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

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

-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