Способ экстракционного извлечения висмута

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто скому свидетельству

Союз Советскмк

Социалистические

Республик (iii912650

{6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 18.07.80 (2I) 2924766/23-26 с присоединением заявки М (2В)Приоритет

Опубликовано 15. 03. 82. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.03. 82 (5I)M. Кл.

С 01 G 29/00

G Î1 М 21/27

В 01 D 11/04

Рпудерсткеиый комитет

СССР ав делен нзееретеннй н открытий (53) УДК 543.42..062:546.87:

:542.61.315

088. 8) (72) Авторы изобретения

P . А. Алекперов и И. И. Мамедов с

f

Институт неорганической и физической химии

АН Азербайджанской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ

ВИСИУТА

Изобретение относится к аналитй= ческой химии, в частности к способам экстракционного извлечения висмута из кислых растворов, премущественно перед его фотометрическим определением.

Известен способ экстракционнофотометрического извлечения висмута из кислых сульфатных растворов с использованием в качеств серусодержащего органического реагента дитиопирилметана или дитиопиридилпропилена. Для достижения селективности извлечения висмута и повышения чувст" вительности его фотометрического опре

15 деления экстракцию проводят из 0,013 н. раствора серной кислоты раство- ром дитиопирилметана в среде хлорофор-. ма и н-бутилового спирта (при соотношении 1-2-3) в присутствии в системе

20 электроотрицательного оддента хлоратиона. Экстракт фотометрируют при длине волны 400 нм (13.

Однако извлечение висмута из кис лых растворов, преимущественно для его фотометрического определения характеризуется тем, что селективность достигается введением в систему дополнительных комплексообразователей, кроме того, для образования окрашенного экстрагируемого соединения висмута с дитиопирилметаном в систему добавляют электроотрицательный аддендхлорат ионы. Способ предусматривает извлечение висмута из сернокислых растворов и не пригоден для хлоридных систем. Способ предусматривает также извлечение и фотометрическое определение висмута в органической кислотности среды от 0,01 до 3 н.серной кислоты, т.е. в пределах устойчивости виннокислого или щавелевокислого комплексов, сопутствующих висмуту, которые вводятся в систему для их маскирования. Для экстрагирования образующегося окрашенного соединения используют органический растворитель

3 91265 сложного состава - смесь хлороформа и н-бутилового спирта. Чувствительность определения висмута с помощью дитиопирилметана невысока. Иолярный коээфициент поглощения экстракта

К4 12600, что требует использования при измерении оптической плотности экстракта большого обьема органического растворителя (25 мл) и соответственно кювет (1 50 мл). 1О . Целью изобретения является повышение селективности извлечения и чувствительности определения висмута.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу экстракционного извлечения висмута из кислых сложных растворов для последующего фотометрического определения с помощью органического серусодержащего реагента и органического растворителя в качестве экстрагента используют 0,040,06 И раствор 2-окси-5-трет-бутилтиофенола (OT6), который на 1-6 н. сернокислых или 0,1-0,6 н. солянокислых растворов количественно и селективно извлекает висмут при однократной экстракции с образованием прочного окрашенного комплекса,способствующий фотометрическому определению его с высокой чувствительностью, превышающей чувствительность прототипа в 4,2 раза.

В качестве органического растворителя используют четыреххлористый углерод 2-окси-5-трет-бутилофенол, 3S синтезированный путем взаимодействия н-третбутилфенола с полухлористой серой ($ С1 ), взятых при соотношении

2: 1, и дальнейшим восстановлением проао дукта сульфирования н-третбутилфенола цинковой пылью соляной кислоты. о

Предлагаемый экстрагент 2-окси-5-трет-бутилтиофенол представляет собой прозрачную жидкость без запаха, 4$ не токсичен, практически не растворяется в воде, но хорошо растворяется

Концентрация кислоты в ис ходном раство ре, N

0 ф почти во всех органических растворителях. Сам реагент и его растворы в органических растворителях обладают повышенной устойчивостью к свету, кислотам и температуре окружающей среды. Растворы 2-окси-5-трет-бутилтиофенол в органических растворителях в течение более 12 мес без всякой очистки не теряют экстракционную способность.

Сущность экстракционного извлечения висмута 2-окси-5-трет-бутилтиофенолом заключается следующем, Кислый водный раствор сложного состава, содержащий висмут и большое количество других металлов контактируют 0,04-0,06 М раствором 2-окси-5-трет- бутилтиофенола в органических растворителях, например в бензоле,геп-I тане, гексане, хлороформе и СС1 обычным перемешиванием. При этом вйсмут образует с реагентом устойчивый окрашенный комплекс и селективно переходит в органич скую фазу с высокой степенью извлечения. Полнота образования комплекса высмута и его извле" чение достигается при концентрациях серной кислоты в водном растворе (l-6 í. HpSOg ил 0,1-0,4 í. HC1), что способствует его селективной экстракции. Другие металлы, находящиеся в водном растворе совместно с висмутом в этих условиях с реагентом не взаимодействуют и целиком остаются в водном растворе.

