Способ очистки ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислоты

 

С. В. Хачиян, В. Я. Судьенков, А. И. Потапова, Е. С. Бугенов, P Г. Исенгалиева, Ф. Н. Ильязова, С. А, Евдокимова и В. П. Плакатина (72) Авторы изобретения

Казахский научно-исследовательский и проект фосфорной промышленности (71) Заявитель (54} СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИ-2-ЭТИЛГЕКСИЛДИТИОФОСФОРНОИ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к области химии фосфорорганических соединений, а именно к новому способу очистки ди-2 — этилгексилдитиофосфорной кислоты (Д2ЭГДТФК), которая находит применение в технологических процессах, в частности для извлечения мышьяка, разделения кобальта и никеля.

Известен способ очистки диалкилфосфорных кислот от различных примесей путем многократной промывки их этиленгликолем (1).

Известен способ очистки технической ди-2-этилгексилдити фосфорной кислоты путем разбавления ее полутор1S ным объемом гексана,обработкой полученного раствора 4-5 Я раствором едкого натра или 2 Й раствором соды с послецующей обработкой органической фазы водно-спиртовым раствором едко20 го калия и многократной промывкой отделенной водной фазы гексаном. Для получения Д2ЭГДТФК 98 †9-ной степени чистоты очистку проводят 2-3 раза (21.

Известен метод контроля эффективности очистки Д2ЭГДТФК по вьппеуказанному способу, заключающийся в том, что очищенную Д2ЭГДТФК разделяют на 2-3 фракции и сравнивают скорость экстракции металлов растворами Д2ЭГДТФК, приготовленными иэ этих фракций. Совпадение скоростей экстракции для этих фракций свидетельствует об удовлетворительной чистоте Д2ЭГДТФК 13) .

Однако способ очистки 121 связан с большим расходом реагентов, необходимостью разбавления Д2ЭГДТФК гексаном, ее потерей в процессе очистки .и не позволяет полностью избавиться от примесей.

Целью изобретения является упрощение процесса очистки ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислоты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки технической ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислоты, последнюю подвергают 6-крат3045

Пример 2. В условиях примера 1 проводят очистку технической

Д23ГДТФК этиленгликолем, т.е. известным способом (1) . Данные тонкослойной хроматографии показывают, что экстракция примесей этиленгликолем не позволяет получать достаточно чистую

Д2ЭГДТФК. При очистке кислоты диэтыленгликолем часть примесей вымывается

40 полностью, а концентрация оставшихся уменьшается в 5-10 раз.

3 88 ной обработке диэтиленгликолем при их объемном соотношении 1:0,7-1.

На чертеже представлены данные тонкослойной хроматографии: 1) неочищенной Д2ЭГДТФК, 2) очищенной способом t3j 3 очищенной способом P2)

4 а) очищенной этиленгликолем, 4 б) очищенной диэтиленгликолем.

Предлагаемый способ очистки ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислоты позволяет значительно упростить процесс за. счет использования в процессе очистки только одного реактива — диэтиленгликоля и сокращения продолжительности процесса.

Очистку технической ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислоты проводят путем обработки ее диэтиленгликолем при комнатной температуре, встряхивании и объемном соотношении 1:0,7-1.

После 15-минутного расслаивания фазы разделяют. Процесс очистки повторяют

6 раз, при этом основная часть примесей .вымывается, а концентрация оставшихся уменьшается в 5-10 раз, что следует из хроматограммы (чертеж, 4 d ).

Соотношение объемов Д23ГДТФК и диэтиленгликоля, равное 1:0,7-1, является оптимальным, так как уменьшение объема диэтиленгликоля приводит к увеличению числа экстракций, а увеличение расхода диэтиленгликоля нецелесообразно в связи с достижением достаточной очистки при указанном соотношении.

Контроль чистоты Д23ГДТФК, очищенной предлагаемым способом, осуществляют методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) и сравнением констант скоростей при экстракции металлов

Д2ЭГДТФК из растворов минеральных кислот, в частности фосфорной.

Хроматографирование проводят на. силикагеле ("Silufol, Lachema"). В качестве подвижной фазы используют смесь гексана с уксусной кислотой в соотношении 8:1.

Для обнаружения хроматографических зон используют пары иода.

30 с Ry 0,69 относится к основному веществу.

