Файл: Соложенкин, П. М. Контроль содержания металлов в рудных пульпах и растворах методом электронного парамагнитного резонанса.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 31
Скачиваний: 0
С помощью ЭПР можно определять благородные металлы, и с п о л ь зуя обменные экстракционные реакции, что основано на особенно
сти с е р е б р а и палладия вытеснять медь из ее соединения с |
д и э т и л - |
|||||||||||||||||||
титиокарбаматом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
kf |
+ Си Д 2 = 2 Aß. Д + Ca 2 |
+ |
|
( ^ = 1 , 2 6 - 1 0 1 0 ) ; |
|
|
||||||||||||
|
|
Prf 2 + + Ca Д 2 |
= |
Pd Д 2 |
+ Си 2 + |
|
|
( 1 ^ = 2 , 0 - І О 1 8 ) . |
|
|
||||||||||
|
При |
перемешивании |
фаз палладий, |
с е р е б р о , присутствующие |
||||||||||||||||
в водном |
р а с т в о р е , |
вытесняют |
медь из |
дитиокарбамата |
меди |
и п е |
||||||||||||||
реходят в органический слой . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Интенсивность |
с п е к т р а |
ЭПР дитиокарбамата |
меди |
уменьшается |
|||||||||||||||
пропорционально |
содержанию |
с е р е б р а , |
палладия |
в |
водной |
среде |
|
|||||||||||||
( р и с . І З ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р и с . 1 3 . |
Калибровочные |
|
|
so |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
графики |
определения |
с е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ребра ( I ) и палладия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(2) |
по |
обменной |
реакции |
-2 JO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
с дитиокэрбанзтом меди |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
/2 |
|
|
гч |
|
зо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентрация SumaonapSanama |
меди, |
ннг/мл |
|||||||||
|
Независимо |
от |
природы |
определяемого |
элемента |
во в с е х |
с л у |
|||||||||||||
чаях измеряется интенсивность с п е к т р а |
ЭПР дитиокарбамата |
меди. |
||||||||||||||||||
Определению серебра не мешает наличие |
примесей, |
содержащихся в |
||||||||||||||||||
рудных |
о б р а з ц а х , |
з а |
исключением ионов |
палладия |
и |
р т у т и . В л и я |
||||||||||||||
ние палладия можно исключить, предварительно отделив .его |
э к с т |
|||||||||||||||||||
ракцией |
с |
|
диметилглиоксимом |
в |
р а с т в о р е хлороформа. При больших |
|||||||||||||||
концентрациях ртути следует удалять ее отгонкой . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Результаты количественного определения палладия и серебра |
|||||||||||||||||||
приведены |
|
в т а б л . 1 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Растворы хлорида палладия или азотнокислого |
с е р е б р а |
п е р е |
|||||||||||||||||
носят в |
делительную |
воронку, |
наливают |
25-30 мл дистиллированной |
||||||||||||||||
воды |
и, |
д о б а в л я я |
по каплям |
50^-ный раствор |
а ц е т а т а |
натрия, у с |
||||||||||||||
танавливают по универсальной индикаторной.бумаге |
pH ~ 3 - 4 . |
Затем |
||||||||||||||||||
прибавляют |
10 мл ацетатной |
буферной |
смеси . |
Экстракцию |
ведут |
|
||||||||||||||
5 мл р а с т в о р а диэтилдитиокарбамата |
меди |
и 5 мл . чистого |
С С І 4 |
в |
||||||||||||||||
течение |
2 |
|
мин для с е р е б р а и 6 |
мин для палладия . |
Экстракт, |
с о д е р - |
35
