Способ экстракционного извлечения ртути из растворов Советский патент 1983 года по МПК B01D11/04 C01G13/00 

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

Известен способ экстракционного выделения ртути ( У} из водных растворов с рН 1 - 2 с использованием в качестве экстрагента.раствора дитизона в хлороформе Cl Однако этот способ не обесГпечивает селективного извлечения ртути Uj ) в присутствии других элементов например, серебра, меди (IJ) , палладия, золота (/Т| ) , платины ( У ).

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 макрогетероциклическогр экстрагента и разбавителя. По этому способу проводят изЧ влечение ртути (б) из водного 2 М -раствора НСЙО с использованием О,, 001 М раствора макроциклического соединения - 1,4,8,11-тетратиоциклотетрадекана в нитробензоле, при это кобальт (ij 1 , олово {0)и кадмий не экстрагируются .2..

Недостатком этого способа является то, что наряду со ртутью (и) количественно экстрагируется серебр которое можно отделить от ртути (jj) промыванием экстракта смесью 1 М НС - 1м Нсео. Серебро после этого извлекают из органической фазы 4 М заотной кислотой на стадии регенерации экстрагента, что значительно усложняет процесс отделения ртути.

Цель изобретения - повышение селективности извлечения ртути (п) из растворов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения ртути из растворов, включающему их контактирование при рН 4,0. 7,5 с экстракционной смесью, состоящей из макрогетероциклического экстрагента и разбавителяи содержащей в качестве первого соединения, выбранные из группы кислородсодержащих циклоформазанов систем три-, гекса- и нонадецина-общей формулы

где Р. - с N,, - ;i; п - 1 - 3,

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 циклоформаэанов, равной 5-10 5-10-3 М.

Способ осуществляется следующим образом.

Соединения, выбранные из группы кислородсодержащих циклоформазанов,

V растворяют в органических растворителях, например, в хлороформе или метилизобутилкетоне в концентрации - , и полученный раствор контактируют с водным раствором,

5 содержащим ртуть ( ft; и примеси других двухвалентных металлов при соотношении органической и водной фаз, равном (0,8 - 1,0 ) : 1,0.Указанные условия являются оптимальными, так

0 как позволяют проводить наиболее полное и селективное выделение ртути ( | ) в присутствии больших избытков серебра, цинка, кадмия, свинца, марганца (и), железа (П) , кобаль5 та (О ) / никеля и других металлов. атем проводят реэкстракцию ртути 1 - 2 М растворами азотной и соляной кислот.

Пример 1.К5 мл водного

Q раствора с рН 4,0, содержащего

нитрата ртути (и), прибавляют 5 мл 10Зм раствора 15,16, 18,19,21,22-гексагидро-7-циан-5Н-дибензо- е,и 1,11,14,17,4,5,7,8-тетраоксатетраазациклононадецина

(г) в хлороформе. Время перемешивания фаз составляет .20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути ( О) в органическую фазу составляет 99,0%. В

0 этом и последующих примерах распределение ртути (§ ) между водной и органической фазами изучают методом радиоактивных индикаторов с применением изотопа Н.

5 Пример 2. К 20 мл водного раствора с рН 5,0, содержащего хлорида ртути (, прибавляют 20 мл раствора соединения (Г)в хлороформе. Время пере0 мешивания фаз 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути (ij) в органическую фазу состсшляет 96,0%.

Пример 3. К 20 мл водного

С раствора с рН 7,5, содержащего

10-4 хлорида ртути (П;, прибавляют 20 мл раствора соединения ( хлороформе. Время перемешивания фаз 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент

экстракции ртути (у) в органическую фазу составляет 96,7%.

Пример 4. К 5 мл водного раствора с рН 5,0, содержащего -нитрата ртути ((}}, прибавпяют 5 мл раствора 15,16--дигиДч ро-7-фенил-5Н-дибензо f,njl,11,4,5, 7,8-диоксатетраазациклотридецина ({i) в хлороформе. Время перемешивания фаз 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути (Н) в органическую фазу составляет 96,4%.

Пример 5.К5 мл водного раствора с рН 6,0, содержагчего раствора нитрата ртути (и), прибавляют 5 мл раствора 15,16,18,19-тетрагидро-7-фенил-5Н-дибензо- h, с 3 1,11,14,4,5,7,8 -триоксатетра зациклогексадецина {ш) в хлороформе, Фазы перемешивают 20 мин. После 10 мин отстаивания фазы разделяют. Процент экастракции ртути ((J|B органическую фазу составляет .99,1%.

Пример 6. К5 мл водного раствора с рН 5,0, содержавшего нитрата ртути (ц) , прибавляют 5 мл раствора 15,16,18,19,21,22-:гексагидро-7-фенил-5Н-дибензо.е , и fl ,11,1.4 ,17, 4,5,7,В}-тетраоксатетраазациклононадецина (W) в хлороформе. Фазы.перемешивают 20 мин. После 10 глин отстаивания фазы разделяют. Процент экстракции ртути (0)в органическую фазу составляет 99,5%.

Пример 7. Проводят извле-чение ртути ( б I из растворов, содержащих примеси других металлов предлагаемым способом, и сравнивают с известными.

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

Как видно из таблицы, по предлагаемому способу многие элементы не экстрагируются: Na, К, Са, Sr , Mn(n), Ре{ф1 , Со (О , Ni , Zn , Cd, , Pb, Bi, Еи , и (0l , Sc , re(II , Ba. В условиях экстракции ртути (( час5 тично экстрагируются Ptj (на 40-60%)и частично или полностью извлекается СО (а) ; при рН 10 - 12 частич. но экстрагируется Mig- (на 20-30% .

технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что кислородсодержащие циклоформазаны систем три-, гексаи нонадецина по сравнению с дитизо5 ном и 1,4,8,11-тетратиоциклотетра, деканом наряду с эффективной экстракцией ртути (() не экстрагируют серебро и другие металлы (ijj и поэ тому нет необходимости использования специальных приемов для разделения серебра и ртути ((| .

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-, гекса- и 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

1-2

итизон

2м нсео.

тИзвлекаются Cu(ii)

Экстракт промывают

A,pb, ли(а)/Р(ё; 6%-Hbiivi раствором NaD ( ) или 1%-ным

Кольыие количества Со(0) и др. элераствором N0252 3 ментов маскируют ЭДТА

Ар маскируют Cg ионом.Экстракции мешают Pt,Au(f7()Pt(

а) Экстракт, содержаИзвлекается А, Н(,0 отделяется щий Н (б) , промывают смесью 1 М НС от А путем ре 1 М НСео. экстракции смесью 6J Экстракт, содержа1 м нее - 1 м

, при этом щий A(j промывают 4 М НМОз А остается в экстракте. Экcтpa ции не мешают i Со (0), Cd.

еагент g

4,0 - 6,5

Частично экстрагируются Си (Q) на 50% , Pd (на 40 60%/7. Не экстрагируются Na ,,К, , Со, Sh, ва, «n(«j. Яе(ш) Co(i) Nt.zn, В; тс(г)рь

5,0 - 7,5

еагент В

Частично экстрагируется Pf3 (на 4060%| .. Извлекается Cu((FJ . Не экстрагируются NO, К;) , Са, Srt Wn(t()co(() N. 2n.

5,0 - 7,5

Частично экстрагируется РсЗ (на 4060%/, Не экстрагируются No, К, /и, С О), Sr, /ил(б; С4, Ре (ж/

А, те (г/ръ

Извлекается ео{{;|.

Продолжение таблицы

Экстракт промывают 1 М нее. Hi%((i/ ре&кстраги зуется . на 95%.

Экстракт прокываюз 1 М нее. )peэкстрагируется на 95%.

Экстракт промывают

1 М нег. n(i) реэкстрагируется на 95%.