Файл: Шевчук, И. А. Комплексообразование и экстракция. (Спектроскопия ассоциатов) [учебное пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 43

Скачиваний: 0

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

Сульфитный комплекс железа (III) и железа (II) пере­

ходит из водной фазы в органическую, окрашивая

экстракт

в желто-коричневый цвет. Отличием сульфитных

комплек­

сов многих металлов является протекание окислительно-вос­

становительных процессов. Результаты анализа органической фазы на содержание Fe2+ и Fe3+ показали, что в про­

цессе экстракции окислительно-восстановительных процес­ сов не происходило. Сульфитный комплекс хрома (III) в ор­ ганической фазе окрашен в зеленый цвет. Медь из сульфит­

ных растворов при pH = 7 экстрагируется в виде соединения,

окрашенного в слабо-желтый

цвет. Окраска органического

слоя быстро

переходит через

красно-фиолетовую в зеленую

и голубую.

По литературным

данным, медь в сульфитных

водных растворах находится в виде меди [I], [41]. Сульфитные комплексы кадмия, лантана и тербия экс­

трагируются в виде бесцветных соединений. Три-н-октил-

амин, ди-н-иониламин, тетраэтиламмоний хлористый не экс­ трагируют в этих условиях исследуемых сульфитных комп­ лексов.

Для изучения механизма экстракции сульфитных комп­

лексов в качестве примера был исследован сульфитный комп­ лекс хрома (III). Значение pH оптимальной экстракции хро­ ма составляет 5,5—7,2. Заряд экстрагируемого соединения сульфита хрома определяли методом сдвига равновесий.

Предварительно было изучено в оптимальных условиях рас­ пределение сульфита и нитрата н-дециламмония между вод­

ной и органической фазой в условиях насыщения ее комп­

лексом и без комплекса (контрольный опыт). Результаты анализа органической фазы показали, что в процессе экс­

тракции нитрат-ион обменивается на сульфитный комплекс

хрома (табл. 33).

Анализ органической

фазы

 

 

Таблица 33

 

Содержание компонентов, мол

Компоненты

контрольный опыт

органическая фаза

 

при насыщении

 

 

Нитрат

0,0178

отсутствует

сульфит

0,0407

0,0969

хром

отсутствует

0,0324

сульфат

отсутствует

114


Основным уравнением реакции

является

 

nC1oH2ιNH8N03(0) -J- [Cr(SO3)m ][1b) ʃ

(C ιo⅛ιNH3)n Cr(SO3)m(0)- .

 

 

 

 

 

÷ tiNO3-b).

Изучена зависимость коэффициента распределения хро­

ма (IlI) от

концентрации соли амина.

Концентрация хрома

составляла

l,9∙10

3 г-ион, сульфита

натрия

— 0,12 мол,

азотной кислоты

0,045 Μ. Обработка результатов проведена

в соответствии с данными работы [43].

 

кривой равен

Тангенс

угла

наклона логарифмической

трем. К сульфитному комплексу .хрома присоединяется три катиона н-дециламмония, т. е. экстрагируется комплекс [Cr(SO3)3]3-. Насыщение органической фазы происходит при мольном соотношении хрома и сульфит-иона, равном 1:3.

[Cr3+¡ : [SO32r] —3,24.10-2: 9,69.10-2 = 1 :3.

Это соотношение соответствует экстрагируемому соединению

[Cr(SO3)33-. Экстрагируется ассоциат (Ci0H2INH3)3Cr(SO3)3.

Так как сульфит-ион является легко окисляемым лиган­

дом, возможно образование комплекса с окисленным лиган-

дом-сульфатного комплекса хрома (III). Однако в органичес­ кой фазе сульфат-ионы отсутствуют. Сульфитный комплекс

хрома (IlI) в органической фазе устойчив в течение 2 суток.

Для элементов, экстракция которых пока не исследована

из сульфитных растворов, можно сделать ориентировочную

оценку поведения при экстракции. Исходя из теоретических положений экстракции разнозарядных ацидокомплексов,

можно прогнозировать экстракцию ВЗА сульфитов металлов

при помощи первичных алкиламинов [44]. Критерием для та

кой оценки может быть способность извлекаемых элементов

образовывать ВЗА в водных растворах или в процессе экс­

тракции за счет дополнительного комплексообразования с

сульфит-лигандом системы, входящим в состав соли амина.

Экстракцию одно- и двухзарядных сульфитных комплексов

можно осуществить при помощи различных органических

оснований, которые применяются для экстракции одно- и

двухзарядных ацидокомплексов [44].