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц |
а |
13 |
||
Результаты определения |
палладия и с е р е б р а по обменной |
реакции |
|||||||||||
|
|
|
|
с |
дитиокарбаматом меди |
|
|
|
|
||||
Обра |
Взято |
|
Найдено элемента, |
мкг/мл |
|
|
|
|
Ошиб |
||||
з е ц |
элемен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ка? «, |
|
т а , |
|
|
|
ч |
|
|
Хер |
|
|
|
|
о т й . $ |
|
шт/т |
|
|
|
|
|
|
Ел |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Палладий |
|
|
|
|
|
||
I |
8,44 |
|
8,43; |
8,68; |
8,80 |
8,63 |
0,14 |
0,174 |
|
2,02 |
|||
2 |
12,40 |
12,90; |
12,77; |
12,15 |
12,43 |
0,38 |
0,470 |
|
3,80 |
||||
3 |
17,36 |
17,86; |
1 7 , 6 1 ; |
17,36 |
17,56 |
0,33 |
0,409 |
|
2,30 |
||||
|
|
|
|
|
|
Серебро |
|
|
|
|
|
||
2269 |
13,5 |
13,0 ; |
12,4; |
12,4 |
12,70 |
0,340 |
0,540 |
|
4,25 |
||||
2270 |
9,04 |
• 8,6; |
8,6; 8,8; |
8,8 |
8,70 |
0,113 |
0,178 |
|
2,03 |
||||
2271 |
9,10 |
|
8,8; 8 , 6 ; . 8 , 8 ; 8,8 |
8,72 |
0,116 |
0,144 |
|
1,65 |
|||||
жащий |
о с т а т о к |
|
диэтиддитиокарбамата |
меди и дитиокарбамат |
палла |
||||||||
дия ( с е р е б р а ) , |
сливают |
в мерную колбочку |
емкостью 25 мл. Вод |
||||||||||
ный слой отмывают чистым чѳтыреххлористым |
углеродом, |
который |
|||||||||||
присоединяют |
к |
экстракту в |
мерной |
к о л б е . |
Раствор доводят до мет |
||||||||
ки четыреххлористым углеродом и измеряют |
интенсивность сигнала |
||||||||||||
ЭПР дитиокарбамата |
меди. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Метод ЭПР также проверен |
при определении с е р е б р а |
и |
п а л л а |
дия экстракционным титрованием. Анализ металлов в этом случае
напоминает |
экстракцию при радиометрическом |
титровании |
[ 43 ] . |
||||||||||
При постепенном добавлении дитиокарбамата |
меди к |
р а с т в о р у |
с е р е б |
||||||||||
р а |
(палладия) |
сначала э к с т р а г и р у е т с я |
( т и т р у е т с я ) |
серебро |
|
( п а л |
|||||||
ладий) и |
спектр ЭПР не наблюдается . Дитиокарбамат |
меди |
начинает |
||||||||||
и з в л е к а т ь с я |
лишь после т о г о , как |
полностью |
э к с т р а г и р у е т с я |
с е р е б |
|||||||||
ро |
( п а л л а д и й ) . |
Появление |
с п е к т р а |
ЭПР дитиокарбамата меди |
|
в о р г а |
|||||||
нической |
фазе |
указывает |
на конец |
экстракции |
с е р е б р а ( п а л л а д и я ) ; |
||||||||
с |
увеличением |
количества |
дитиокарбамата меди |
в о з р а с т а е т |
и н т е н |
||||||||
сивность |
с п е к т р а ЭПР. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Для |
количественного |
определения |
с е р е б р а |
(палладия) |
методом |
экстракционного титрования сначала устанавливают титр р а с т в о р а
дитиокарбамата меди по р а с т в о р у |
серебра |
или палладия . Для э т о г о |
||||||
в делительные |
воронки |
помещают |
определенное количество с т а н д а р т |
|||||
ного |
р а с т в о р а |
с е р е б р а |
или палладия |
(берут три параллельных |
п р о |
|||
б ы ) , |
нейтрализуют 50$-ным раствором |
а ц е т а т а натрия |
до pH 4 |
и в |
||||
каждую пробу |
наливают |
из бюретки разные |
количества |
р а с т в о р а |
д и - |
36
т и о к а р б а м а та меди, |
перетитровывают. |
Экстракцию |
ведут |
в |
течение |
||||||||||
2 мин для с е р е б р а и |
6 мин для палладия . |
Экстракты |
сливают |
в м е р |
