Катиониты, применение для разделения элементов

В описанных выше исследованиях внимание было уделено почти исключительно маскирующему действию этилендиаминтетрауксусной кислоты и было приведено только несколько примеров разделения элементов с применением нитрилтриуксусной кислоты. Следует думать, что изменения в строении комплексонов окажут влияние и на их комплексообразующую способность, а следовательно, и на маскирующие свойства. Таким путем можно будет получить вещества, которые могут образовывать очень устойчивые комплексы только с ограниченным числом катионов, и в то же время с другими катионами они будут давать соответственно менее прочные комплексы, такие, как, например, комплексон III с бериллием или титаном. Изменения в строении могут идти так далеко, что в настоящем смысле слова нельзя уже говорить о комплексонах, а следует говорить о веществах типа комплексонов . Их исследование может привести к эволюции, подобной той, какая наблюдалась при исследовании органических реактивов, хотя в значительно меньшей степени. [c.162]

В заключение следует сказать, что нри исследовании влияния различных факторов на эффективность разделения элементов представляется интересным изучить применение двухвалентных катионов в качестве разделяющих элементов при вымывании редкоземельных и некоторых других элементов этилендиаминтетрауксусной кислотой. В качестве разделяющих элементов наиболее целесообразно применять такие, для которых константы устойчивости их комплексонатов лежат между соответствующими константами разделяемых элементов. [c.169]

Из разбавленных водных растворов элементы дополнительной подгруппы извлекают часто после того, как с помощью комплексообразующих добавок получают сложные анионы, содержащие эти элементы. Последующее применение катионных поверхностно-активных веществ позволяет отделить элементы дополнительной подгруппы от элементов основной подгруппы. Использование этого приема характерно для разделения элементов главной и дополнительной подгрупп для любой группы периодической системы. [c.153]

Реактив предложен Бергом в 1927 г. и получил очень широкое применение. Этот реактив осаждает ионы многих элементов, что создает известные трудности для разделения. Однако, создавая определенную среду (pH раствора, присутствие комплексообразователей и др.), с помощью оксихинолина можно делить большое количество катионов. Так, например, для разделения алюминия и магния сначала используют в качестве среды смесь уксусной кислоты с уксуснокислым натрием или аммонием в этих условиях осаждается только оксихинолинат алюминия. Затем в фильтрате создают аммиачную среду, причем осаждается оксихинолинат магния. [c.103]

Рассмотренные три способа не могут дать удовлетворительного результата, если ионы очень мало различаются по свойствам и поглощаются ионитом почти одинаково. В этом случае эффективного разделения можно достичь, применяя метод ионообменной хроматографии с комплексообразователем, дающим с разделяемыми ионами комплексные соединения различной прочности. -Рассмотрим суть этого метода на примере разделения ионов редкоземельных элементов с применением лимонной кислоты в качестве комплексообразователя. Разделяемым катионам дают поглотиться в верхней части катионитовой колонки (сульфокатионит в ЫН4- или Н-формах). Затем через колонку пропускают растворы нитратного буферного раствора (лимонная кислота + гидроксид аммония), имеющие разные pH. При этом поглощаемые катионы образуют нитратные комплексные отрицательно заряженные анионы, прочность которых (и, следовательно, вымывание из катионитовой колонки) определяется pH и концентрацией цитратного буферного раствора. Так создаются условия для дифференциального вымывания поглощенных катионов. Чем прочнее образующийся комплексный анион, тем легче вымывается катион из колонки. [c.690]

N НС1, в качестве растворителя [97]. Для обнаружения алюминия хроматограмму опрыскивают раствором алюминона после предварительной обработки хлористым водородом (красное пятно) / / для алюминия — 0,05. После выделения алюминий определяют весовым методом. Авторы работы [713] для разделения А1, Ga, In и Т1 друг от друга, а также для отделения от других элементов испытали различные смеси растворителей. Лучшей оказалась смесь пентанол-1 — 4 jV H l. Описан метод отделения алюминия от некоторых катионов электрофорезом на бумаге [731]. Электролитом служил 0,06 Ai раствор диэтилентриамина, pH раствора И, градиент потенциала 10 в см, время миграции 1 час. Ti, Ве, Ai и Са можно разделить методом хроматографии на бумаге с применением неор- [c.190]

Методы кольцевой бани. Для разделения и обнаружения ЗЬ(1П) Аз(П1) и Зп(П) используют метод кольцевой бани, в котором указанные элементы разделяют на бумаге Ватман № 1 в виде тартратных комплексов с применением 60%-ного этанола в качестве проявителя [1524]. Описана [973, 1100] схема качественного анализа 20 катионов в одной капле раствора с использованием метода кольцевой бани. С применением соответствующих растворителей на бумажном фильтре получают 8 колец. В шестом кольце, содержащем ЗЬ, Аз и В1, разделяют эти элементы на зоны в виде диэтилдитиокарбаминатов с применением ацетилацетона в качестве проявителя. В другой схеме качественного анализа 26 катионов [917] их разделяют с помощью групповых реагентов (Н2З, НС1) на три группы, затем методом кольцевой бани каждую группу катионов разделяют на отдельные элементы и идентифицируют. Метод обеспечивает четкое разделение и идентификацию всех катионов при их содержании в капле > 2 мкг. [c.26]

В настоящее время электрохимические методы применяются для разделения соединений большинства химических элементов и оказались очень удобными вследствие того, что они не требуют введения в анализируемый раствор посторонних веществ. Используя различные способы электрохимического осаждения с применением платиновых или других электродов и ртутного катода, а также внутреннего электролиза (см. гл. VI, 5), можно разделять катионы алюминия, титана, циркония, ванадия, урана от катионов хрома, железа, кобальта, никеля, цинка, меди, серебра, кадмия, германия, молибдена, олова, висмута и других элементов. Можно также отделять примеси от основных компонентов при анализе цветных металлов, их сплавов и руд. [c.357]

Другие реагенты. В этом кратком обзоре мы совершенно не затронули работы по новым органическим реагентам, применяемым, например, в качестве осадителей для экстракционного разделения и определения элементов, в качестве экстрагентов или тяжелых органических катионов, ионитов и т. д. Все эти вопросы требуют особого рассмотрения. Успехи последних лет по синтезу и аналитическому применению органических реагентов для указанных целей несомненны. Особенно много уделяется внимания изучению реагентов для экстракции [52]. В ряде случаев реактив выполняет смешанные функции, являясь одновременно экстрагентом, реактивом для собственно определения и т. д. Например, можно отметить такие перспективные реагенты, как бензоилфенилгидроксиламин [112—118], антипирин и его аналоги [119], продукты конденсации антипирина с некоторыми альдегидами, например диантипирилметан [119—125], дифенилкарбазид [126—128] и др. [c.131]

Концентрированные растворы солей многих элементов не могут быть доведены до нейтральной реакции из-за гидролиза катиона и выделения осадков, что затрудняет применение некоторых методов разделения. При обработке растворов следует избегать введения реактивов, создающих нежелательный солевой фон. В частности, удалять избыток кислоты-растворителя нужно упариванием, экстракцией [1477], восстановлением (окислением) [867, 1273], а не нейтрализацией. [c.338]

Особенно перспективно применение хроматографических методов при быстрых ориентировочных определениях катионов в малых количествах исследуемых образцов и для разделения химически близких элементов . [c.141]

Большинство разделений, описываемых в этом разделе, основано на способности разделяемых элементов к образованию комплексов различной прочности. Во многих случаях анионный обмен обеспечивает более быстрое разделение, чем катионный тем не менее и катиониты, и аниониты находят широкое применение в аналитической практике, взаимно дополняя друг друга. [c.363]

В последние годы опубликован ряд работ по применению ионитов для исключительно тонких разделений ионов, до настоящего времени не достижимых прн помощи иных методов так было осуществлено разделение редкоземельных элементов, извлечение и разделение продуктов распада радиоактивных катионов и т. п, [c.564]

