Способ извлечения фторид-ионов Советский патент 1982 года по МПК C01B7/19 G01N31/00 B01D11/04 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности, к определению фторид-ионов и металлов (ниобия, тантал титана и др.) в орпанических экстрактах широко используемых в химической техно логии и исследованиях. Известен способ определения фторидионов в органических экстрактах, основанный на прямом выделении фторид-ионо методом отгонки в виде HyvSiF j с водяным паром или пирогидролизом в виде HF 1. Недостатком способа прямого определения фторид-ионов является низкая точность анализа (/1О отн. %). Метод отгонки фториа-ионов сопровождается испарением У1 разложением экстрагента, что ухудшает условия труда, учитывая высокую токсичность многих экстрагентов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре зультату является способ реэкстракции фторид-ионов из органических растворов обработкой водньЫи растворами фторида аммония и его смесью с гидроокисью аммония 2 . Этот способ не позволяет с высокой точностью определять фторид-ионы, так как реэкстракция проводится концентрированными растворами фторида аммония (1ОО-35О г/л). Определение фторид-ионов может быть проведено лишь приблизительно {с точностью около 15%) как разница между содержанием фторид-ионов в реэкстракте и реэкстрагенте. Определение металлов в реэкстрактах на фоне высокой концентрации фторид-ионов затруднено и требует предварительного обеофторирования реэкстрактов. Цель изобретения - повышение точности определения фторид-ионов. Поставленная цель достигается тем, то в способе извлечения фторид-ионов з органических растворов путем их реэкстракции, преимущественно для последующего их анализа одним из известных методов, реэкстракцию осуществляют растворами солей оксикислот предельного ряда с концентрацией 0,2-1,2 моль/л в присутствии сульфата аммония и этиленднаминтетрауксусной кислоты или диаминциклогексантетраацетата натрия. В качестве солей оксикислот для реэкстракиии фторид-ионов из кислых органических растворов успешно используют соли двух- и трехосновных кислот пре дельного ряда, а именно, натриевые и аммонийные соли яблочной, винной и лимонной кислот. Следует отметить, что цифровые значения концентраций оксикислот от 0,2 до 1,2 моль/л определяют оптимальную область эффективной реэкстракции фторид-ионов из кислых органических растворов. Введение в раствор солей оксикиолот комплексообразователей, сульфата ам мония не более 3 моль/л, солей этилендиаминтетрауксусной кислоты не более 0,5 моль/л, диаминоциклогексантетраапетата натрия в количестве 0,01-ОД мопь/п приводит к существенному повышению эффективности выделения фторид-ионов. В присутствии указанных количеств добавок к растворам солей оксикислот из- влечение фтори(-ионов при реэкстракции возрастает от 5 до 15% за одну ступень реэкстракции. Кроме того, растворы соле оксикислот с добавками можно использовать в качестве фоновых растворов при .потенциометрмческом определении фториДг ионов с фтор-селективным электрбдом, чт упрощает их определение. Сущность способа заключается в том, что кислый органический раствор, содержащий фторид-ионы, обрабатывают водным раствором солей оксикислот или их смеся ми с другими комплексообразователями при выбранном отношении объемов фаз. Бремя перемешивания растворов 5 мин., расслаивания мин. После расслаивания фазы разделяют. Извлечение фторидионов за одну ступень в реэкстракторе . составляет 83-93%. После двух ступеней реэкстракции при N/Q;Vg l:2 (объем органической фазы везде 5 мл) объединенные реэкстракты переносят в мерную колбу на 25 мл, доводят до метки водой и определяют фто рид-ионы. Концентрацию фторид-ионов определяют методом отгонки в виде с водяным паром и с фтор-селективным электродом. Пример. Кислый раствор цикло гексанона, содержащий, г-ион/л: ,620; Nt 0,103, обрабатывают водным раствором цитрата натрия 0,4 моль/л два раза при отношении объемов фаз О в 12 (объем органической фазы 5 мл). Время перемешивания растворов 5 мин, расслаивание 30 мин. Объединенные реэкстракты переносим в мерную колбу на 25 мл, доводят до метки водой и определяют содержание Р потенциометрически с (фтор-селективным электродом. В пересчете на исходный объем органической фазы концентрация F 0,616 г-ион/л. Определение F потенциометрическим методом путем реэкстракции раствором NH4F (200 г/л два раза при ) в объединенном реэкстракте с пересчетом на исходный раствор 0,523 г-ион/л. П р и м е р 2. Кислый раствор трибутилфосфата, содержащий г-ион/п : ,373; TI О,Об2, обрабатывают водным раствором аммонийной соли яблочной кислоты 0,5 моль/л в условиях примера 1. В пер&счете на исходный объем органической фазы концентрация F 0,374 г-ион/л. . Определение F потенциометрическим методом путем реэкстракции в условиях опыта 1 0,ЗО6 г-ион/л. П р и м е р 3. Кислый раствор мет№лизобутилкетона, содержащий, р-ион/л: F 0,360; Td 0,060, обрабатывают воднь1м раствором цитрата аммония 1,2 моль/л в условиях опыта 1. В пересчете на .исходный объем органической фазы концентрация F 0,357 1 ион/л. Прямое определение F методом отгонки из органического раствора 0,4О5 г-ион/л. . П р и м е р 4. Кислый раствор ацетофенона, содержащий, )-ион/л : ,71O; Nb 0,117, обрабатывают водным раство,ром тетрата аммония 0,5 моль/л и сульфата аммония 2,О моль/л-в условиях опыта 1. Содержание F в пересчете на исходЕый объем ацетофенона по данным метода отгонки из реэкстракта, 0,708 г-ион/л. Прямое определение методом отгонки из органической фазы 0.622 т -ион/л. Пример 5. Кислъ1й раствор метилизобугилкегона, -Ьодержаший, г-ион/л: F 5,275; Та 0,045, обрабатывают водным раствором цитрата натрия 0,3 моль/л и тргшона Б 0,3 моль/л в условиях опыта 1, Содержание фторид-кона в пересчете на исходный объем метилизобутилкетона по данным метода отгонки из реэкст DO к га 0.275 г-ион/л. Прямое определение F методом от гонки из органичесжой фазы 0,231 Примере. Кислый раствор не } тяных сульфоксидов, содержащих, г ион/л F 0,382; T-i 0,062, обрабатывают вод ным раствором тетрата натрия 0,3 моль/л и диаминоциклогексантетраацетата натрия 0,02 моль/л в условиях опыта 1. Содержание F JB пересчете на исходный объем нефтяных сульфоксидов по данным потенциометрического метода 0,885 г-ион/л. Прямое определение F методом отгонки из органической фазы 0,346 г-ион/л. Из приведенных примеров видно, что фторид-ионы эффективно извлекаются из органических растворов реэкстракцией растворами солей оксикислот. Использование нескольких ступеней реэкстракиии позволяет количественно извлекать фто- ри -ионы из органических растворов. Точность анализа при использовании прегь лагаемого способа составляет 1-5% при определении фторид-ионов с фтор-селектив ным электродом вместо 10% при прямом определении фторид-ионов методам отгонки в виде .Внедрение пред- лагаемого способа позволит не только повысить точность анализа в 2-10 раз, но и одновременно улучшить условия труда, так как не требуется нагревания экстрагентов для выделения фторид-ионов. Формула изобретения 1.Способ извлечения фторид-ионов из органических растворов путем их реэкстракции водными растворами солей, преиму щественно для последующего анализа фторионов одним из известных методов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа реэкстракоию осуществляют растворами солей окснкислот предельного ряда. 2.Способ по п. 1,. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что опя реэкстракиии иопользуют 0,2-1,2 моль/л растворы солей оксикислот предельного ряда в присутствии сульфата аммония или этилендиаминтетрауксусной кислоты или диаминциклогексантетраацетата натрия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Киселева Е. К. Анализ фторсодержащих соединений. M.W1, Химия, 1966, с. 37, 44. 2.Авторское свидетельство СССР № 527381, кл. С О1 В 7/22, В О1 D 11/04, 1977 (прототип).