Селективный растворитель для разделения кобальта и его оксида

 

Применение раствора coj.;i аммония , выбранной из ряда: хлорид, бромид , тиоцианат, ацетат, в неводном растворителе, выбранном из ряда: метанол , этанол, пропанол, бутанол, этиленгликоль, ацетонитрил, диметилформамид , диметилсульфоксид, пропиленкарбонат, в качестве селективного растворителя для разделения кобальта и его оксида. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОВЗЮЛ

РЕСПУБЛИН (1Е (11), 3(Я)В 01 Р 11 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AETOPCHONIY CBIEETEIIECTB Y (21),3511453/23-26 (22) 10.11.82 (46) 15 ° 02 ° 84. Бвл 9 6 (72) В.В. Скопенко, В.Н. Кокоэей . и H.Ä. Невесенко (71) Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г. Шевченко (53) 66 ° 062.18(088.8) (56) 1. Китайгородский А.И. Рентгенофаэовый анализ мелкокристалличес», ких и аМорфныХ .тел. И.-Л., ГТТИ, 1952, с. 42.

2. Краткая химическая энциклопедия, T. 1, И., 1961 с. 206-208.

3. Неводные,растворители. Под.ред.

Т.И. Ваддингтона. М., Химия, 1971, с. 137. (54) СЕЛЕКТИВНЫЯ РАСТВОРИТЕЛЬ ДЛЯ

РАЗДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА И ЕГО ОКСИДА» (57) Применение раствора сот.:; аммония, выбранной из ряда: хлорид, бромид, тиоцианат, ацетат, в неводном растворителе, выбранном из ряда: метанол, этанол, пропанол, бутанол, этиленгликоль, ацетонитрил, диметилформамид, днметилсульфоксид, пропиленкарбонат, в качестве селективного растворителя для разделения кобальта и его оксида.

1072867

Изобретение относится к аналитической химии и касается разделения металлов и их оксидов при совместном присутствии, что может быть использовано при анализе Ферритовых„ сегнето-, пьезоэлектрических, резистивных и конденсаторных материалов, продуктов порошковой металлургии, а также при фазовом анализе руд цветных металлов и продуктов их переработки.»

Известно применение рентгенофаэового анализа для определения содержания металлического кобальта в смеси с его оксидом, основаное на индивидуальности картин дифракции рентгеновских лучей от каждой Фазы твердого гетерогенного образца, которая аддитивным образом проявляется на рентгенограмме. Таким образом, получаемая рентгенограмма представляет собой сумму рентгенограмм всех фаз, содержащихся в образце. Относительная интенсивность рентгеновски линий компонентов смеси зависит от их процентного содержания. Количественный рентгенофазовый анализ проводят, как правило, путем сравнения рентгенограммы образца с рентгенограммой эталонов, изготовленных смешиванием чистых компонентов в известном процентном соотношении(1)

Однако остаточные напряжения, искажения. кристаллической решетки, высокая дисперсность анализируемого образца приводят к уширению линии на рентгенограмме, что отрицательно сказывается на точности анализа, которая не превышает 5%. Кроме того, рентгенофазовый анализ непригодей для исследования образцов, один из компонентов которых находится в аморфном состоянии.

С целью повышения точности определения при анализе смеси кобальта .и его оксида предлагается растворитель, состоящий из соли аммония, выбранной из ряда: хлорид, бромид, тиоцианат, ацетат, в неводном растворителе, выбранном из ряда: мета- . нол, этанол, пропанол, бутанол, ацетонитрил, диметилформамнд, диметилсульфоксид, пропиленкарбонат.

Предлагаемый селективный растворитель переводит в раствор металлический кобальт и практически не растворяет его оксид.

10

Селективное растворение проводят, как правило, в стеклянном реакторе на 50-100 мл, снабженном Обратным холодильником и магнитной мешалкой.

Количество растворителя и концентрация соли аммония выбираются с учетом предлагаеМого количества металлического кобальта в исходном образце и растворимости соли аммония в выбранном растворителе.

В случае применения селективного растворителя для извлечения металх лического кобальта иэ. анализируемого образца навеску помещают в реактор, приливают 25-30 мл 4 — 8%-ного се 5 лективного растворителя и содержимое нагревают при постоянном перемешивании до завершения процесса раство- . рения. Количество кобальта в полученном растворе определяют одним

30 из известных методов, например комплексонометрически.

Пример. 1.. В реактор вносят

0,132 г порошка металлического кобальта и приливают 25 мл 4%-ного

35 раствора тиоцианата аммония в метаноле, Содержимое реактора нагревают при 50 С в течение 5 ч при постоянном перемешивании. В полученном растворе обнаружено 0,131 г кобальта.

40 Пример 2. В реактор вносят

0,2 r оксида кобальта и приливают

25 мл 4%-ного раствора тиоцианата аммония в метаноле и нагревают при постоянном перемешивании в течение

5 ч, В растворе обнаружено 0,002 г оксида кобальта.

Пример 3. В реактор вносят .0,042 г порошка кобальта, приливают

25 мл 5%-ного раствора бромида ам59 мония в этаноле и нагревают при постоянном перемешивании при 50 С в течение 8 ч. В растворе обнаружено

0,042 r кобальта.

Пример 4. В реактор вносят

55 0,04 г оксида кобальта, приливают

25 мл 5%-ного раствора бромида ам-. мония в этаноле и нагревают аналогично предыдущим примерам в течение 8 ч. В растворе обнаружено

0,001 г оксида кобальта.