Пример 1..Очистке подвергают техническую ди-2-этилгексилдитиофос— форную кислоту, содержащую следующие вещества, : (ЯО)1PSSOH 6-20 ((RO)> PSj S1+(RO)> PSH 21-58 ((R0), PS) 23-27 (RO) PS 3-9 где R — 2-этилгексил

Веществ невыясненного состава 7-16

В делительную воронку емкостью

150 мл запивают при нормальных условиях 50 мл технической Д2ЭГДТФК (2,6 н} добавляют 50 мл диэтиленгликоля. Во— ронку встряхивают в течение 5 мин.

После )5 минутного расслаивания фаз нижнюю фазу (диэтиленгликоль) сливают. В делительную воронку заливают

Новую порцию диэтиленгликоля и повторяют процесс очистки 6 раз. В результате очистки получают Д23ГДТФК 99 -ной степени чистоты.

Затем проводят тонкослойное хроматографирование.

Влияние соотношения объемов фаз

Д2ЭГДТФК и диэтиленгликоля на степень очистки представлено в табл. 1.

Пример 3. Определяют влияние степени очистки Д2ЭГДТФК на скорость экстракции ею металлов, в частности никеля из растворов фосфорной кислоты. Определяют константы скорос- ти реакции 1-ro порядка (K ) . Для этого-в делительную воронку, снабженную возвратно-поступательной мешалко.- ; за55

Неочищенная Д2ЭГДТФК имеет на хро.матограмме зону Ry 0,69 и ряд пятен между . 0,41 и Ry 0,005. При насыъ+ t+ .м щении Д231 ДТФК ионами Л, 1>i,.В; е, Сц. пятно с 1 0,69 исчезает, а образуется пятно с R) 0,93 соответствующей иону окраски, остальные пятна остаются неизменными, т.е. пятно ливают 20 мл раствора 6 н. фосфорной кислоты; содержащей 1 г/л никеля и

20 мл 0,5 н раствора Д23ГДТФК в гексане, очищенной одним из способов. Процесс экстракции никеля ведут 5 мин.

После 5-минутного расслаивания, фазы разделяют и водную фазу анализируют на содержание никеля.

Д2ЭГДТФК никеля приВлияние стс.пени очистки на константы <корости (К„ } ведены в табл. 2.

Соотношение объемов Содержание основного вещества, X фаз Д2ЭГДТФК и диэтиленгликоля. 1 2 3 4 5, 6

f 3

92,2 92,6 92,8 92,9 93,2 93,9

1:0,1

I:0,5

92,7 94,0 94,1 94,3 95,0 96,0

I:0,7

94,7 95,1 95,2 95,8 96,0 97,5

96,1 96,2 96,3 97,2 98,0 99,0

96,2 96,4 96,7 97,5 98,2 99,4

1:2 Содержание основного вещества в растворе составляет 89,27. исходном

Таблица 2.P) 1 фр. 4 О

JI фр. 6 2 4

I I I фр.

1,73

Очистка диетиленгликолем

0,88

Способ очистки К .10, с 1

2,3

Примечание. К

T.

Со — где Со, С вЂ” концентраСr ция металла соответственно в органической фазе, в водной фазе, исходная и в момент времени Г; à — время экстракции. При определении К поверхность раздела фаз поддерживалась постоянной.

Из полученных данных следует, что способ очистки заметно влияет на скорость экстракции никеля.

Таблица 1

Формула изобретения

Способ очистки ди-2-этилгексилдиgy тиофосфорной кислоты, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, техническую ди-2-этилгексйлдитиофосфорную кислоту подвер; гают 6-кратной обработке диэтиленгли> колем при их объемном соотношении

1:0,7-1 соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. O.F. Peppard, I R. Terraro, С.M. Mason "Hydrogen Bonding 1и Огдаnophosphor.ic Acids", J.lnorg. Nu(.

Chem. 7, II 3, 1958, р. 231.

2. Левин И.С. и др. Экстракция металлов алкилдитиофосфорными кислотами.

"Журнал неорганической химии", 1973, 40

1! - 18, с. 1643 (прототип) .

3. Седова С.А., Клетеник 10.Б. Кинетика экстракции никеля ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислотой. Известия СО АН СССР, 1976, h» 12, с. 73.

883045

Корректор А. Ференц

Подписное

Составитель М. Красновская Редактор T. Кугрьппева Техред Н. Майорош

Заказ 1.0113/31 Тираж 400

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4