115


Литература

1. ДАЙМОНД Р. Μ., ТАК Д. Г. Экстракция неорганических соеди­ нений. Госатомиздат, 1962, стр. 68.

2. ВДОВЕНКО В. Μ., КОВАЛЬСКАЯ Μ. П., СМИРНОВА Е. А. Ра­ диохимия, 7, 7 (1965).

3. ВДОВЕНКО В. Μ., БУЛЯНИЦА Л. С„ САВОСКИНА Г. II., СВЕНТИЦКИЙ Е. Н. Тезисы докладов Конференции по химии экстрак­

ции, Москва, 1969, стр. 62.

230,

161

(1967)

4. R. Bock, H. Semmler. Z. Analyt. Chem.,

5. КЛЕТЕННИК Ю. IS., БЫКОВСКАЯ II.

А.,

Ж.

аналит. химии, 25,

351(1970).

6.Хирано СИДЗО, Фунзннума ХИРОСИ, Иосида ИОСИХИКО. Ma-

нита ЮКИТОСИ. Japan Analyst,

18, 516 (1969); РЖХим. 187142

(1969).

7. Химия редких и рассеянных

элементов, т. 1, «Высшая

школа»,

1965, стр. 254.

8.ГИБАЛО II. Μ. Аналитическая химия ниобия и тантала. «Наука», 19G7, стр. 140.

9.ПАВЛОВА H. Н, БЛЮМ II. А. Заводская лаборатория, 28, 1305

(1962).

10. ПИЛИПЕНКО А. Т. НГУЕН ДЫУ ТУ. Укр. хим. ж., 34, 1291 (1968).

И. ДИКСОН, ДЬЮКС Д. А. Сб. Извлечение и очистка редких ме­ таллов. Атомиздат, 1960, стр. 325. ,

12. HOBAK В. П. Исследование свойств фторидных комплексов же­ леза, циркония и титана и применение их в анализе. Автореферат дис­ сертации. Днеііропетровск, 1967.

13. КИСЕЛЕВА Е. К. Анализ фторсодержащих соединений. Изд. «Химия», 1966, 99.

14.ЯГОДИН Г. А., ЧЕКМАРЕВ А. Μ. Сб. Экстракция, вып. 2, Атом­ издат, 1962, стр. 141.

15.КАПЛАН Г. E., МОИСЕЕВ Е. Д., ДМИТРИЕВА Л. ∏., KOCТОЧКИНА С. А. Сб. Экстракция, вып. 1, Атомиздат. 1962, стр. 117.

16.СКОПЕНКО В. В. Хімія комплексних сполук. Київ, 1967.

17.ШЕВЧУК И. А., СКРИПНИК Н. А. Укр. хим. ж. 34, 185 (1968).

18.ШЕВЧУК И. А., СКРИПНИК H. А., МАРЦОХА В. И. Ж- аналит.

химии, 22, 891 (1967).

19.ПАВЛОВ Д., ЛАЗАРЕВ Д. Ж. иеорган. химии, 3, 2099 (1958).

20.ШЕВЧУК И. А., ИВАНОВА Ж. Μ. Известия вузов, 11, 1095

(1968).

21.ВДОВЕНКО В. Μ.. ЛИПОВСКИЙ А. А., НИКИТИНА С. А. Ра­

диохимия, 4, 625 (1962).

22. D. A. Ellis, R. S. Long, І. Е. Magner. Ger. Pat., СІ. 12 n, N 1128843,

ЗMay, 1962, Chemical abstracts, 1963, 58.

23.ПАЛЬШИН Е. C., ДАВЫДОВ А. В., ИВАНОВА Л. А. Ж. аналит.

химии, 25, л. 924 (1970).

24. ЛОМОНОСОВ С. А., НИКОЛАЕВ А. В. Ж. структурной химии, 8, 216 (1967),

116


25.Μ. A. Leonard, T. S. West. J. Chem. Soc., 4477 (1960).

26.F. H. Cox. Pharmac. Weecb. 1, 99, 801 (1964).

27.K. Moffett, J. Simmler, H. Rotratz. Anal. Chem., 28, 1356 (1969).

28.U. H. Bowen, R. T. Rood. J. Inorg. a Nucl. Chem., 28, 1985 (1966).

29.ШЕВЧУК И. A., ЛЕВКОВ E. Г., ДУБЧЕНКО Ю. Г., БОРО­ ДАЙ Ю. К. Химия и хим. технология 15, 1783 (1972).

30.ГИГАНОВ Г. П., ГОЛОВАЧЕВА Т. C., ЯНКОВСКАЯ Л. В.,

ІІОВОКШОНОВА В. Д. Сб. Теория и практика применения экстракцион­

ных

и сорбционных процессов», изд. «Металлургия», Μ., 1970 стр. 43.

