Способ группового концентрированияМиКРОпРиМЕСЕй ТяжЕлыХ МЕТАллОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N1/28 G01N31/00 B01D11/04 

хранении, значительная токсичность и неИрнятный запах, что затрудняет использоluiHi-ie его в анализе. Целью настоящего изобретения является упрощение способа группового концентрирования микропримесей ионов ряда тяжелых металлов при химико-спектральном анализе. Поставленная цель достигается тем, что и методе экстракции в качестве реагентов используют М-феиил-Ы -диалкилтиофосфорнлтномочевины обн1;ей формулы СеНд-N-Н-С-NH Р (OR)2, (1) еде R СзНу, СзНу - изо с последующим спектральным анализом концентратов. Предложенный способ позволяет осуществить групповое концентрирование из одной пробы микропримесей (С 10 - 10- моль/л) ионов РЬ (П), Си (П), Со (П), лЧ (П), Zn (П), Cd (П) при одном значеНИИ рН на 90--100%. Концентрировани ю це мещает наличие в образцах ионов As (III), Pt (IV), Sn (II), Sb (III), Bi (III), Вследствие этого концентрирование можно осуществлять из объектов на основе олова, мыщьяка, сурьмы, висмута и одновремекньш анализ микропримесей из одной пробы. Предложенный способ позволяет также повысить чувствительность определения, поскольку уменьщается вероятность занесения ионов за счет реактивов. Процесс экстракции проводят при одном значении рН. Реагенты устойчивы, малотоксичны, легкодоступны, без запаха. Способ позволяет количественно экстрагировать при 18 элементов (РЬ, Cd, Rh, Zn, Ni, Co, Cu, Ag, Au, Tl, Pd, Ga, In, Al, Fe, Hg, Pt, Ir). Извлечению не мешает присутствие ионов Bi (III), As (III), Sn (II), Sb (III), Pt (IV), катионов щелочных металлов и NH 4 N-фенил - N-диизопропилтиофосфорилпюмочевину получают из О, О-диизопропилового эфира изотиоцианатотиофосфорной кислоты и анилина. Для очистки фосфорилированные мочевины (I) растворяют в 1 Н. NaOH, затем раствор подкисляют 1 н. ПС1 до кислой реакции. Выпавшие кристаллы перекристаллизовывают из бензола, сушат над Р2О5 в вакуум-эксикаторе. Тиомочевины (I) имеют следующие характе)1СТИКИ. N-фенил - N-диизопропилтиофосфорилтиомочевииа: т. пл. 79,5°С, бр - 54 м. д. ПаИдеио, %; С 46,69; Н 6,21; N 8,19; Р 9,44; S 19,25. Сз,Н-„ N-Ю.PS. Вычислено, %: С 46,96; Н 6,32; N 8,43; Р 9,33; S 19,27. N-фенил - N-дипропилтиофосфорилтио.мочевина: т. пл. 67,5-68,5°С, 6р .д, Найдено, %: С 47,14; Н 6,37; N 9,01, Р 8,98; S 19,56. C,3H,iN,0,PS,. Вычислено, %: С 46,99; Н 6,33; N 8,43; Р 9,34; S 19,28. Для исследования используют растворы N-фенил - N-диалкилтиофосфорилтиомочевины в этаноле или хлороформе. Р1спользуют стандартные растворы солей Sb (П), Cd(II), Zn(n), Al (III), Си (II) Ni (П), As (III), Bi (III) Co (II), Pb (II) Sn(II), полученные обычным путем .из .мегаллов (ос. ч.) и кислот или по иавеске, соответствующих нитратов (ос. ч.), в случае As (III) из арсенита натрия. Концентрация металлов составляет 2. 10- -3-10 мол/л. Для снятия спектров применяли спектро1раф ИСП-28. Пример 1. В три делительные воронки объемом по 100 мл приливают в каждую растворы 1 мл хлорида или нитрата кадмия, содержащего 5. Ю мол/л. Cd (II), 2 мл хлорида цинка, содержащего 3. мол/л Zn (П), 1 мл нитрата никеля. содержащего 5-10-5 мол/л Ni (П), 1 мл нитрата кобальта, содержащего 5. мол/л Со (II), 1 мл хлорида олова, содержащего 2,4. 10- мол/л Sn (И), 1 мл сульфата меди, содержащего 2,5.10 мол/л Си (II). Объем доводят до 50 мл водой. Задают рН 7 кислотами или аммиаком по универсальной индикаторной бумаге. В каждую воронку добавляют по 10 мл 0,017 М спиртового раствора Ы-фенил-Ы-диизопропилтиофосфорилтиомочевины и 5 мл хлороформа. Содержимое воронок встряхивают 2-3 мии, органический слой отделяют, в водный слой добавляют 5 мл хлороформа и вторично встряхивают. Объединенные хлороформенные экстракты сливают в фарфоровые тигли, упаривают и анализируют. При этом олово полностью остается в растворе. Никель извлекается на 96%, цинк на 96%, кадмий на 91%, медь и кобальт на 100%. П Р и м е Р 2. В делительную воронку объемом на 100 мл приливают растворы. 1 мл хлорида кадмия, содержащего 2. мол/л Cd (II), 2 мл хлорида цинка, одержащего 3-10- мол/л Zn (И), 1 мл нитрата никеля, содержащего 5 -10 мол/л Ni(II), 1 мл нитрата кобальта, содержаего 5. мол/л Со (II), 1 мл сульфата еди, содержащего 2,5.10- мол/л Си (II), мл нитрата свинца, содержащего 2. мол/л Pb(II), 1 мл нитрата висмута, соержащего ЗЛО- мол/л Bi (II), 1 мл лорида олова, содержащего 2,4.10 мол/л n (II), 1 мл иитрата сурьмы, содеращего 2.10- мол/л Sb (III), 20 мл 0%-ного раствора мышьяковистокисого натрия (ос. ч.). Объем доводят до 0 мл водой. По универсальной индикаорной бумаге задают рН 7 при помощи HCl и аммиака. В воронку добавляют 10 мл 0,17 М хлороформенного раствора, К-фенил-К-дипропилтиофосфорилтиомочевины. Содержимое воронки встряхивают 3-5 мин, оргаиический слой отделяют, помещают в фарфоровый тигель, упаривают и аиализируют. При этом олово, мышьяк, висмут, сурьма практически не извлекаются. Никель извлекается на 95%, цинк isa 96%, кадмий на 90%, медь, кобальт и свинец на 100%.

Подобным образом найдено, что при рН 7-9 Pt(II), 1г(П), Rh (II) извлекаются на 98-100%.

Таким образом, изучена экстракция 23 элементов раствором Ы-фенил-Ы-диалкилтиофосфорилтиомочевины. При рН 7 количественно экстрагируются 18 элементов (РЬ, Cd, Zn, Ni, Со, Си, Ag, Аи, Те, Pd, Ga, In, Al, Fe, Hg, Pt, Ir, Rh), которые могут быть сконцентрированы и определе1 1 1 спектральными методами. Извлечению

6

не мещает присутствие ионов Bi (1П), As (III), Sn (II). Sb (III), Pt (IV).

Формула изобретения Способ группового концентрирования микропримесей тяжелых металлов, включающий экстракцию органическим растворителем, преимущественно хлороформом, в присутствии органического реагента с носледующим спектральным анализом полученного концентрата, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса в качестве органического реагента использует N - фенил - N - диалкилтиофосфорилтномочевину.

Источники информации, принятые во внимание при эк-епертизе

1. Спиваков Б. Я. и др. «Журнал аналитической химии, 31, № 4, 757, 1976. 2. Павленко Л. И. и др. «Журнал аналитической химии, 29, № 5, 933, 1974.

3. Бусев А. И. и др. «Журнал аналитической химии, 13, 18, 1958 (прототип).