Эти таблицы содержат описание аналитической классификации элементов, описание групповых и специфических реактивов и систематического хода качественного анализа с применением сероводорода. В качестве групповых реактивов для металлов Клаус применял карбонат аммония, сероводород и сероводород в аммиачной среде. Классификация металлов, приводимая Клаусом, совпадает с современной классификацией катионов. В этих таблицах также приведен метод анализа кислот и солей при разделении их на группы. Весьма подробно описаны способы предварительных испытаний неизвестного вещества с применением как сухих, так и мокрых методов. [c.10]

С помощью ионообменной хроматографии была успешно решена задача получения чистейших препаратов РЗЭ. При пропускании раствора смеси солей РЗЭ через колонку, наполненную катионитом, происходит некоторое разделение РЗЭ благодаря различной способности их к ионообменной адсорбции. Последняя уменьшается с возрастанием атомного номера элемента. Однако в связи с необычайной близостью свойств РЗЭ достичь эффективного разделения таким путем не удается. Успех может быть только при применении в качестве десорбентов комплексообразующих агентов, дающих с РЗЭ комплексы различной устойчивости. Благодаря тому что устойчивость комплексных соединений в ряду редкоземельных элементов, как правило, растет с увеличением порядкового номера, а сорбируемость на катионите падает в том же направлении, э( )фект разд ения увеличивается. [c.316]

Применение ионов-замедлителей в процессе разделения РЗЭ методом ионообменной хроматографии существенно ускоряет разделение благодаря возможности проводить процесс при более высоком pH, не боясь возможности образования комплексов всеми РЗЭ. Это, в свою очередь, в значительной степени повышает концентрацию РЗЭ в элюатах и в то же время усиливает четкость разделения [981. В качестве замедлителей используют ионы металлов, обладающие способностью давать прочные комплексные соединения с полиаминоуксусными кислотами. Как правило, применяют в качестве замедлителей ионы, обладающие большей склонностью к комплексообразованию, чем РЗЭ. Однако из-за того, что зависимость степени закомплексованности от pH у РЗЭ и ионов-замедлителей разная, а также разная прочность связи катионов со смолой, в ряде случаев могут быть использованы в роли замедлителей элементы с меньшей константой устойчивости, чем у РЗЭ. Примером может служить применение 2x1 и Си + при разделении элементов иттриевой подгруппы, наиболее часто использующихся на практике [99]. В табл. 32 показана устойчивость комплексных соединений некоторых ионов-замедлителей и РЗЭ с ЭДТА. [c.123]

Существенным усовершенствованием процесса разделения ионообменным путем явилось использование катионитов в Си +- и Ре +-формах. Введение в смолу подобных ионов (ионов-замедлителей) существенно повысило производительность процесса разделения благодаря возможности проводить десорбцию при более высоких pH. Это значительно повысило концентрацию РЗЭ в элюатах, увеличило четкость разделения [94]. В качестве замедлителей используются ионы металлов, обладающие способностью давать прочные комплексные соединения с полиаминоуксусными кислотами. Как правило, применяются ионы, обладающие большей склонностью к комплексо-образованию, чем РЗЭ. Однако благодаря различной зависимости степени закомплексованности от pH у РЗЭ и ионов-замедлителей, а также различной прочности связи катионов со смолой в ряде случаев могут быть использованы в роли замедлителей элементы, образующие комплексы с меньшей константой устойчивости, чем РЗЭ. Примером может служить применение 2п + и Си +, наиболее часто использующихся на практике при разделении элементов иттриевой подгруппы [95]. В качестве замедлителей в некоторых случаях применяются Ре ", Сс1 +, Н+ и другие ионы. Для разделения элементов цериевой подгруппы предложено использовать редкоземельные ионы подгруппы иттрия [9П. [c.323]

В последнее время в химическом анализе имеет широкое применение хроматографический метод разделения элементов. Для отделения кадмия от ряда катионов методом ионного обмена применяют как катиониты, так и аниониты. Е. П. Цинце-вич и Г. Е. Назарова [1] для отделения кадмия от галлия использовали катионит СБС в Н" " или в ЫН4+-форме. [c.48]