Подтверждающие данные по извлечению висмута из водного раствора в зависимости от концентрации соляной и серной кислот приведены в таблице.

Для количественного извлечения и установления равновесия в экстракционной системе достаточно контактирование водного раствора висмута с раст вором 2-окси -5-трет"оутилтиофенола в органических растворителях в течение 4-5 мин при комнатной температуре (20-25 C) .

1,10

0,1 НС1

1,10

0,2

0,020 Не обнаружено

0,020 Не обнаружено„

100,0

100,0

912650

Продолжение таблицы

100,0

1,10

0,020

0,020

0,3

0,4

0,6

0,8

100,0

65,2

24,8

1,10

0 73

0,013 0,007

0,005 0,015

0,020 Не обнаружено

0,020

0,27

100,0

100,0

100,0

1,10

1.0 Н,БОФ

2,0

1,10

1,)0

0,020

0,020

4,0

6,0

8,0

10,0

100,0

85,1

1,20

0 95

0,003

0,014

0,017

0,006

30,0

0,25

Полнота образования комплекса висмута с 2-окси-5-трет-бутилфенолом и его количественное извлечение в органическую Фазу достигается при использовании 0,04"0,06 М раствора, реагента в органическом растворителе. В указанных пределах концентрация экстрагента является оптимальной так как фазы быстро расслаиваются (в течение 0,5-1 мин) и органический слой приобретает прозрачность, позволяющую беэ фильтрации измерить

40 его оптическую плотность.

Иолярный коэффициент поглощения экстракта при этой длине волны 9 <С1

400 мн) для хлороформа, СС14, гексана почти одинаков и .составляет 6400

53000.

Калибровочный график, построенный в оптимальных условиях (0,1-0,4 н.

НС1 или 0,1-6 í. H@SO4, концентрация реагента 0,04-0,06 М) прямолиней" ный и закон Бера сохраняется для концентраций висмута от 0,5 до 20 мкг/мл экстракта. Чувствительность реакции, разработанногg способа по . Сендела—

0,0034 мкг/cM

Определению висмута не мешают любые концентрации щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов большие количеств;; (более 50000-кратное) кобальта, никеля, хрома, вольфрама, цинка, кадмия, олова,же-. леза, марганца (более 500-кратное) платины, родия (более 200-кратное) рения, золота, серебра, ртути. Присутствие в водном растворе сульфатов, нитратов не влияет на оптическую плотность экстракта..

Селективность способа несколько раз повышается при повторной экстракции. Для этой цели висмут из сложной смеси экстрагируется при оптимальной кислотности водного раствора (4 н.HgSO или 0,1-0,4 НС1), затем из органийеской фазы висмут 1 н. раствором соляной кислоты переводится в водный слой. Из этого раствора, доведенного до 0,4 н. СН2 висмут опять экстрагируется и экстракт фотометрируется.

Селективность способа извлечения висмута из кислых сложных водных растворов экстракцией раствором 2-окси-5-трет-бутилтиофенолом в органических растворителях и использование его в фотометрическом определении проводится в лабораторных условиях.

Пример Из раствора содержащего г/л: висмута 0 02 вольфрама

6,5, кобальта 8,2; хрома 12; марганца 10; никеля 5,5, цинка 4,9; кадмия

Составитель А. Жаворонкова

Техред И,Гайду Корректор M. Демчик

Редактор А. Гулько

Заказ 1297/30 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

7 912

6,7; платины 0,2, рения 8,5, -сурьмы

4,1; мышьяка 5,2, 0,5 мл переносят в делительную воронку, прибавляют

4 5 мл 4 í. HQO и экстрагируют с

5 мл 0,004 М раствором 2-окси-5-третбутилтиофенола в CCQ встряхиванием в течение 5 мин, Органическую фазу отделяют от водной, переносят в кювету (1 1,0 см) и измеряют оптическую плотность на прибор ФЭК - 56 М, при светофильтре М 3. Содержание висмута определяют по калибровочному граФику. Найдено висмута 0,02- + «+ 0,0001 мг/мл.

Точность определения + 0,5-1,03.

Способ позволяет повысить селективность извлечения висмута из кислых сложных растворов и фотометрически определить его содержание с большой чувствительностью, что может найти широкое применение в экспресс анализе природных и промышленных обье ктов. ба 8

Формула изобретения

1. Способ экстракционного извлечения висмута из кислых сложных растворов для последующего его фотометрического определения с помощью органического серусодержащего реагента и органического растворителя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности извлечения

10 и чувствительности определения,экстракцию проводят 0,04-0,06 М раствором 2-окси-5-трет-бутилтиофенола, содержащим 0,1-0,4 н. HCl или 1-6 н. нр,.

2.Способ по п.1, о т л и ч à ешийся тем, что в качестве органического растворителя используют че. тыреххлористый углерод.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 636185, кл. С 01 С 29/00, G 01 N 21/27, 1975.