Пример 5. В реактор вносят

0,158 г порошка кобальта, приливают

25 мл 8%-ного раствора ацетата аммония в пропаноле и нагревают анало65 гично предыдущим примерам в течение

Указанные соли аммония известны и нашли применение в фотографии, а также при изготовлении сухих батарей и гальванических элементов 2 3.

Выбранные растворители также известны ГЗ и применяются в препаративной химии в качестве реакционной среды и для приведения различных физических измерений. Однако сами по себе ни соль аммония, ни неводный растворитель селективным действием не обладают. Поставленная цель достигается лишь в случае использования раствора соли аммония в одном из выбранных растворителей.

Селективное действие растворителя проявляется уже при обычных условиях, однако нагревание до температуры, которая ограничивается температурой кипения неводного растворителя, увеличивает скорость процесса растворения.

1072867

7 ч. В полученном растворе обнаружено 0,159 r кобальта.

Пример б. В реактор вносят.

0,5 г оксида кобальта, приливают

25 мл 8%-ного раствора ацетата аммония в пропаноле и нагревают в те- 5 чение 7 ч аналогично предыдущим примерам. В растворе обнаружено 0,001 r оксида кобальта.

Пример 7. В реакторе вносят

0,144 г порошка кобальта, прилива- 10 ют 25 мл..бВ-ного раствора ацетата аммония в бутаноле и нагревают в течение 7 ч аналогично предыдущим" примерам. В растворе обнаружено

0,143 г кобальта. 15

Пример 8. В реактор внос ят

0,5 r оксида кобальта, приливают

25 мл 6Ъ-ного раствора ацетата аммония в бутаноле и нагревают аналогично предыдущему примеру. В растворе обнаружено 0,001 r оксида кобальта.

Пример 9. В реактор вносят

0,112 г порошка кобальта, 2 r хло- . рида аммония, приливают 25 мл этиленгликоля и нагревают аналогично предыдущим примерам при 60 С в тес чение 6 ч. При этом в растворе обнаружено 0,111 r кобальта.

Пример 10. В реактор вносят

0,5 г оксида кобальта, 2 гихлорида аммония, приливают 25 мл этиленгликоля и нагревают аналогично предыдущему примеру. В растворе обнаружено 0,001 г оксида кобальта.

Пример ll. В реактор вносят 35

0,253 г порошка кобальта, приливают

50 мл 4%-ного раствора тиоцианата аммония в ацетонитриле и нагревают аналогично предыдущим примерам при

60 С в течение 7 ч. В растворе об- 4р наружено 0,253 г кобальта.

Пример 12. В реактор вносят

0,5 г оксида кобальта, приливают

50 мл 4Ъ-ного раствора тиоцианата. аммония в ацетонитриле и нагревают аналогично предыдущему примеру. В жидкой фазе обнаружено 0,001 r оксида кобальта.

Пример 13. В реактор вносят

0,299 г порошка кобальта, 2 г хлорида аммония, приливают 50 мл диметилформамида и нагревают аналогич но предыдущим примерам в течение

10 ч. В растворе обнаружено 0,298 г кобальта.

Пример 14. В реактор вносят

0,5 оксида кобальта, 2 г хлорида аммония, приливают 50 мл диметилфор45 ужгород ул Проеткная 4

BHHH1IH Заказ 246/3

Филиал IIIIG "Патент", г.

MaMma и нагревают аналогично преды-. дущему примеРу. В жидкой фазе обна- . ружено 0,001 r оксида кобальта.

Пример 15. В реактор вносят

0,262 r порошка кобальта, приливают

25 мл 8%-ного раствора аммония в диметилсульфоксиде и нагревают в течение 7 ч аналогично предыдущим примерам, В растворе обнаружено 0,261 г кобальта.

Пример 16. В реактор вносят

0,5 r оксида кобальта, приливают

25 мл 8%-ного ра твора ацетата аммония в диметилсульфоксиде и нагревают в течение 7 ч аналогично предыдущему примеру. В жидкой фазе кобальта не обнаружено. Пример 17. В реактор вносят

0,293 г порошка кобальта, приливают

25 мл 8%-ного раствора тиоцианата аммония в пропиленкарбонате и нагревают в течение 8 ч при 60 С. В растворе обнаружено 0,293 г кобальта.

Пример 18. В реактор вносят

0,5 г оксида кобальта, приливают

25 мл 8%-ного раствора тиоцианата аммония в пропиленкарбонате и нагревают аналогично предыдущему примеру

В жидкой фазе обнаружено 0,004 г оксида кобальта.

Как видно из приведенных примеров, растворитель, состоящий из соли аммония, выбранной из ряда: хлорид, бромид, тиоцианат, ацетат, в неводном растворителе, выбранном из рядаг метанол, этанол, пропанол, бутанол, этиленгликоль, ацетонитрил, диметил-. формамид, диметилсульфоксид, пропиленкарбонат, переводит в раствор металлический кобальт и практически не растворяет его оксид.

Предлагаемый растворитель может быть использован для анализа смесей кобальта и его оксида.

Пример 19. В реактор вносят

0,4 r смеси кобальта и его оксида, содержащей 21,1% кобальта, приливают

25 мл 4%-ного раствора тиоцианата аммония в метаноле и нагревают аналогично предыдущим примерам в течение б ч при 50 С. Количество кобальта,.обнаруженное в полученном растворе, соответствует его содержанию в исходной смеси, равному 20,6%.

Таким образом, положительный эф-. фект от применения предлагаемого селективного растворителя состоит в повышении точности определения, которая увеличивается по сравнению с базовым объектом в 10 раз.

Тираж б 82 Подписное