 — 0,2 N НС1 со скоростью 1 мл в 15 мин. Колонку промывают водой и вымы­ вают технеции 20 мл 0,1 N HNOs (с той же скоростью).

В работе [617] при разделении рения и технеция использован раствор 0,1 М (NH4)2S04 — 0,1 М NH4SCN (pH 8,3—8,5) для элю­ ирования рения и раствор 1 M(NH4)2S0 4 1 TV NH4SCN (при неизменном pH) для вымывания Тс с анионита дауэкс-2. См.

также [1177].

Разработан метод ионообменного разделения смеси Re(VII), Мо(ѴІ) и W(VI) с применением слабоосновиого целлюлозного ио­ нита, основанный на их поглощении диэтиламипоэтилцеллюлозой и последующем вымывании рения и молибдена раствором NH4SCN п вольфрама щелочным раствором NaCl [894].

10 мл анализируемого раствора (содержащего 0,02 М NH4SCN, pH 3), пропускают со скоростью 0,6 мл/мин через ко­ лонку с анионитом в SCN'-форме, предварительно промытую 50 мл воды и 50 мл 0,02 М раствора NH4SCN (pH 3). Рений вымывают 60 мл этого же раствора, затем десорбируют молибден 130 мл 0,1 М раствора NH4SCN (pH 5). Вольфрам вымывают 30 мл раст­ вора 0,1 М NaOH — 0,1 М NaCl. Коэффициент разделения пары Мо—Re равен 19, а пары W —Re Jg>300. В случае разделения двухкомпонентных смесей Re с Mo(W) последние вымывают 30 мл раствора 0,1 М NaOH — 0,1 М NaCl. Удается разделять смеси при соотношении Re : Mo от 1 : 1000 до 450 : 1.

Избирательной сорбцией на дауэкс-1Х8 из раствора СН3ОН—

HNOg проведено отделение рения от Mo(VI), Fe(III), Ca, Mg, Mn, U, Cu, V и др. Рений вымывают раствором тетрагидрофурана в разбавленной НС1 [961].

2 мл анализируемой пробы в смеси‘СНзОН и H N03 (9 : 1) пропускают со скоростью 0,25 мл/мин через колонку диаметром 0,5 см, содержащую 1 г

анионита (200 меш) в NOj-форме. Для'полного вымывания молибдена про­

пускают 20—25 мл раствора СЫ3ОН—H N 03 (9 : 1) на каждые 5 мг Мо и затем * десорбируют рений 15 мл смеси тетрагидрофураиа и 9 М НС1 (7 : 3).

В качестве элгоентов для молибдена исследованы водноорга­ нические растворы, содержащие другие алифатические спирты, ацетон, уксусную кислоту, гликоли. Однако только метанол обес­ печивает четкое отделение молибдена от рения. Замена HN03 на НО в составе элюента затрудняет разделение в присутствии

214


кобальта и трехвалептиого железа. Из смеси раствора .СН3ОН— HNOg, кроме реипя, сорбируются также РЬ, Ві, Се, Th и Аи. При последующем элюировании рения смесыо ИС1 и тетрагидро­ фурана перечисленные элементы переходят в элюат, однако они не мешают определению рения роданидным методом.

Амберлит IRA-400 использован для отделения рения от молиб­ дена при ионообменной очистке загрязненных решшсодержащих растворов [1283].

Предложен метод отделения рения от сопутствующих элемен­ тов, основанный на его поглощении анионитом дауэкс-1 из фторид- но-хлоридных растворов и последующей десорбции 1 0 %-иым раст­ вором НСЮ4 [938]. Метод применен к анализу сплавов иа основе W, Mo, Ti, Zr, Nb и Та, содержащих рений, а также руд и концент­ ратов.

Растворы 1 М по IIF, содеращие микроили миллиграммовые количества рения, пропускают через колонку (2,5 X 25 см) с анионитом зернением

100—200 меш. Fe, Ni, Со, Cr, Mn, Cu и Al вымывают 400 мл раствора,

содержащего 4% HF и 1% HCl; Ti, Zr и W десорбируют 450 мл смеси HF, НС1 и Н20 ( 5 : 1 : 4); Мо — 350 мл смеси тех же компонентов с соотношением

5 : 2 : 13; Nb — 350 мл раствора, содержащего 4% HF и 14% NH4C1. Тан­ тал вымывается тем же раствором после нейтрализации его раствором NH4OH до pH 5,5. Оставшийся иа колонке рений десорбируют 400 мл 10%-ной НСЮ4.

В работах [96, 106, 142, 144—146] изучена сорбция Re, Mo,

Те, Se, V, W и других элементов на некоторых анионитах как из кислых, так и из щелочных растворов.

Для разделения смеси, содержащей по 1 мг Re, Mo, Те и Se в 20 мл 4—5 N NaOH, раствор пропускают через колонку 1 X 10 см, наполненную анионитом АВ-18, со скоростью 8 мл/мин. Мо, Те и Se десорбируют 100— 150 мл 4—5 N NaOH, после чего колонку промывают водой, затем рений вымывают 125 мл 1—2 N НС104 [142, 144].

Аналогичным образом проводят разделение рения и молибдена на анионите АВ-17 [395].

Описаны условия разделения рения и молибдена на анионите

IRA-400 [779, 1038]. Раствор, содержащий Re04, Мо04- и 0,05 N

NaOH, пропускают через колонку 12x40 см, наполненную аниони­ том. Затем колонку промывают 10%-ным раствором NaOH для де­ сорбции молибдена, после чего анионит отмывают водой и рений де­ сорбируют 7 N раствором НС1. Однако для разделения элементов необходимы большие объемы элюентов; продолжительность разде­ ления достигает 30 час. [779]. Использование в качестве элюента для молибдена 1 М раствора оксалата калия, а для рения 1 М раст­ вора НСЮ4 значительно ускоряет десорбцию. Для разделения сме­

си Re04 (—1 мг Re) и Мо04_ (— 10 г Мо) на колонке, содержащей 5 г анионита, при скорости вымывания 2 мл/мин требуется 300 мл раствора оксалата калия и 300 мл 1 М НС104. Время разделе­ ния 3 часа.

Оксалат калия применен также в качестве элюента для молиб­ дена при разделении смеси рения и молибдена (1 : 1 0 0 ) иа анио-