|||||||||||
ные цилиндры емкостью 10 мл или в |
мерные колбочки |
емкостью |
|||||||||||||
25 мл. Водный слой |
промывают |
чистым |
четыреххлористым |
углеродом, |
|||||||||||
который тоже сливают в мерные емкости. |
Раствор |
доводят |
до |
м е т |
|||||||||||
ки четыреххлористым |
углеродом. |
Измеряют |
интенсивность |
|
сигнала |
||||||||||
ЭПР дитиокарбамата |
меди |
и строят |
экстракционные |
кривые |
в |
к о о р |
|||||||||
д и н а т а х : интенсивность |
с и г н а л а |
ЭПР - |
миллилитры |
р а с т в о р а |
д и э т и л - |
||||||||||
дитиокарбамата меди. Каждые три параллельные пробы дают одну |
|||||||||||||||
линию. Количество миллилитров |
|
р а с т в о р а |
дитиокарбамата |
|
меди, о т |
||||||||||
секаемое |
от |
о с и ' Х , |
позволяет |
определить |
точку |
эквивалентности |
|||||||||
графически или расчетным путем по трем |
точкам . |
|
|
|
|
|
|||||||||
В т а б л . |
14 -приведены результаты |
экстракционного |
титрования |
||||||||||||
серебра |
( п а л л а д и я ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и |
ц |
а |
14 |
|||
Определение серебра (палладия) методом экстракционного |
|||||||||||||||
|
титрования |
раствором |
|
дитиокарбамата |
меди |
|
|
|
|
Обра |
Взято |
найдено элемента, |
мкг/мл' |
з е ц |
элемента, |
|
|
|
мкг/мл |
|
'XL |
|
|
Серебро |
|
Ошиб
ка ,
от н . ?
I |
12,6 |
14,0; |
14,0; |
13,5; |
13,4 |
0,74 |
0,92 |
6,9 |
|
|
|
13,2; |
12,2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
31,6 |
29,7 ; |
30,6 ; |
31,4 ; |
30,2 р , 9 4 |
1,165 |
3,85 |
||
|
|
30,2; |
28,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Палладий |
|
|
|
|
||
I |
9,92 |
10,56; |
10,32; |
10,80; |
10, Щ 0,20 |
0,248 |
2,36 |
||
|
|
10,32; |
10,56 |
|
|
|
|
|
|
2 |
17,36 |
16,93; |
17,14; |
17,35; |
17,39 |
0,34 |
0,422 |
2,43 |
|
|
|
17,56; |
17,77 |
|
|
|
|
|
|
Чувствительность метода не уступает спектрофотометрическо - му, а использование пробы небольшого объема позволяет широко применять обычные методы концентрирования элементов .
Определение |
диамагнитных катионов |
|
|
|
|
Р т у т ь . |
Обменная реакция хлороформного р а с т в о р а д и э т и л д и т и - |
||||
окарбамата |
меди с нитратом |
ртути |
использована |
авторами |
дл я к о |
личественного определения |
р т у т и . |
Интенсивность |
спектра |
ЭПР д и - |
37
т и о к а р б а м а та меди уменьшается |
пропорционально содержанию |
ртути |
||||||
в водной среде |
£44 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
Определение |
ртути проводилось по методике, |
аналогичной |
||||||
т о й , которая применяется |
для |
определения |
с е р е б р а |
и |
палладия |
|||
( т а б л . 1 5 ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а |
б л и ц а |
15 |
|
Определение |
ртути |
по |
обменной |
реакции |
|
|
||
и экстракционным титрованием |
дитиокарбаматом |
меди |
|
Образец |
Взято |
Найдено р т у т и , мкг/мл |
|
|||
|
р т у т и , |
|
|
|
|
|
|
мкг/мл |
|
*£ |
|
Хер |
|
|
|
|
|
|
||
(105? Но) |
20 |
18,4; |
20,4; |
21,4 ; |
20,52 |
1,36 |
|
|
20,4 ; |
22,0 |
|
|
|
182 |
10 |
10,37; |
9,75; |
10,75; |
10,47 |
0,57 |
(1% Но ) |
|
11,85; |
10,85 |
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
(0,6% Но.) |
32,5 |
33,2; |
32,4 ; |
32,4 ; |
32,80 |
0,46 |
|
|
33,2 |
|
|
|
|
Ошиб к а ,
о т н .
%
1,680 8,18
0,706 6,74
0,736 2,23
|
|
|
|
Экстракционное |
титрование |
|
|
|
|
|
||||||
178 |
20 |
17,95; |
18,50; |
19,58; |
19,04 |
0,154 |
1,058 |
5,55 |
||||||||
(10% |
H£) |
20,30; |
19,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
182 |
10 |
9,72; |
11,34; |
|
9,72; |
|
10,24 |
0,672 |
0,833 |
8,13 |
||||||
{1% |
|
) |
10,37; |
10,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
24 |
|
32,5 |
3,80; |
3,80; |
3,45; |
|
3,8 1 |
0,240 |
0,297 |
7,80 |
||||||
(1% |
Ho.) 1 |
4,14; |
3,86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Свинец. |
Определять |
диамагнитные |
металлы |
также |
можно, и с п о л ь |
|||||||||
з у я |
реакцию обмена, |
в |
р е з у л ь т а т е которой.парамагнитный |
элемент |
||||||||||||
(медь |
), находившийся |
в |
водной |
с р е д е , |
вытесняет диамагнитный |
э л е |
||||||||||
мент, |
входивший в |
с о с т а в |
комплекса |
в |
органической |
ф а з е , |
и з а н и |
|||||||||
мает |
|
его место . В р е з у л ь т а т е |
|
обмена |
органическая фаза |
становит |
||||||||||
с я парамагнитной, |
а |
диамагнитный элемент оказывается |
в |
водной |
||||||||||||
ф а з е . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При использовании дитиокарбаматов свинца, кадмия, |
цинка, |
|||||||||||||
растворенных |
в т о л у о л е , |
можно, экстрагировать |
двухвалентную |
медь |
||||||||||||
С 4 5 ] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Константы |
обмена |
между |
дитиокарбаматами |
цинка, |
кадмия, с в и |
||||||||||
нца |
и катионом |
меди |
достигают значительной |
величины. |
|
|||||||||||
|
С использованием |
установленных |
констант |
экстракции |
металлов |
|||||||||||
К е х |
авторами |
определены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Xе" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^о5 |
~ Kznn, |
-Си |
|
~ |
TZ" |
3,1-10 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S-to" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ксаex |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,37/0* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PSH2-Ca |
- |
Jiia. |
|
S- JO13 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
KPS |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Дитиокарбаматы |
цинка, |
кадмия, |
свинца |
после |
предварительно |
||||||||||
го |
их осаждения |
и экстракции |
контактируют |
с |
|
раствором сульфата |
||||||||||
меди. После обменной реакции |
в э к с т р а к т е |
по |
|
интенсивности с п е к |
||||||||||||
т р а |
дитиокарбамата |
меди |
определяют |
диамагнитные |
катионы |
м е т а л |
||||||||||
лов |
[ 4 6 } . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С увеличением |
диамагнитных |
катионов |
интенсивность |
с п е к т р а |
|||||||||||
ЭПР |
дитиокарбамата |
меди |
пропорционально в о з р а с т а е т |
( р и с . 1 4 ) . |
||||||||||||
|
Свинец |
количественно |
э к с т р а г и р у е т с я |
в |
широком |
интервале |
||||||||||
pH |
4 - И . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.14.Калибровочный график определения кон
центрации свинца
|
|
|
|
<г |
гч |
|
|
|
|
Концентрация |
сеинца, |
мкг/нл |
|
|
Методика определения свинца |
путем обменных |
экстракционных |
|||
реакций заключается |
в следующем. |
Определенный объем с т а н д а р т н о |
||||
го |
р а с т в о р а свинца |
(300 мкг/мл) |
помещают в |
делительную |
воронку, |
|
прибавляют 25 мл дистиллированной воды, 10 |
мл аммиачно-буферно- |
|||||
го |
р а с т в о р а pH 10, |
I мл І ^ - н о г о |
р а с т в о р а дитиокарбамата |
натрия |
||
|
|
|
|
|
|
39 |