Способ извлечения ионов палладия Советский патент 1985 года по МПК G01N25/14 C01G55/00 

СП

й СП 00 «и 11154 Изобретение относится к аналитической химии, а именно к экстракционным способам извлечения ионов палладия, и может быть использовано при Производстве особо чистых материалов и для его количественного определения . Известен способ экстракционно-фотометрического определения палладия с использова;нием. .5-8-амил-8-меркаптохинолина. Извлечение элемента ведут и раствора 6-8 М UCl 1. Недостатком известного способа является то, что его селективность достигается за счет высокой кислотности среды, причем не обеспечивается количественное извлечение элемента в присутствии иодид-ионов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ экстра ционного выделения и последующего спектрофотометрическрго определения палладия раствором дибензилселенида в бензоле. Палладий извлекается при рН 1,0-4,5 в виде комплекса Pd . - 2(С Нд-СН2) Se). При содержании Pd 3,3-13,0 мкг/мл 2%-ный раство реагента в бензоле экстрагирует элемент . Для полного извлечения палладия экстракцию проводят трижды Способ отличается достаточно высокой селективностью, однако его применение затруднено при наличии N0j, SO,, Br, Г 1 мг 23. Недостатками известного способа являются использование в качестве растворителя бензола, невысокий процент извлечения элемента за одну ста дию экстракции и невозможность проведения анализа из азртно- и сернокислых растворов, а также из растворов, содержащих бромид- и иодид-ионы Цель изобретения - повьшение избирательности процесса, обеспечение возможности извлечения палладия из галогенццньк растворов и упрощение способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечеаия ненов палладия путем экстракции его раствором селенсодержащего реагента в органическом растворителе с посшедующйм определением палладия в качестве селенсодержащего реагента используют бис-(арилселенометшювые) эфиры общей формулы Аг - Se - СНг- О - Se - Ar, где Аг - фенил, п - толил, бензил, п - хлорфенил, мезитил, п-ксилил, а в качестве органического растворителя используют хлороформ. бис (Арилселенометиловые) эфиры, используются в виде хлороформных растворов, экстрагирующих из галогенидных растворов палладия в виде окрашенных в красный цвет соединений. Экстракция палладия из , + + KJ растворов имеет одинаковый характер при использовании хлороформных растворов бис(фенилселенометилового)-, бис(п-толилселенометилового)-, бис(п-хлорфенилселенометилового)-, бисСмезитилс.еленометилового)- и бис(а-ксилилселенометило- вого)эфира. Таким образом, создается возможность использования широкого ассортимента реагентов из группы бис(арилселенометиловых)эфиррв в качестве экстрагентов ионов палладия. П р и м е р ы 1-6. В делительную вороНку, содержащую элементы основы в пересчете на металл (0,1 г), вносят 79,8 мкг Pd, создают различную концентрацию ионов водорода и концентрацию иодид-ионов 0,1 М при общем объеме водной фазы 20 мл и контактируют в течение 5 мин содержимое воронки с 20 мл 0,005 М раствора бис(арилселенометилового)эфира (R) в хлороформе. После отстаивания органическую фазу фильтруют и замеряют оптическую плотность на ФЭК-56 м, светофильтр № 5, L-3 см. Данные представлены в табл. 1, из которой следует, что для извлечения палладия из кислых растворо в от 0,05-4 М по серной кислоте можно использовать любой из растворов: бис(бензилселенометиловый)эфир (R), бис(фенилселенометиловый) эфир (Rj.), бис(п-хлорфенилселенометиловый)эфир (RJ), бис(мезитилселенометиловый) эфир (RH).

Таблица

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ПАЛЛАДИЯ путем экстракции его раствором селенсодержащего реагента в органическом растворителе с последующим определением палладия, отличающийся тем, что, с целыо повыщения избирательности процесса, обеспечения возможности извлечения палладия из галогенидных растворов и упрощения способа, в качестве селенсодержащего реагента используют бис-(арилселенометиловые) эфиры общей формулы Аг - Se - О - CHj- Se - Ar, где Ar - фенил, n - толил, бензил, п-хлорфенил, метизил, п-ксшшл, а в качестве органического раствориС теля используют хлороформ.

Поскольку экстракция с ука- занными реагентами идентична, то все дальнейшие исследования проводят с хлороформным раствором бис (бенэилселенометилового ) эфира

- . Концентрация 7,5-10 1,5-10 2,5-10 .ре-агента R, М (,8 мкг)

Степень извлечения

28,035,0

%

«f/

Палладий количественно экстрагируется из растворов , + КЛ.

Экстракция палладия сохраняется при разных значениях рН растворов.

рН среды (0,1 М КЗ, 0,005 MR)

Степень извлечения, d %

99 97

Зависимость экстракции палладия от концентрации реагента показывает, что для полного извлечения палладия достаточен 6-кратный (2,510 М) избыток реагента. Полученные результаты приведены в табл.2.

Та блица 2

99,0

85,0 87,5 99,0

70,0

Из данных табл. 3 видно, что при рН 10,9 степень извлечения составляет 80% и только при рН 712,5 .

Таблица 3

10,9

12,5

92

80

52 5,10V 7,5-.tO° 2,5-ТО 5-10 5 Н табл. 4 представлены данные по млиянию природы растворителя на степень извлечения элемента. Как сле дует из табл. А, палладий количест9290

Примечание. Pd 79,8 мкг, R, 0,005 М, КЗ О,1 М.

Экстракция.па шадия в значитель-ствуют о том, что для полного извленой степени зависит от концентрации 5 чения паладия (79,8 мкг требуется 2 ,5иодид-ионов. Данные табл. 5 свидетель- кратный(l-10 М избыток иодид-ионов.

2-10 -5-10 7,5-10

-5

1,10

Степень

извлечения

20,0 25,0 65,0 90,0

Pd

Данные по извлечению Pd из + + КС1 и Hj SOr, + KBr растворов представлены в табл. 6. Максимальное извлечение Pd из хлоридных растворов наблюдается в условиях 0,1 М - 55 1 М HjSOii при 0,1 МКСе-.Дальнейшее увеличение концентрации ионов водорода нежелательно из-за умень80

95

65

Таблица5

-«

1-10

95,0 99,0

,0

шения степени извлечения палладия.

Аналогичная закономерность наблюдается и при экстракции элемента из бромидных растворов.

Однако экстракция палладия из бромидных растворов предпочтительнее, чем из хлорилных. I 1 5458/ веиио экстрагируется в хлороформ, дихлорэтан. Экстракция в изо-амиловый спирт падает при увеличении концентрации ионов водорода. Таблица А

Таблица 6

;тепень извлечения

с7

Pd °

КСЕ.

КВг

82,5

97,5

95

1

92,5

92

95

87,5

97,5

80

85

25

75

Примечание. КСЬ 0,1 М,

КБг 0,1 М, R 0,005 М, Pd 79,8 мкг.

Влияние на экстракцию других элементов свидетельствует о том, что ни хлоридных растворов не извлекаются платина (IV), медь, свинец, кобальт, никель, цинк, кадмий, висмут, железо марганец.

Из иодидных растворов вместе с палладием экстрагируется медь. При высокой концентрации платины послед79,8

FeSOi,-7Hja В1(НОз) (300 мкг)

HjPtClj (150 мкг)

45848

в слой

няя незначительно переходит органического растворителя.

Полученные данные подтверждают высокую избирательность и экстракционную способность предлагаемых реагентов.

Экстракционное выделение и определение Pd в различных осгговах показано на примерах 7-9.

Пример 7. В делительную воронку, содержащую элементы - основы в пересчете на металл (0,1 г), вносят 79,8 мкг Pd, создают концентрацию ионов водорода и иодид-ионов, равную соответственно 0,5 и 0,1 М, прч общем объеме водной фазы 20 мл и контактируют 5 мин с 20 мл 0,005 М раствора бис(бензилселенометилового) эфира в хлороформе (Rj).

После отстаивания органическую фазу (| 1льтруют и замеряют оптическую плотность на ФЭК-56 М, светофильтр (С 5, оС 3 см. Концентрацию палладия определяют по калибровочному .«

Пример 8. В делительную воронку, содержащую элементы - основы в пересчете на металл (0,1 г), вносят мкг Pd, создают концентрацию ионов водорода и хлоРИД(бромид)ионов, равную соответственно 0,5 и О,1 М, и контактируют 5 мин с 20 мл М раствора реагента (R,) в хлороформе. После отстаивания органическую фазу фильтруют и ведут определение палладия по описанному (иодвдному) методу. Полученные данные иредстэвлены в табл. 7 (п 5).

Т а б л ил а 7

0,05

5,0

75,8

1,0

0,01. 0,01 1,0

12,0

0,12 U2 0,012 9n54584 бис(Бензилселенометиловый) эфир может быть использован и при экстракции макроколичеств элемента, при этом наблюдается аналогия в экстракции макро- и микроколичеств элемен- 5 тов. Данные могут успешно использоваться при определении микропримесей в чистом палладии. П р и м е р 9. В делительную воронку, содержащую элемент-основу пал-Ю ладия в пересчете на металл (0,022 г), лриливают соляную кислоту для созданиякислотности, равной 0,5 М по НСЕ, при общем объеме водной фазы100 мл, и в течение 5 мин экстрагируют палладий 0,05 М раствором бис(бензилселенометилового)эфира в хлороформе. Экстракт сливают, а водную фазу промывают чистым хлороформом и количественно переносят в тигель. Добавляют 0,10 г угольного порошка, 50 мкг элемента сравнения (Za) и упаривают содержимое в термостате при . Смесь набивают в кратер двух угольных электродов и фо-25 тографируют спектры в режиме: генератор ДГ-2, сила тока 8А, ширина щели 0,01 мм, время экспозиции 20 с, аналитический промежуток 1,5 мм, фотопластинки чувствительностью 16 ед. ЗО ГОСТа, спектрографические, тип 2. Концентрацию микропримесей определяют по градуировочному графику. Полученные данные показывают (табл. 8), что при определении микропримесей (220 мкг) в палладии относительное стандартное отклонение не превышает 0,08. пре изв про пол мож нок рид го, жащ 10 Таблица аким образом, преимуществами лагаемого способа по сравнению с стным являются одностадийность есса экстракции, исключение исзования в способе бензола, возость извлечения палладия из серслых растворов, содержащих хло, бромид-, иодид-ионы; кроме торасширяется круг объектов, подлех анализу на палладий.