Анионы или кислоты, осаждающие большую группу катионов, называют групповыми реактивами. Такими реактивами являются, например, гидроксид щелочного металла NaOH, сероводородная кислота H2S и др. Последовательное применение групповых реактивов позволяет провести количественное разделение сложной смеси катионов на несколько аналитических групп. Применение групповых реактивов упрощает проведение анализа, позволяя разрабатывать универсальные схемы анализа, предусматривающие наличие в пробе самых различных комбинаций элементов. В то же время отсутствие осадка при действии группового реактива говорит об отсутствии в анализируемом растворе целой группы ионов. [c.156]

Современные методы позволяют получать иониты, физические и химические свойства которых соответствуют специфическим условиям их применения. Например, полиамяновые смолы обладают способностью к анионному обмену, а сульфосмолы — к катионному. В СССР выпускают иониты с различными наименованиями (марками) — КУ-2, КБ-4 и ряд других. Иониты используются в самых различных областях науки и техники при каталитическом крекинге в производстве бензина, для разделения редкоземельных элементов, в лабораториях аналитической химии, при анализе вытяжек из растений, в хроматографии и в ряде других областей. Особенно широко используются иониты для водоочистки. С помощью ионного обмена из воды практически можно удалить любые ионы, а следовательно, выделить разнообразные примеси вплоть до содержащихся в воде некоторых производств солей различных металлов и радиоактивных веществ. [c.190]

Многочисленные и разнообразные примеры успешного применения в аналитической химии разделения катионов многих металлов приведены в обзорных статьях [119, 1211. Простота и доступность метода распределительной хроматографии на бумаге, возможности большого выбора элюентов способствовали широкому применению этого метода и для разделения разновалентных ионов одного элемента. Однако обычные разделения методом бумажной хроматографии производятся в течение 1—6 ч и лишь очень немно- [c.180]

Для разделения и °5г смесь пропускают через анионит в ОН--форме При этом осаждается, а вымывается водой После сорбции на катионите Са и 5г десорбцию можно осуществлять раствором ЭДТА (0,01 М) с pH = 7,4 При этом стронций вымывается в первую очередь Применение ЭДТА для элюирования позволяет четко разделить щелочноземельные и редкоземельные элементы [c.182]

Кислородсодержащие экстрагенты, имеющие кислотные группы, часто называют жидкими катионообменниками. Из широко распространенных кислотных экстрагентов наибольшей селективностью при экстракции катионных форм элементов обладают фосфорорганические кислоты. Существенные различия в экстрагируемости в данном случае проявляются как для катионов с различной величиной заряда, так и для катионов, отличающихся только размерами ионных радиусов. Например, типичный экстрагент этого класса ди-2-этилгексилортофософорная кислота (Д2ЭГФК) обеспечивает возможность разделения таких близких по химическим свойствам элементов, как лантаноиды и актиноиды. Среднее значение для соседней пары этих элементов превышает 2. Селективность экстракции карбоновыми кислотами значительно ниже, поэтому в общем случае их применение более оправдано для суммарного концентрирования катионных форм элементов, чем для их разделения. Подробные сведения о кислотных экстрагентах и их свойствах можно найти в работе [39]. Данные по экстракции элементов из солянокислых растворов Д2ЭГФК приведены в [1]. [c.161]

Рентгеновский флуоресцентный анализ [57, 66, 104, 776] применен для количественной оценки элементов, предварительно разделенных на катионите [1069], или при помощи хроматографии на бумаге (смесь Ga, In, Zr) [927], а также при анализе ар-сенидных сплавов, содержащих галлий [652], продуктов, полученных при извлечении галлия из углей [141, 142] и марганцевых руд [1270. В последнем случае определяют 10-з% Ga. [c.166]

Применение органических осадителей в количественном анализе. В количественном анализе для осаждения и разделения многих катионов применяют дитизон, купферрон, пиридин, 8-оксихинолин, фениларсоно-вую кислоту как высокоизбирательный осадитель для ниобия и тантала диэтилдитиофосфорную кислоту и ее аналоги для осаждения и отделения ряда элементов 6- или 8-метилхинальдин для осаждения вольфрама 1,8-аминонафталинсульфонат магния, осаждающий ионы натрия в присутствии ионов калия, и многие другие. [c.356]

Выбор катионита в медной форме связан с тем, что ионы редкоземельных элементов обладают меньшим вытесняющим действием в отношении двухвалентных катионов, сорбированных смолой, по сравнению с ионами водорода [4]. С другой стороны, количественная xapaкte-ристика изучаемых систем интересна в связи с использованием хроматографии для разделения ионов редкоземельных элементов и применением ионов меди в качестве тормозящих [5]. [c.24]

В таблицу не вошли интересные работы, посвященные применению последовательного экстрагирования в капельном анализе катионов [58—60], а также малодоступная работа Моррисона и Косгроува по экстракционному разделению тридцати элементов для нужд активационного анализа [61]. [c.44]

Применение ионообменной бумаги из окисленной целлюлозы значительно улучшает разделение катионов, к тому же ширина отдельных зон при этом значительно меньше, чем на неокисленной бумаге (рис. 3). При использовании окисленной бумаги удается значительно более компактно нанести исследуемые элементы, что также улучшает разделение. [c.356]

Отличительной чертой хроматографических методов является возможность их широкого применения. Хроматография может быть использована ДЛЯ разделения как больших, так и малых количеств элементов. Она может быть с одинаковым успехом применена к органическим и неорганическим веществам, для больших и малых молекул, для анионов и катионов. Кроме того, имеется возможность применять разнообразшле растворители и элюенты. В области-аналитической химии хроматография открывает большие возможности для разделения редкоземельных металлов, для отделения ниобия от тантала, гафния от циркония и т. д. Она может приобрести также большое значение для упрощения некоторых продолжительных методов анализа. Так, например, при определении пятиокиси фосфора в апатите сначала из раствора - Саз(Р04)а извлекают хроматографически ионы Са +, а затем титруют освобожденную фосфорную кислоту. Техника хроматографии разнообразна, но для аналитических [c.183]

Осаждение одних элементов в сочетании с элюированием других может также рассматриваться как метод разделения. Впервые он был применен Ю. Ю. Лурье и Н. А. Филипповой [28], а позже использован другими авторами [6, 26, 45, 48], Этот метод позволяет отделить цинк и алюминий от пеамфотерных металлов, например, от железа (II) и меди. Ионы поглощаются сульфокислотным катионитом, после чего катионит обрабатывается 5%-ным раствором NaOH (для удаления цинка и алюминия). Следует отметить, что опыты, проведенные в лаборатории автора, дали малоудовлетворительные результаты [42]. В сравнительно недавней работе [25] описывалось также осаждение хлорида серебра с помощью катионитов и анионитов. Можно упомянуть также о подробном исследовании осаждения свинца из 50%-ного раствора метанола в воде с помощью анионита в 304-форме. Такие элементы, как кобальт, никель, медь, магний и железо, оказываются в элюате, в то время как свинец, барий и стронций задерживаются в колонке. Свинец затем элюируют 3%-ным раствором NaOH [52]. [c.177]

На рис. 10-11 показано ионообменное разделение трансурановых элементов и их аналогов — редкоземельных элементов с применением оксиизобутирата аммония на сульфостирольном катионите Дауэкс-50 (х = 12) [22]. Предполагаемые положения пиков элементов 102 и 103 показаны пунктирными линиями. [c.409]

Наибольший интерес представляет применение ионо-обмена для разделения редкоземельных и трансплуто-ииевых элементов. Эти элементы в растворах находятся в виде трехвалентных ионов, очень близких по химическим свойствам. В каждой случае элементы отделяются друг от друга селективной десорбцией из катионита. Лучше всего десорбцию проводить реагентом, который, взаимодействуя с катионами каждой группы ионов, образует колшлексы, характеризующиеся постепенно уменьшающейся (или увеличивающейся) устойчивостью. [c.40]