хим.

31. ШЕВЧУК И. А., СИМОНОВА Т. H., КАПКАН Л. Μ. Ж. неорг.

14, 2479 (1969).

32.СИМОНОВА Т. H., ШЕВЧУК И. А. МАЛАХА И. H., КОНО­ ВАЛЕНКО Л. И. Ж. аналит. хим. № 9 (1973). ’

33.ПЕШКОВА В. Μ., ГРОМОВА Μ. И. Практическое руководство

по спектрофотометрии и колориметрии. Μ., изд. МГУ,

1961, стр. 143.

34. LLIAP ЛО Г.

Методы аналитической химии, ч. II,

Μ., изд. «Химия»,

1969, стр. 1134, 997,

692.

 

35. СТЕПИН В. В. Анализ черных металлов сплавов и марганцевых руд. Μ., изд. «Металлургия», 1971, стр. 102.

36.РЯБЧИКОВ Д. И., РЯБУХИН В. А. Аналитическая химия редко­ земельных элементов и иттрия. Μ., «Наука», 1966, стр. 166.

37.Bjerrum J., Schwarzenbach G., Sillen L. O., Eds. Stability cons­

tants ofmetal-ion complexes; Part II, Inorg Ligands, London, Chem. Soc., 1У62. 38. ЛУРЬЕ Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. Μ., изд. «Хи­

мия», 1971, стр. 261.

39.Newman O., Powell D. В. Spectroch. Acta 19, 213 (1963).

40.Danilczuk E. Studia Soc. scient, torunensis. В. 5, 88 (1964).

РЖХим 6879, 1963

41.ТОРОПОВА И. А., РОТАНОВА В. Б. Ученые записки Казанского университета, 115,53 (1955).

42.ЯЦИМИРСКИЙ К. Б. Химия комплексных соединений редкозе­ мельных элементов. Киев, «Наукова думка», 1966. стр. 104.

43.БАБКО А. К., ШЕВЧУК И. А., ДЕГТЯРЕНКО Л. И. Труды ко­ миссии по аналитической химии, 14, 148 (1963).

44.ШЕВЧУК И. А., СИМОНОВА Т. H., ЕНАЛЬЕВА Л. Я. ИВАНОВА Ж. С. Жидкостная экстракция. Труды Всесоюзного науч­

но-технического совещания. Μ., изд. «Химия», 409 (1969).


ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие..................................................................................

3

I. Электронная спектроскопия ассоциатов ...

6

1.Распределение солей галогенидов и свобод­ ных оснований алкиламинов нормального

 

строения между водной и органической фа­

6

 

зами

.......................................................................

 

 

 

 

2.

УФ-спектры галогенидных алкиламмониевых

9

 

солей

.......................................................................

 

 

 

 

3.

Спектрофотометрия

галогенидных

комплексов

 

10

 

висмута........................................................................

 

 

 

 

4. Экстракция ассоциатов с перманганат-ионами

19

5.

Спектрофотометрия

ассоциатов

с

анионами

21

 

хрома

(VI)....................................................

 

 

 

 

6.

Спектрофотометрия

фосфатных

комплексов

27

 

хрома

(III)...............................................................

 

 

 

 

7. Спектрофотометрия и экстракция пирофосфат­

33

 

ных комплексов марганца (III)

.

.

.

Литература........................................................................

 

 

 

 

39

II.Конформации и спектроскопия ассоциатов, обра­ зованных анионами и алкиламмониевыми катио­

нами

..........................................................................................

 

 

 

41

1.

Структура,

конформации и основность аминов

41

 

 

и их солей........................................................................

 

 

2.

 

ПК-спектроскопия аминов и их солей . .

47

3.

 

Внешняя

и

внутренняя сферы ассоциатов

51

Л и т е р а т у р а........................................................................

 

 

63

III. ЯМР-спектроскопия ассоциатов

....

65

1.

 

Общие сведения о применении

метода . .

65

2.

Экстракция фосфат- и пирофосфат-ионов при

68

 

 

помощи

аминов......................................................

 

3.

 

ЯМР-спектроскопия экстрактов

...

72

4.

 

Исследование

экстрагируемых

сульфатных

«

 

 

комплексов титана, циркония и гафния н-до-

 

 

дециламином

методом ЯМР ....

80

5.

 

Исследование

ассоциатов три-н-октиламмо-

 

 

 

ния и ортофосфат-пирофосфат-ион методом

84

 

 

ЯМР-РЗі........................................................................

 

 

Литература.........................................

 

, .

86

118