Селективный растворитель для разделения кобальта и его оксида Советский патент 1984 года по МПК B01D11/02 

о. | д

X)

5 К1 Изобретение относится к аналитической химии и касается разделени металлов и их оксидов при совместном присутствии/ что может быть использов но при анализе ферритовых, сегнето-, пьезоэлектрических/ резистивных и конденсаторных материалов, продуктов порошковой металлур гии, а также при фазовом анализе руд цветных металлов и продуктов их переработкиi Известно применение рентгенофазового 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 рентгеновск линий компонентов смеси зависит от их процентного содержания. Количест венный 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 непригоден 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, аце тонитрил, диметилформамид, диметилсульфоксид, пропиленкарбонат. Предлагаемый селективный растворитель переводит в раствор металлический кобальт и практически не рас воряет его оксид. Указанные соли аммония известны и нашли применение в фотографии, а также при изготовлении сухих батарей и гальванических элементов С23. Выбранные растворители также известны Сз 3 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 деиствием 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. Селективное растворение проводят, как правило, в стеклянном реакто)е 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 металлического кобальта из. анализируемого образца навеску помещают в реактор, приливают 25-30 мл 4 - 8%-ного селект;ивного растворителя и содержимое нагревают при постоянном перемешивании до завершения процесса растворения. Количество кобальта в полученном растворе определяют одним из известных методов, например комплексонометрически. Пример.1..В реактор вносят 0,132 г порошка металлического кобальта и приливают 25 мл 4%-ного раствора тиоцианата аммония в метаноле. Содержимое редктора нагревают при 5 О с в течение 5 ч при. постоянном перемешивании. В полученном растворе обнаружено 0,131 г кобальта. П р и м е р 2. В реактор вносят 0,2 г 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. П р и м е р 3. В реактор вносят 0,042 г порошка кобальта, приливают 25 мл 5%-ного раствора бромида аммония в этаноле и нагревают при постоянном перемешивании при в течение 8 ч. В растворе обнаружено 0,042 г кобальта. Пример4. В реактор вносят 0,04 г оксида кобальта, приливают 25 мл 5%-ного раствора бромида ам мония в этаноле и нагревают анало- . гично предьщущим примерам в течение 8 ч. В растворе обнаружено 0,001 г оксида кобальта. Пример5. В реактор вносят 0,158 г порошка кобальта, приливают 25 мл 8%-ного раствора ацетата аммония в пропаноле и нагревают аналогично предыдущим примераим в течение

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

Примере. В реактор вносят 0,5 г оксида кобальта, приливают 25 мл 8%-ного раствора ацетата аммония в пропаноле и нагревают в течение 7 ч аналогично предыдущим примерам. В растворе обнаружено 0,001 оксида кобальта.

Прймер7. В реакторе вносят 0,144 г порошка кобальта, приливают 25 мл.-б%-ного раствора ацетата аммония в бутаноле и нагревают в течение 7 ч аналогично предыдущим примерам. В растворе обнаружено 0,143 г кобальта.

Пример 8. В реактор вносят 0,5 г оксида кобальта, приливают 25 мл 6%-ного раствора ацетата аммония в бутаноле и нагревают аналогично предьщущему примеру. В растворе обнаружено 0,001 г оксида кобальта.

ПримерЭ. В реактор вносят 0,112 г порошка кобальта, 2 г хлорида аммония, приливают 25 мл этиленгликоля и нагревают аналогично предыдущим примерам при 60°С в течение 6 ч. При этом в растворе обнаружено 0,111 г кобальта.

При мер 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.

П р и м е р 11. В реактор вносят 0,253 г порошка кобешьта, приливают 50 мл 4%-ного раствора тиоцианата е1ммони.я в ацетонитриле и нагревают аналогично предыдущим примерам при в течение 7 ч. в растворе обнаружено 0,253 г кобальта.

Пример 12. В реактор вносят 0,5 г оксида кобальта, приливают 50 мл 4%-ного раствора тиоцианата. аммонкя в ацетонитриле и нагревают аналогично предыдущему примеру. В жидкой фазе обнаружено 0/001 г 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.

П р и м е р 14. в реактор вносят 0,5 оксида кобальта, 2 г хлорида аммония, приливают 50 мл диметилформамида и нагревают аналогично предыдущему примеру. В жидкой фазе обнаружено 0,001 г оксида кобальта.

Пример15, В реактор вносят Of262 г 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.

0 Пример16.В реактор вносят 0,5 г оксида кобальта, приливают 25 мл 8%-ного раствора ацетата аммония в диметилсульфоксиде и нагревают в течение 7 ч .аналогично преды5 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 нагре0вают в течение 8 ч при .- В растворе обнаружено 0,293 г кобальта.

Пример 18. В реактор вносят 0,5 г оксида кобальта, прилива1ют

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,

0 растворитель, состоящий из соли аммония, выбранной из ряда: хлорид, бромид, тиоцианат, ацетат, в неводном растворителе, выбранном из ряда: метанол, этанол, пропанол, бутанол,

5 этиленгликоль, ацетонитрил, диметилформамид, диметилсульфоксид/ пропиленкарбонат, переводит в раствор металлический кобальт и практически не растворяет его оксид.

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

Пример 19. в реактор вносят 0,4 г смеси кобальта и его оксида,

содержащей 21,1% кобальта, приливают 25 мл 4%-ного раствора тиоцианата аммония в метаноле и нагревают ана логично предьщущим примерам в течение 6 ч при . Количество кобаль« та, обнаруженное в полученном растворе, соответствует ег.о содержанию в исходной смеси, равному 20,6%.

Таким образом, положительный эффект от применения предлагаемого селективного растворителя состоит в

повышении точности определения, которая увеличивается по сравнению с базовым объектом в 10 раз.

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