Редкоземельные элементы ионный обмен

Больщое значение ионный обмен имеет в агрохимии, процессах жизнедеятельности и химическом анализе. Метод ионообменной сорбции применяют для умягчения или обессоливания воды (например, для опреснения морской воды), удаления солей из сахарных сиропов, молока, вин, растворов фруктозы, дубильных веществ, продуктов гидролиза сельскохозяйственного сырья, растворов лекарственных препаратов (антибиотиков, витаминов, алкалоидов), для удаления ионов кальция из плазмы крови перед ее консервацией, для очистки от минеральных ионов растворов органических реагентов, для очистки сточных вод от фенола и тяжелых металлов, а также для извлечения (концентрирования) ценных ионов, находящихся в микродозах в растворе (например, редкоземельных элементов). Ионный обмен широко применяют в гидрометаллургии — для извлечения благородных, цветных и редких металлов из сбросных растворов (например, ионов из стоков гальванических цехов), для улавливания и концентрирования радиоактивных ионов и ионов меди из стоков медноаммиачного производства искусственного шелка [4]. [c.167]

Усовершенствование разделения редкоземельных элементов ионным обменом. [c.162]

Однако большинство экспериментальных данных указывает, по-видимому, на то, что ответственны за каталитическую активность алюмосиликатов в основном протонодонорные центры. Так, цеолит типа У в редкоземельной форме (т. е. ионы натрия обменены на ионы редкоземельных элементов), глубоко дегидратированный при 650 °С, практически неактивен в крекинге, при гидратации его активность повышается в несколько тысяч раз. Природа катиона, по-видимому, влияет на подвижность протона и стабильность кислотных центров Бренстеда. [c.214]

В заключение необходимо отметить широкое применение ионообменной адсорбции для извлечения и разделения ионов. Ионный обмен применяется для умягчения и очистки воды, извлечения ценных компонентов, например урана, золота, серебра. Сейчас нет производства по переработке урановых руд, в котором пе применялась бы ионообменная адсорбция. Ионный обмен используется для разделения редкоземельных элементов, что позволило получать нх в больших количествах и с высокой степенью чистоты. Раньше для этой цели применяли перекристаллизацию, производительность которой несравненно меньше. Ионообменная адсорбция является одним из важных методов в аналитической химии. [c.172]

Важнейшие области применения. Начало применения редкоземельных элементов относится ко второй половине прошлого столетия. Тогда они использовались в производстве газокалильных сеток и колпачков для осветительных газовых фонарей [1]. В последнее десятилетие XX в. в различных странах проведены многочисленные исследования, которые указывают на весьма перспективное использование соединений РЗЭ и самих металлов в черной и цветной металлургии, силикатной промышленности, радио- и электротехнике, квантовой электронике, ядерной технике и т. д. Внедрение новых современных методов, таких, как ионный обмен и экстракция, в практику разделения РЗЭ дало возможность получить достаточно чистые индивидуальные соединения и использовать во многих случаях их уникальные свойства. Применению РЗЭ и их соединений посвяш,ено много статей в отечественной и зарубежной литературе. В них подробно рассмотрены эффективность и целесообразность использования редкоземельных элементов. Ниже приведены лишь наиболее важные и интересные области применения. [c.86]

Наиболее часто требуется определять бериллий в присутствии Ре, А1, М , 2п, Мп, Т1, 2г, реже Мо, У (в рудах и продуктах обогащения), Си, N1, Со, Ре, А1, М (в сплавах). Все возрастающее значение бериллия в ядерной технике вызвало необходимость разработки методов отделения его от и, ТЬ и элементов с большим сечением захвата нейтронов (редкоземельные элементы, бор). Особую трудность представляет отделение следов бериллия от больших количеств других элементов. Эта проблема возникает при определении содержания бериллия в биологических пробах, в воздухе, в горных породах, а также при выделении радиоактивных изотопов. В этих случаях обычно используют соосаждение микроколичеств бериллия с коллекторами, избирательную экстракцию или ионный обмен с применением маскирующих средств. Для более эффективного разделения часто комбинируют несколько методов. [c.125]

Ионный обмен. VII. Количественное микроаналитическое определение тяжелых металлов и редкоземельных элементов [866]. [c.258]

Ионный обмен. VII. Количественный микроанализ тяжелых металлов и редкоземельных элементов [1333]. [c.281]

Ионный обмен как метод разделения. I. Выделение искусственных радиоизотопов, в том числе и индивидуальных редкоземельных элементов с помощью элюирования комплексообразо-вателями колонок из смолы амберлит [1884]. [c.313]

Ионный обмен как метод разделения. П. Разделение некоторых редкоземельных элементов группы церия (лантана, церия, празеодима и неодима) [1910]. [c.318]

Ионный обмен как метод разделения. VI. Исследование на ионообменной колонке относительных эффективностей различных комплексообразователей при разделении легких редкоземельных элементов [1932]. [c.319]

Ионный обмен как метод разделения. III. Исследование равновесия реакций комплексных соединений редкоземельных элементов с синтетическими ионообменными смолами [3339]. [c.477]

Ионный обмен как метод разделения. VI. Изучение на колонках относительных эффективностей различных комплексообразующих соединений при разделении легких редкоземельных элементов [3225]. [c.477]

Цеолиты, содержащие обменные катионы щелочных металлов, обычно не активны в большинстве реакций превращения углеводородов. Активные катализаторы получают путем обмена катионов Na (которые обычно вводят в цеолит при синтезе) на ионы аммония, многозарядные катионы основной подгруппы II группы (Mg . .. Ba ) или катионы редкоземельных элементов (La Се . ..), двух- или трехзарядные катионы переходных металлов, а также путем обмена сразу на ионы нескольких типов. Далее продукты обмена необходимо подвергнуть термической активации. Роль активации заключается прежде всего в удалении адсорбированной воды, которая сильно сольватирует катионы, и в перераспределении катионов, которые в процессе активации занимают более выгодные места в решетке. Однако при этом могут произойти и некоторые структурные изменения, весьма существенные для катализа. [c.20]

Общее число образующихся протонных центров зависит от стехиометрии обмена, способности катионов цеолита к обмену, степени обмена и структуры кристаллической решетки цеолита [147]. Активность образующихся центров обусловливает их способность к образованию карбокатионов органических молекул, поэтому ак-о-ивность катализатора зависит от числа соответствующих кислотных центров, присутствующих на поверхности. В ряде исследований было обнаружено постоянство энергии активации при проведении одной и той же реакции на цеолитах, различающихся степенью обмена, видом катиона и соотношением Si/Al [118, 148— 151]. Это, в свою очередь, означает, что активные центры у всех изученных материалов идентичны, поэтому замена одного иона на другой сказывается лишь на стабильности катализатора и числе образующихся активных центров. Цеолиты, содержащие ионы редкоземельных элементов, обычно более стабильны по сравнению с другими [151, 152] и поэтому являются предпочтительными для промышленного применения. Наиболее предпочтительны ультрастабильные формы HY, которые не только стабильны, но и имеют высокую активность в каталитическом крекинге. [c.48]

Выбор группы методов концентрирования для конкретного анализируемого чистого вещества, с одной стороны, зависит от свойств элементов основы и примесей. Например, концентрирование при анализе щелочных и щелочноземельных металлов проводится, в основном, путем группового выделения примесей (экстракцией, ионным обменом, соосаждением с коллектором и пр.). Для элементов, расположенных в середине Периодической системы, и переходных металлов в высших степенях валентности характерно образование летучих соединений с ковалентным Типом связи и для целей концентрирования при анализе названных элементов и их соединений часто могут быть использованы методы испарения (сублимации) основы. Переходные металлы (с достраивающимися электронными -оболочками) склонны к комплексообразованию в растворах и для их отделения перспективны экстракционные и ионообменные методы. Разделения в группах редкоземельных и актинидных элементов (с достраивающимися /-оболочками) требуют использования высокоэффективных хроматографических методов, в частности, метода ионообменной хроматографии. С другой стороны, важное значение для выбора метода концентрирования имеют физико-химические свойства анализируемого соединения (летучесть, плавкость, растворимость). Так, соединения, которые с трудом переводятся в раствор, следует подвергать обогащению методами испарения или направленной кристаллизации. Те же методы, не связанные с химической обработкой пробы, если они могут обеспечить концентрирование нужных примесей, следует применять и при анализе прочих чистых соединений. [c.319]

В спектре цеолитов с редкоземельными обменными катионами [84] полоса поглощения 3530 см- в соответствии с результатами работ [74] и [79] относится к гидроксильным группам, связанным с обменными катионами редкоземельных элементов. Авторы работ [72, 95, 96] считают, что гидроксильные группы с полосой поглощения 3550 см связаны друг с другом водородной связью. Показано [72], что относительная интенсивность полос поглощения 3640 и 3540 см в спектре декатионированного цеолита изменяется с ростом концентрации ионов Na+. Этот факт отмечается также в работе [97], [c.355]

Среди существующих методов разделения редкоземельных элементов наибольшее распространение получили ионный обмен, экстракция органическими растворителями и дробная кристаллизация. Использование комплексных соединений редкоземельных элементов обеспечило успешное развитие этих методов. При этом более эффективными (с точки зрения разделения) оказались те комплексы, в которых различие в устойчивости для отдельных редкоземельных элементов выражено сильнее. [c.579]

Ионный обмен. Ионообменный метод рекомендуется для очистки скандия от наиболее трудно отделяемых примесей (редкоземельные элементы, иттрий и торий). По сравнению с другими методами разделения он имеет то преимущество, что можно получать соединения скандия высокой степени чистоты. Наряду с этим ему присущи и существенные недостатки небольшая производительность, применение дорогостоящих трудно регенерируемых реагентов. [c.253]

Начало применения редкоземельных элементов относится ко второй половине прошлого столетия, когда они использовались в производстве газокалильных сеток и колпачков для осветительных газовых фонарей [1]. За последние годы в различных странах проведены многочисленные исследования (частично уже реализованные в промышленности), которые указывают на весьма перспективное использование соединений РЗЭ и самих металлов в черной и цветной металлургии, силикатной промышленности, радио- и электротехнике, квантовой электронике, ядерной технике и т. д. Внедрение новых современных методов, таких, как ионный обмен и экстракция, в практику разделения РЗЭ дает возможность получать достаточно чистые индивидуальные соединения и использовать во многих случаях уникальные свойства соединений отдельных редкоземельных элементов. [c.272]

Подобно тому, как все металлы можно расположить в так называемый ряд напряжений по их способности вытеснять друг друга из обычных солей, так и при ионном обмене существует определенная последовательность вытеснения одних элементов с поверхности катионита другими. Наиример, среди редкоземельных элементов наиболее энергично вступает в обменное взаимодействие с катионитом лантан, далее следует церий и другие лантаниды (в порядке возрастания атомного номера). [c.261]

Процессы разделения элементов с помощью ионного обмена играют чрезвычайно важную роль в химии актиноидных элементов. Хорошо известно, что ионный обмен послужил ключом к открытию трансурановых элементов от америция до менделевия, так как можно было заранее предсказать порядок вымывания и приблизительное положение пиков неоткрытых элементов со значительной точностью. Эти предсказания основывались на аналогиях с редкоземельными элементами, поведение которых при ионообменных разделениях было уже в достаточной степени известно. [c.170]

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]

Натриевая форма синтетических цеолитов каталитически наименее активна. Более активцы двухвалентные катионные формы — кальциевая, марганцевая, но наиболее высокую активность цеоли-товым катализаторам придают редкоземельные элементы —лантан, празеодим, самарий. Натрий путем ионного обмена может быть заменен на любой другой металл. Ионный обмен сопровождается включением соответствующего металла в кристаллическую решетку цеолита. В большинстве случаев используются частично декатионированные цеолиты (так называемая кислотная форма). [c.126]

Се + на фосфате циркония в Н+-форме. Для всех систем обмен подчиняется закону действия масс, однако если коэффициенты распределения следовых количеств уменьшаются с ростом температуры для щелочных металлов и в меньшей степени для шелочно-земельных элементов, то в случае редкоземельных элементов наблюдается обратный порядок изменения. Вычисленные из этих данных коэффициенты селективности и соответствующие коэффициенты активности растворов использовали для расчета термодинамических данных при предположении, что поведение твердой фазы идеальное. Результаты (табл. 29) показывают,- что если значения энтальпии и энтропии Для "обмена двух- и трехвалентных ионов сопоста- [c.158]

Обменная адсорбция ионов из водных растворов органическими цеолитами. IV. Разделение иттриевой группы редкоземельных элементов [1923]. [c.318]

Наиболее поздний обзор препаративных методов получения чистой окиси скандия приведен в статье Массонне [ ], где сделан вывод о том, что эта задача может быть решена лишь комбинацией методов разделения. Используя двукратное осаждение тартрата аммония-скандия, четырехкратную экстракцию роданида скандия диэтиловым эфиром, осаждение гидроокиси и очистку солянокислого раствора, содержащего скандий, с помощью селективного осаждения хлоридов редкоземельных элементов и алюминия и абсорбции примесей анионитами, Массонне получил окись скандия чистотой 99.99%. Однако содержание элементов-примесей в очищаемых им образцах не является характерным для окиси скандия, получаемой из типичного сырья, а некоторые из примененных методов очистки (эфирнороданидная экстракция, ионный обмен) характеризуются либо повышенным расходом реагентов, либо низкой производительностью, а также рядом других недостатков, препятствующих использованию их в больших масштабах. [c.300]

Для теоретической интерпретации результатов по ферромагнитному резонансу и анизотропии редкоземельных ферритов-гранатов необходим одновременный учет расщепления уровней ионов за счет кристаллического поля, спин-орбитального и обменного взаимодействий, которые подчас-являются величинами одного порядка. В настоящее время информация об электронных уровнях ионов редкоземельных элементов ен1е недостаточна для надежной теоретической интерпретации результатов. [c.573]

По мнению Болтона [139], образование некоторой части ОН-групн в редкоземельных обменных формах цеолита У происходит в результате прямого обмена катионов Ка" на ионы НдО в процессе введения редкоземельных катионов, поскольку ионный обмен, чтобы избежать осаждения солей редкоземельных элементов, проводят в кислой среде (pH 4,5). [c.41]

ГЕОХИ АН СССР является головным институтом по аналитической химии. Здесь развиваются почти все наиболее перспектив ные направления аналитической химии, особенно в приложении к определению малых количеств и малых концентраций элементов в объектах неорганической природы. В институте многое сделано в области радиоактивационного анализа, искровой масс-спектрометрии, различных видов спектрального анализа, развивается рентгеноспектральный метод, электрохимические и ультрамикрохими-ческие методы анализа. Здесь предложены высокоэффективные органические реагенты, например арсеназо I и П1, бутилродамин и многие другие. Хорошо известны работы по экстракции, особенно по ее теоретическим основам, ионному обмену, соосажде-нию. Внесен вклад в аналитическую химию редких элементов, актиноидов, в методы определения газообразующих примесей в металлах. Многое сделано в области развития аналитической химии редкоземельных элементов (Д. И. Рябчиков и др.). [c.199]

Цеолиты способны к обменным реакциям в водной среде. Если кристаллы натриевой формы цеолита поместить в водный раствор хлористого кальция или солей редкоземельных элементов, то ионы натрия будут переходить в водный раствор, а кальций и другие металлы войдут в состав кристаллической рёшетки. Полнота катионного обмена зависит от продолжительности контакта, температуры и других условий. Регулируя степень катионного обмена, можно получить цеолиты с разной Норовой характеристикой и каталитической активно- [c.28]

Ионный обмен применяется для разделения смеси осколков деления урана [36]. При промывании катионитной колонки щавелевой кислотой удаляются коллоидообразующие элементы (2г и ЫЬ), затем цитратом аммония при pH = 3 вымываются редкоземельные элементы и при pH = 5 — щелочноземельные элементы. [c.419]

Как при облучении в реакторе, так и при взрыве бомбы получается смесь трансурановых элементов, из которой нужно выделить отдельные элементы. В этом случае помогает хроматографический метод разделения сложных смесей химически сходных элементов. Как уже говорилось, трансурановые элементы, включая лоуренсий (2=103), образуют семейство актиноидов (89 2 103), подобное семейству лантаноидов. Если в атомах редкоземельной группы последовательно добавляются 4/-электроны, то в атомах актиноидов происходит аналогичная застройка внутреннего 5/-уровня. Поэтому химические свойства соседних элементов почти совершенно одинаковы, отсюда кнмическое разделение затруднено, и только современная ионно-обменная методика позволяет достаточно быстро выделять и анализировать далекие по 2 актнноидныезлементы. [c.221]

Процесс обмена ионов на анионитах привлекает внимание исследователей как возможный метод разделения близких по свойствам веществ и, в частности, как метод разделения редкоземельных смесе . В ряде работ [1—3] для этой цели использовали обмен между ионитом и раствором эти-лендиаминтетраацетатных комплексов редкоземельных элементов. [c.21]

Метод ионообменной хроматографии в настоящее время широко используется для получения чистых препаратов редкоземельных элементов (РЗЭ) [1—4]. Известно большое число различных методик хроматографического разделения смесей РЗЭ, но многие из них носят эмпирический характер. Наряду с этим в литературе имеется ряд сообщений, посвященных выбору условий хроматографического разделения смесей. Мейер и Тонкине [5] использовали теорию тарелок для описания процесса элюирования РЗЭ раствором лимонной кислоты теоретические кривые вымывания совпали с опытными. Метод расчета применим также для определения чистоты РЗЭ, разделяемых при помощи процесса элюирования. Корниш [6], используя выражение, данное Глюкауфом для высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), применил теорию тарелок для предсказания условий разделения смесей ряда элементов. В работах Масловой, Назарова и Чмутова [7,8] была рассчитана величина ВЭТТ для процесса вымывания церия раствором молочной кислоты, что дало возможность произвести расчет кривой элюирования и установить условия получения элемента с заданной степенью чистоты. В работе тех же авторов [8] на примере разделения церия и прометия молочной и пирофосфорной кислотами был проведен расчет процесса градиентного элюирования РЗЭ, с использованием теории Фрейлинга. Расчет удовлетворительно совпадает с экспериментальными данными. В работах Еловича и сотр. [9—12] получено выражение для расчета процесса разделения близких по свойствам элементов. На примере разделения трансурановых элементов при помощи ЭДТА показано решающее значение комплексообразования по сравнению с обычным ионным обменом. В работах Материной, Сафоновой и Чмутова[13] рассмотрена возможность применения фронтального анализа в ионообменной комплексообразовательной хроматографии. Авторы изучали процесс комплексообразования в зависимости от pH среды. Маторина [14] изучила зависимость равновесного коэффициента разделения от pH [c.170]

Ионный обмен и в настоящее время занимает основное место в химической технологии кюрия. При этом для группового разделения редкоземельных и трансплутониевых элементов используются главным образом сильноосновные анионообменные смолы (например, дауэкс 1X10). Для элюирования редкоземельных элементов применяется- [c.364]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология