Способ экстракционного извлечения ртути из растворов

 

1. СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ ИЗ РАСТВОРОВ, Бключакмций их контактирование с экстракционной смесью, состоящей из макрогетероциклического экстрагента и разбавителя, о т л и ч а rout и и с я тем, что, с целью повышения селективности ее извлечения в присутствии примесей цветных и благородных металлов, в качестве экстрагента используют соединение, выбранное из группы кислородсодержащих циклоформазанов систем три-, гексаи нонадецина общей формулы R „л V:о1 .10 v R S С N, -Phf где п 1 - 3, а извлечение ведут при рН 4,0 7 ,5. . 2.Способ по п. 1, отличаi ю щ .и и с я тем, что экстракционное извлечение ведут при соотноше (Л нии объемов фаз экстракционной смеси и раствора, равном

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО@ИАЛИСТИ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3454872/23-26 (22) 21.06.82 (46) 15 ° 12.83. Вюл. 9 46 (72 ) Ю.A.Золотов, .Н.В.Низьева, В.П.Ионов, В.И.Дзиомко, В.M.Oñòðîâская и И.А.Дьяконова (53,) 661.183(088.8) (56) 1. Стары И. Экстракция хелатов.

M. "Мир", 1966, с. 305.

2. Sevdiс D. .7очапочас Ь.I., Meider Н. Mikrochim АсСа, 1975, 11, М 2, р. 235 — 237. (54)(57) 1. СПОСОВ З СТРА ЦИОННОРО

ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ ИЗ РАСТВОРОВ, включающий их контактирование с экстракционной смесью, состоящей из макрогетероциклического экстрагента и разбавителя, о т л и ч а юшийся. тем, что, с целью повышения селективности ее извлечения в присутствии примесей цветных и благородных металлов, в качестве экстрагента используют соединение, выбранное из группы кислородсодер„.SU„„l 060200 А

3f5D В 01 D 11 04 С 01 G 13 00 жащих циклоформазанов систем три-, гекса- и нонадецина общей формулы где R ""- -— С = М, -Ph. п=1-3, а извлечение ведут при pH = 4,0

7,5.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ .и и с я тем, что экстракционное извлечение ведут при соотношении объемов фаз экстракционной смеси и раствора, равном (0,8-1,0):1,0

3. Способ по пп.1 и 2,о т л и- ч а ю шийся тем, что кислородсодержащие циклофармазаны используют в концентрации, равной 5 10 4

5 ° 10 ЗЫ.

1060200

25 где R = —;; = l l, л=-1 — 3, 65

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при экстракционном выделении ртути из сложных по составу растворов для ее последующего аналитического определения.

Известен способ экстракционного выделения ртути (13) из водных растворов с рН = 1 — 2 с использованием в качестве экстрагента раствора дитизона в хлороформе (1 1 °

Однако этот способ не обеспечивает селективного извлечения ртути (l() в присутствии других элементов например, серебра., меди (t3), палладия, золота (й) ), платины (Д).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ экстракционного извлечения ртути из растворов, включающий их контактирование с экстракционной смесью, состоящей из макрогетероциклического экстрагента и разбави-. теля. По этому способу проводят извлечение ртути ($I)из водного 2 М .раствора НС004 с использованием

0,001 М раствора макроциклического соединения — 1,4,8,11-тетратиоциклотетрадекана в нитробензоле, при этом кобальт (ll), олово (й)и кадмий не экстрагируются 2).

Недостаткогл этого способа является то, что наряду со ртутью (tg) количественно экстрагируется серебро которое можно отделить от ртути (Ll) промыванием экстракта смесью 1 N

НСг, — 1 N HCCO . Серебро после этого извлекают из органической фазы

4 M заотной кислотой на стадии регенерации экстрагента, что значительно усложняет процесс отделения ртути.

Цель изобретения — повышение селективности извлечения ртути (A) из растворов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения ртути нз растворов, включающему их контактирование при рН = 4,0

7,5 с экстракционной смесью, состоящей из макрогетероциклического экстрагента и разбавителя и содержащей в качестве первого соединения, выбранные из группы кислородсодержащих циклоформазанов систем три-, гекса- и нонадецина общей формулы

60 а извлечение ведут при рН = 4,0

7,5, при соотношении объемов фаз экстракционной смеси и раствора, равном (0,8 — 1,0) : 1,0 и концентрации циклоформазанов, равной 5 ° 10 4

5 10 ЗЫ.

Способ осуществляется следующим образом.

Соединения, выбранные из группы кислородсодержащих циклоформазанов, растворяют в органических растворителях, например, в хлороформе или метилизобутилкетоне в концентрации

5 ° 10 4 — 5 ° 10 N и полученный раствор контактируют с водным раствором, содержащим ртуть (li) и примеси других двухвалентных металлов при соотношении органической и водной фаз, равном (0,8 — 1,0 ): 1,0. Указанные условия являются оптимальными, так как позволяют проводить наиболее . полное и селективное выделение ртути (il) в присутствии больших избытков серебра, цинка, кадмия, свинца, марганца (й), железа (A), кобальта (й ), никеля и других металлов. реТеМ проводят реэкстракцию ртути

1 — 2 М растворами азотной и соляной кислот.

П р е р 1. К 5 мл водного раствора с рН 4,0, содержащего

10 4- 10 M .нитрата ртути (й), прибавляют 5 мл 10 ЗМ раствора 15,16, 18,19,21,22-гексагидро-7-циан-5Н

-дибензо- (е,и ) 1,11,14,17,4,5,7,8-тетраоксатетраазациклононадецина (I) в хлороформе. Время перемешивания фаз составляет 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути (9) в органическую фазу составляет 99,0В. В этом и последующих примерах распределение ртути ())) между водной и органической фазами изучают методом радиоактивных индикаторов с применением изотопа ОЗ Н .

Пример 2. К 20 мл водного раствора с рН 5,0, содержащего

10 4- 10 г N хлорида ртути (й), прибавляют 20 мл 10 М раствора соединения (I )в хлороформе. Время перемешивания фаз 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути (ji) в органическую фазу составляет 96,03.

П р и и е р 3. К 20 мл водного раствора с рН 7,5, содержащего

10 +- 10 7М хлорида ртути (Й), прибавляют 20 мл 10 3N раствора соединения (Z )в хлороформе. Время перемешивания фаз 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент зкстракции ртyòè (6) в органическую фазу составляет 96,7Ъ.

Пример 4. I(5 мл водного

-4 раствора с рН 5,0, содержащего 10

-10 "М нитрата ртути (l3), прибавля1060200

Селективность экстракции

Наименование реагента

Оптимальная область рН экстракции

Извлекаются Со(Й)

А@, Pb, Аоф) Pt (ц)

Большие количества Cu(Lt) и др. элементов маскируют

ЭДТЛ;

Aq маскируют Cg=

=ионом.Экстракции мешают Pt, Au(fc) Pt(6 ) Дитизон

Извлекается Ag

Н ((!) отделяется от A g путем реэкстракции смесью

1МНСЕ -1МHCЕ04, IIpH этом

А остается в экстракте. Экстракции не мешают

Со (О1 5y/и Cd, ют 5 мл 10 Ì раствора 15,16.-дигн1,. ро-7-фенил-5Н-дибензо f f p tl)1 11, 4, 5, 7,8-диоксатетраазациклотридецина (ii) в хлороформе. Время перемешивания фаз 20 мин. После 10 кин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути (1)) в органическую фазу составляет 96,4%.

Пример 5. К 5 мл водного раствора с рН 6,0, содержащего 10 4-10 М раствора нитрата ртути (й), прибавляют 5 мл 5 -10 4М раствора

15,16,18,19-тетрагидро-7-фенил-5H-

-дибензо- (Ъ, 3 1,11,14,4,5,7,8)-триоксатетраазациклогексадецина(ф) в хлороформе. Фазы перемешивают

20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экастракции ртути (Й)в органическую фазу составляет .99,1%.

Пример 6. К 5 мл водного раствора с рН 5,0, содержащего

10 4- 10 7М нитрата ртути (6) прибавляют 5 мл 5-10 М раствора

15,16,18,19,21,22-гексагидро-7-фенил-5Й-дибензо.je о ) (1,11,14,17, 4,5,7,8)-тетраоксатетраазациклононадецина (Чч ) в хлороформе. Фазы. перемешивают 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути (fi) в органическую фазу составляет 99,5%.

1,4,8,11,тет- 2N нсЕО ратиоциклотетрадекан

Пример 7. Проводят извлечение ртути (0 )из растворов, содержащих примеси других металлов предлагаемым способом, и сравнивают с известными.

Сравнительные данные по экстракции ртути (1()органическими экстрагентами известным и предлагаемым способами приведены в таблице.

Как видно из таблицы, по предлагаемому способу многие элементы не экстрагируются: Na, К; Са, Sr, Мп (й), Fa (61, Со (й), N, Zn, Cd, Л, Р5, В (, Eu, 0 (Ч)., Sc, ТЕ(Т), Ва.

В условиях экстракции ртути (t31 час15 тично экстрагируются Рф (на 40-60% ) и частично или полностью извлекается Cu(9); при рН = 10 — 12 частич. но экстрагируется Му (на 20-30% ) .

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что кнслородсодержащие циклоформазаны систем три-, гексаи нонадецина по сравнению с дитизоном и 1,4,8,11-тетратиоциклотетра,деканом наряду с эффективной экстракцией ртути (й) не экстрагируют серебро и другие металлы (П) и поэ-. тому нет необходимости использования специальных приемов для разделения серебра и ртути (9) Способность к регенерации (условия реэкстракции ртути (й}

Экстракт промывают

6Ъ-ным раствором ИаЭ (pH=4 ) или 1Ъ-ным раствором Мсi2 5 03 а) Экстракт, содержащий Н q ((!), промывают смесью 1 М НСЕ

1 М НС(04 б) Экстракт, содержащий Ag промывают

4 М НМО

1060200

Продолжение таблицы

Реагент ф

Частично экстрагируются C u (II } на

50%, Pd (на 40

60%). Не экстрагируются HA,.K, М, Cg St, 8а Ип (а!..

ГЕ ((У } Со (.ц } }ч I, Z n, Ь,а ÒÈ (E) РЪ

Экстракт промывают

1 М НСВ, Н ф(ф) реэкстрагируется . на 95%.

4,0-6,5

Реагент }t

5,0 - 7,5

Частично экстрагируется Pd (на 4060%1. Извлекается

Си(И . Не экстрагируются Ha, Kq мф, са,8, ®tt (f} co((t}

М(, 2ь.

Экстракт промывают

1 М HCF Н) ((}} реэкстрагируется на

95%.

Реагейт ф

5,0 — 7,5

Экстракт промывают

1 М HC}!. Hg(tt) реэкстрагнруется на

95%.

Частично экстрагируется Р3 (на 4060% ). Не экстрагируются Net К, М, Са, 3, N (II) Сс}, }=е(й)

Я, T(t (Е) РЪ

Извлекается СО(9).

Составитель P.Ïåíçèí !

Редактор А.Химчук Техред Т.Фанта Корректор А. Ильин

Заказ 9903/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и-открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4