Файл: Кузнецов В.В. Применение органических аналитических реагентов в анализе неорганических веществ учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 145
Скачиваний: 0
-76 -
ТО-ТО в 10 р а з больше, чем при экстракции ТБФ. Применяя TOTO, можно отделять и определять в экстракте хром (УІ) - H2Crp0r,-2T0'TO,
цирконий |
(ІУ) |
- |
ZrCI4 -2T0'K). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Экстракция элективными экстрагентами о к а з а л а с ь настолько |
|
||||||||||||||||||||||||||
удачш-'м приемом разделения и выделения, что нашла применение не |
|
||||||||||||||||||||||||||||
только |
в |
аналитической |
химии, |
но и |
в |
химической |
|
технологии |
урана, |
|
|||||||||||||||||||
тория, |
плутония |
и |
других |
актиноидов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
С п о с о б ы |
|
|
о п р е д е л е н и я |
|
|
|
э л е м е н т о в |
|
|||||||||||||||||||
в |
|
э |
к |
с т |
р |
а |
к |
т |
е |
. |
|
Наряду с |
|
|
Ф о т о м е т р и ч е с к и м |
||||||||||||||
и |
ф л у о р и |
м е т р и ч е с к и м |
|
методами |
определения |
э л е |
|
||||||||||||||||||||||
ментов |
в э к с т р а к т е |
находят |
применение |
|
и другие . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Сочетание экстракции с распылением экстрактов в пламя дает |
|
||||||||||||||||||||||||||
возможность |
проводить |
|
|
э |
к |
с |
т р |
а |
к |
ц и |
о |
н |
il о |
- |
п |
л |
а |
м |
е н |
- |
|||||||||
н о |
ф |
о |
т |
о |
м |
е |
т |
р |
и |
ч |
е |
с |
к |
о |
е |
определение. |
Например, |
распы |
|
||||||||||
ление |
в |
пламя |
метилизобутилкетоновых |
экстрактов |
|
8-оксихинолинатов |
|
||||||||||||||||||||||
магния, |
кальция, |
меди |
и |
других |
элементов дает |
возможность |
опреде |
|
|||||||||||||||||||||
л я т ь |
|
эти |
элементы |
с |
чувствительностью, |
примерно |
|
на |
порядок |
большей, |
|||||||||||||||||||
чем |
Фотометрия |
р а с т в о р о в . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
В ряде |
случаев |
можно |
|
проводить |
непосредственное |
полярограсТи- |
|
|||||||||||||||||||||
р о в а н и е ' э к с т р а к т о в , |
осуществляя |
|
э |
к |
с т р а |
|
к ц и |
о |
н |
н |
о |
- п |
о - |
||||||||||||||||
л я р о г р а т |
и |
ч |
е |
с |
к |
о |
е |
|
определение. |
Так, |
например, |
опре |
|||||||||||||||||
деляли |
молибден |
(УІ) |
после |
отделения |
его экстракцией |
в |
виде |
а ц е - |
|
||||||||||||||||||||
тилацетоната |
из |
сернокислого |
раствора . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Достаточно |
удобным |
ппиемом |
может |
|
бить |
|
э |
|
к с т р а к |
ц и о н |
||||||||||||||||||
н о е |
|
т |
и |
т |
р |
о в а н и е |
. |
Сущность |
|
его состоит в том, что |
к а н а |
||||||||||||||||||
лизируемому |
раствору |
элемента |
постепенно добавляют |
раствор |
р е а г е н - |
||||||||||||||||||||||||
т а - т и т р а н т а , |
при |
э т о м образующийся |
комплекс |
переходит |
|
в органичес |
|||||||||||||||||||||||
кую |
Фазу. |
Достижение |
точки |
эквивалентности |
находят |
различными |
спо |
собами; в и з у а л ы ю - п о изменению окраски или инструментальным способом-измерением оптической плотности, радиоактивности. Напри мер, визуальное титрование дитизоиом применяют для определения серебра в цинке. После переведения образца в раствор ионы серебра
можно |
оттитровать |
0,001 %-ншл раствором |
дитизона в |
XJ ороіТорме до |
|
появления неисчезающей желто-зеленой окраски . |
|
||||
|
В заключение |
приводим |
заимствованную |
из монографии Ю.А.Золо- |
|
т о н а |
схему систематического |
хода анализа |
смеси ионов |
с использова |
|
нием |
приемов экстракционного разделения . |
|
|
- 7? -
Таблица 8
Экстракционное разделение внутрнкоі.шлексных соединений в качественном анализе
О р г А Р |
Растворитель |
Диэтилдитиокарс - Хлороформ аминат натрия
Кислотность Экстрагируемые элементы
5 іА HCl |
P t ( I I ) . |
S n ( I I ) , A s ( I I I ) , |
|
S 6 ( I I I ) , |
Cu, B i . W , Mo |
|
и другие |
КупгТ'врон |
Этилакетат |
2 |
M HCl |
Th.. V , |
Tl |
||
Диэтилдитиокарс - |
Хлороформ |
|
pH |
5 |
Co, Ni |
, |
Рб, Cd, Zn, Mft.V |
аминат натрия |
|
|
|
|
|
|
|
8-Оксихинолин |
Хлороформ |
|
pH |
5 |
( T i ) , |
A I |
|
8-0ксихинолип |
Хлороформ |
pH |
3 - 4 |
V |
|
|
|
Апетилацетон |
Хлороформ |
|
pH |
5 |
Be |
|
|
8-Оксихилолин |
ХлорО'Горм |
pH |
8 |
- 9 |
C e ( I I I ) , |
Sc, РЗЭ |
|
8-Оксихииолин |
Метилизобу- |
pH |
10,5 |
Mg |
|
|
|
|
тилкетон |
|
|
|
|
|
|
- 78 -
О Р Г А Н И Ч Е О К И Е |
А Н А Л И Т И Ч Е С К И Е |
Р Е А Г Е Н Т Ы |
- О С А Д И ' Г Е Л И |
Реагенты-ооадители позволяют выполнять операции выделения н е органических ионов и разделения их смесей, в связи с чем находят применение в химико-аналитической практике. Ввиду рассмотренной ранее взаимосвязи ОргАР различного аналитического назначения определение, выполняемое с помощью реагентов - осадителей, может быть оформлено различным окончанием - гравиметрическим, фотометри ческим, экстракционно-фотомѳтрическим, титриметрическим и другими?
|
Растворимость аналитических |
форм |
органических |
|
|
||||
|
|
|
аналитических реагентов в |
воде |
|
|
|||
|
Р а с т в о р и м о с т ь |
с о е д и н е н и й |
в |
в о - |
|||||
д е. |
Вода |
- |
растворитель, |
молекулы |
которого отличаются |
высокой |
|||
полярностью |
и |
способностью |
к |
сильной |
ассоциации, что обусловлива |
ет возникновение тетраэдрической структуры воды за счет водородных связей . Растворяясь, вещество полностью или частично разрушает эту структуру, так как только в этом случае его частицы могут размес
титься |
между |
молекулами воды. |
Разрушение |
структуры |
воды происходит |
||||
з а |
счет |
энергии |
гидратации. |
|
|
|
|
||
|
Органические |
соединения |
растворяются |
в |
воде в |
основном в |
|||
том |
случае, |
если |
в |
состав их |
молекул входят |
группы, |
содержащие |
атомы с неподаленными электронными парами (например, атомы кисло
рода, а з о т а , |
серы) . Растворение |
происходит |
за счет |
образования |
||
водородных |
связей таких |
групп с |
молекулами |
воды (образование г и д |
||
р а т о в ) . Это |
объясняет растворимость в воде |
низших |
спиртов, а л ь д е |
|||
гидов, кетонов, карбоновых кислот, аминов. |
Увеличние углеводород |
|||||
ных радикалов |
ослабляет |
этот эффект и ведет |
к ухудшению раствори - |
х)0б осаждении неорганических ионов в виде неорганических соедине ний с помощью органических соединений см. Э.А.Остроумов "Примене ние органических оснований в аналитической химии", И'зд-во АН СССР,
Москва, 1959.
- 79 -
м о с т .
Растворимость ионных ііорм может быть объяснена ориентировани ем вокчуг иона соединения молекул воды, образующих водородные свя зи с другими молекулами води и, следовательно, обеспечивающих растворимость.
Чем менее гидратировано соединение и чем более гидрофобна его молекула, тем менее оно растворимо. Например, в случае арилсульФоиатов бария с увеличением гидрофобной части молекулы раствори мость в воде уменьшается (эффект утяжеления):
Арилсульфоиат бария |
| Растворимость, г / л (20°С) |
Беизолсулыіонат |
0,32 |
I ГаФт ил а ми н- 2- сул ьфо пат |
0,007 |
Анті ахинон-І-сульфопат |
0,0011 |
Антрахинон-2-сулыІопат |
0,00007 |
|
Г а с т |
в о р н » о с г ь |
к о м п л е к с о в |
О р г А Р |
||||
в |
в о д о. |
Золи реагент |
растворим в |
воде за |
счет имеющихся |
в |
||
его |
молекуле |
гидрофильных |
групп |
{-S0g H, |
-СООН, |
-ОН, |
- N H g ) , |
то |
растворимость продукта его взаимодействия с неорганическим ионом резко уменьшается в илучае"блокироваиия" этих гидрофильных групп.
EtfHfflMGu, ifшиларсоновая кислота хорошо |
растворима |
в |
воде, |
а ее |
|||||
соли, |
н а п р ы с п , |
циркониевая, по упомянутой |
причине |
в |
воде |
раство - |
|||
Г'ИМК |
шюхо: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OU |
|
|
|
|
|
|
|
В і ( І І І ) , GQa ( I-ÏAUOI ) и |
. |
, As-D |
Zr |
0—As |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
он |
w |
V |
|
|
|
F e ( I I I ) , |
|
То же самое справедливо |
для купФеропатов |
металлов - |
|
||||||
|
|
всех |
других: |
|
|
|
|
|
|
|
( |
У-к |
«• |
|
|
Fe |
|
|
|
|
w |
ч онн4 |
|
|
о- |
|
|
|
|
Коі.шлсксообр., .'~овапие дела с-: неспособными |
гидрокейльную и нитроэо- |
||||||||
ггуітні' 1 а г е н т а |
к гидратации, а |
гидрофобное |
ароматическое |
ядро |
способствует .ѵх.ѵдчіению растворимости. Увеличение гидрофобной части
молекул.1 1 , имеющее место пги |
переходе к |
неокупФерону, |
приводит к |
|
меньшой растворимости комплексов (стм. |
20) . |
|
||
Пгиподеннге |
с о о б щ е н и я |
справедливы и для других |
ОргАР, р а с - |
|
е:..оггош',"х • анее , |
например, |
Б-оксихшголина, диэтилдятвокарбамината |
|
|
|
|
|
- |
80 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
натрия, дитиола |
и других, |
если |
комшіекоообразование |
затрагивает |
|||||||||||
гидрофилыше группы; так |
же как это имеет место |
и в |
случае |
плохой |
|||||||||||
растворимости в воде солей двухзарлдных катионов |
родизоновой |
к и с |
|||||||||||||
лоты, |
например, |
бариевой |
соли: |
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
О |
|
|
|
|
|
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0\ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ва |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
Т |
" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Красно-бурыЛ |
осадок |
|
|
|
|||||
|
Так |
как характерные |
атомные группировки, входящие в состав |
||||||||||||
молекул |
ОргАР, |
часто делают |
их слабыми электролитами, то |
эМокт |
|||||||||||
осаждения |
и растворимость |
осадков |
аналитических |
<!о>м такого |
р е а |
||||||||||
гента |
изменяются |
в |
зависимости |
от |
величины |
р)! |
р а е т ш р а . |
|
|
||||||
|
Если |
реакция |
осаждения |
является |
цветной, |
то |
выпадение |
анали |
тической формы в осадок иногда неудобно для последующего мотометри
ческого |
определения в |
водном растворе. Этого явления |
легко и з б е |
||||||
жать, если в молекулу |
ОргАР власти |
гидрофильные |
группы, |
не |
у ч а с т |
||||
вующие в |
комплексообразовании. Отдельные примеры |
такого |
типа |
уже |
|||||
рассматривались |
и не |
требуют особого |
пояснения |
( с т р . |
I I ) : |
|
|||
|
Образует |
нерастворимые |
Образует |
растворимые |
|
||||
|
комплексы |
комплексы |
|
|
|
О |
С |
соон |
" * S X K 0 „ |
||
|
он |
о-Нѵо он |
|
ОН |
|
О |
N0 |
so, H |
|
||
|
ОН |
|
|
|
H0,S |
••м-о |
•н-о |
|
Большинство фотометрических |
реагентов образует растворимые |
в воде комплексы именно за счет остающихся свободными гидрофильных
групп. |
|
|
|
он |
о |
|
Интересным примером блокирования гидро |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
фильных -ОН - групп является |
малорастворимый |
|
1 |
А |
|
' |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
в воде диметилглиоксимат никеля, в молекуле |
|
С« - N |
N = |
C |
||
которого имеется прочная внутримолекулярная |
Н,С |
|
{ |
| |
^ с н , |
|
х) Реагент феррон, комплекс |
с Р е ( Ш ) - синий. |
|
0 |
НО |
|
|
|
|
|
|