НОЛЯХ сжигают до окиси металла. Фактор пересчета оксихинолятов на металл очень мал, что повышает их значение для весовых определений. Оксин не является селективным реактивом, им можно определить в общем 31 элемент. Однако соответствующим выбором условий кислотности и, если было необходимо, прибавлением комплексообразующих веществ с течением времени было разработако большое число методов определения различных катионов при их совместном присутствии. Селективность оксина значительно повышается при добавлении этилендиаминтетрауксусной кислоты. Применение кдмплексона для маскирования различных катионов значительно расширило возможности применения оксина для определения и разделения разных металлов. В слабокислой среде из комплексонатов большинства катионов соответствующие элементы оксином не осаждаются. Исключение составляют только некоторые элементы побочных групп периодической системы, например шестивалентные молибден и вольфрам и пятивалентный ванадий, не образующие прочных комплексов. В табл. 16 приведены катионы, осаждаемые 8-оксихинолином. [c.110]

Типы ИОНИТОВ и их свойства. При ионообменной хроматографии сорбентами служат ионообменники (иначе называемые ионитами) — вещества, которые имеют в своем составе катионы или анионы, способные к обмену в растворе с другими катионами или анионами. В качестве ионообменников могут применяться неорганические вещества цеолиты (водные алюмосиликаты натрия, кальция, магния и некоторых других элементов), сульфированные угли, фос-формолибдаты и цирконаты некоторых тяжелых металлов. В исследовательской практике для разделения радиоактивных изотопов наибольщее применение в качестве ионообменников нашли полимерные смолы, получаемые синтетически. Синтетические органические ионообменные смолы (сокращенно их называют просто смолами) имеют целый ряд достоинств они почти не растворимы в большинстве используемых растворителей, обладают хорошей механической прочностью, стойки к действию кислот и щелочей. По сравнению с другими сорбентами смолы способны поглотить на единицу веса значительно большее количество ионов из раствора (т. е. они обладают большей емкостью по сравнению с другими ионообменниками). [c.182]

Э. Г. Чудинов [205] усовершенствовал расчет вращательной и колебательной составляющих суммы по состояниям, учтя асимметричность волчков-лигандов. Метод был применен для описания зависимости факторов разделения актиноидных элементов от строения молекул аммониевых солей. Характерно, что замена алкильных заместителей в катионе соли влияет не только на энтропийную составляющую в уравнении (И.94), но и на энергию образования комплекса (для малых радикалов). [c.122]

Большое значение имеют комплексоны в качестве элюантов для хроматографического разделения катионов, близких по свойствам [18—24]. Возможность применения комплексонов для разделения редкоземельных элементов практически решила проблему технологического получения ряда элементов. Это дало основание выделить рассмотрение данного аспекта применения комплексонов в самостоятельную главу. [c.292]

В условиях разделения первоначально образуется катионный комплекс [ЬпзУ] . Этому способствует применение ионов-замедлителей, создающих избыточную концентрацию редкоземельных элементов. При пропускании элюанта этот комплекс переходит в анион- [c.342]

ОЭИДА успешно применена в виде 1%-ного раствора для разделения лантанового концентрата на катионите вофатит КИ8-20(> при pH 7,5 [97]. В качестве ионов-замедлителей предложены элементы иттриевой группы, устойчивость комплексных соединений которых несколько выше, чем у разделяелшх элементов цериевой группы. Малорастворимый комплексонат лантана может выпадать в осадок на катионите [97, 981, но применение 4%-ного раствора комплексона при 70° С переводит комплексонат в раствор даже при использовании катионита в Н -форме [99]. [c.343]

Несомненно перспективно применение комплексов в сочетании с анионитами. Об этом свидетельствует ряд работ с ЭДТА [121—125]. Авторы отмечают, что для лимонной кислоты вымывание идет в полном соответствии с устойчивостью комплексных соединений, т. е. начиная с лантана и кончая лютецием, механизм же разделения с ЭДТА довольно сложен. Прежде всего следует отметить, что факторы разделения различных пар э.лементов иные, чем в цикле обмена катионов, и порядок вымывания не соответствует константам устойчивости комплексных соединений. Это свидетельствует о несомненной роли в процессе обмена сорбционного сродства к иониту образуемых в системе комплексов. Вследствие этого чисто обменный механизм разделения редкоземельных элементов должен сочетаться с вытеснительным или полностью заменяться им. [c.345]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология