Методы концентрирования и разделения реферат

Обновлено: 02.07.2024

Документ из архива "Методы разделения и концентрирования", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "методы разделения и концентрирования" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Онлайн просмотр документа "Методы разделения и концентрирования"

Текст из документа "Методы разделения и концентрирования"

Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова

Химический факультет

Кафедра аналитической химии

МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

Методическое пособие для специального курса

Москва, 2008

Предисловие

Авторами отдельных разделов являются сотрудники лаборатории концентрирования кафедры аналитической химии МГУ. Часть I и разделы 1, 3 и 4 части II написаны профессором С.Г. Дмитриенко, раздел 2 части II написан доцентами С.В. Смирновой и Л.Н. Хатунцевой, разделы 5 и 6 части II подготовлен доцентом И.И. Торочешниковой. Общее редактирование выполнено С.Г. Дмитриенко.

Авторы будут благодарны за любые замечания и пожелания, касающиеся пособия.

Список сокращений

Часть I. Теоретические основы методов

1. Общая характеристика методов разделения и концентрирования 5

1.1. Основные понятия и термины. Виды концентрирования 6

1.2. Количественные характеристики

разделения и концентрирования 9

1.3. Классификация методов 10

2. Жидкость-жидкостная экстракция 15

2.1. Общая характеристика метода 16

2.2. Способы осуществления экстракции 24

2.3. Экстракция органических соединений 29

2.4. Экстракция элементов 46

3. Жидкостная экстракция из твердых матриц 70

3.1. Общая характеристика метода 70

3.2. Ультразвуковая экстракция и экстракция

в микроволновом поле 72

3.3. Экстракция в аппарате Сокслета 73

3.4. Экстракция в субкритических условиях 75

3.5. Экстракция субкритической водой 77

4. Сверхкритическая флюидная экстракция 78

4.1. Общая характеристика метода 78

4.2. Сверхкритическая флюидная экстракция из

твердой матрицы 86

4.3. Прямая сверхкритическая флюидная экстракция

из водных растворов 87

4.4. Способы сбора и анализа экстракта после

сверхкритической флюидной экстракции 88

5. Сорбционные методы концентрирования 90

5.1. Общая характеристика методов 91

5.2. Способы осуществления сорбции 95

5.3. Сорбенты 102

5.3.1. Общие замечания 102

5.3.2. Целлюлозные сорбенты 104

5.3.3. Синтетические полимерные сорбенты 107

5.3.4. Активные угли и другие углеродсодержащие сорбенты 118

5.3.5. Химически модифицированные кремнеземы 121

5.4. Сорбция органических соединений 123

5.5. Сорбция элементов 130

6. Дистилляционные методы 138

6.1. Испарение из жидкости и твердого тела 138

6.2. Отгонка после химических превращений 142

6.3. Газовая экстракция 145

6.4. Статический и динамический парофазный анализ 147

7. Криогенное (низкотемпературное) концентрирование 148

8. Мембранные методы 151

Часть I I. Решение практических задач

1. Сочетание концентрирования с методами определения 5

1.1. Комбинированные и гибридные методы

1.2. Методы спектрофотометрии, люминесценции и родственные им

1.2.1. Спектрофотометрия (фотометрия) растворов после десорбции

1.2.2. Определение непосредственно в концентрате

1.2.3. Твердофазная спектрофотометрия

1.2.4. Спектроскопия диффузного отражения

1.2.5. Твердофазная люминесценция

1.3. Атомно-абсорбционная спектрометрия

1.4. Атомно-эмиссионная спектрометрия

1.5. Рентгенофлуоресцентный анализ

1.6. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой

1.8. Жидкостная хроматография

2. Анализ объектов окружающей среды 18

2.1. Воздух 19

2.2. Пресные поверхностные и морские воды 27

2.3. Почвы и почвенные экстракты 32

3. Пищевые продукты

4. Медицинские и фармацевтические объекты

4.1. Лекарственные препараты

4.2. Биожидкости (для медицинской диагностики)

5. Металлы, сплавы, другие неорганические материалы 82

6. Минеральное сырье

Часть I. Теоретические основы методов

1. Общая характеристика методов разделения
и концентрирования

Методы разделения и концентрирования занимают важное место среди приемов современной аналитической химии. В наиболее общем виде процесс химического анализа включает отбор пробы и ее подготовку к определению, собственно определение и обработку результатов. Современное развитие аналитического приборостроения и компьютерной техники обеспечивает надежное проведение второй и третьей стадий анализа, которое достаточно часто осуществляется в автоматическом режиме. Напротив стадия пробоподготовки, составной и неотъемлемой частью которой являются операции разделения и концентрирования, по-прежнему остается наиболее трудоемкой и наименее точной операции химического анализа. Если длительность измерения и обработки результатов имеет порядок минут и реже секунд, то продолжительность пробоподготовки – порядок часов и реже минут. По мнению специалистов, работающих в области экоаналитического контроля, только 10% суммарной погрешности анализа приходится на стадию измерения сигнала, 30% – на пробоподготовку и 60% – на проботбор. Ошибки, допущенные при отборе проб и их подготовке, могут полностью исказить результаты химического анализа.

Интерес к методам разделения и концентрирования не ослабевает по ряду причин, из которых можно выделить несколько: возрастающие требования к чувствительности анализа и его правильности, зависящей от возможности устранения матричного эффекта, а также требование обеспечения приемлемой стоимости анализа. Многие современные приборы позволяют проводить анализ без предварительного разделения и концентрирования, но они сами и их эксплуатация очень дороги. Поэтому часто более выгодно использовать так называемые комбинированные и гибридные методы, обеспечивающие оптимальное сочетание предварительное разделение и концентрирование компонентов с их последующим определением с помощью сравнительно недорогих аналитических приборов.

1.1. Основные понятия и термины. Виды концентрирования

Уточним смысловое понятие основных терминов, которые используют при описании методов разделения и концентрирования

Под разделением подразумевают операцию (процесс), в результате которой из исходной смеси веществ получается несколько фракций ее компонентов, то есть компоненты, составляющие исходную смесь, отделяются один от другого. При разделении концентрации компонентов могут быть близки друг к другу, но могут и отличаться.

Концентрирование — операция (процесс), в результате которой повышается отношение концентрации или количества микрокомпонентов по отношению к матрице или матричным компонентам. Под микрокомпонентами подразумевают компоненты, содержащиеся в промышленных, геологических, биологических и других материалах, а также в объектах окружающей среды, в концентрациях менее 100 мкг/г. Под матрицей в данном случае подразумевается среда, в которой находятся микрокомпоненты. Часто в качестве матрицы выступает вода или водный раствор кислот или солей. В случае твердых образцов концентрирование проводят после переведения образца в раствор, в этом случае в растворе наряду с микрокомпонентами присутствуют матричные компоненты. Концентрирование проводят в условиях, когда концентрации компонентов резко отличаются.

К концентрированию микрокомпонентов при их определении прибегают, прежде всего, в тех случаях, когда чувствительность методов прямого определения этих компонентов недостаточна. Главное достоинство концентрирования – снижение относительных, а иногда и абсолютных пределов обнаружения микрокомпонентов благодаря устранению или резкому уменьшению влияния макрокомпонентов на результаты определения. Концентрирование также необходимо, если компонент распределен в анализируемом образце негомогенно, оно позволяет работать с представительными пробами. Кроме того, концентрирование дает возможность обойтись без большого числа образцов сравнения, в том числе стандартных образцов, поскольку в результате концентрирования можно получать концентраты на единой основе, например на угольном порошке в случае атомно-эмиссионного анализа. В процессе концентрирования удобно также вводить так называемые внутренние стандарты, если они нужны. Однако концентрированию свойственны и недостатки: оно удлиняет и усложняет анализ, в ряде случаев возрастают потери и загрязнения, иногда уменьшается число определяемых компонентов.

Разделение и концентрирование имеют много общего, как в теоретическом аспекте, так и в технике исполнения. Очевидно, что концентрирование является частным случаем разделения. Выделение "концентрирования" в разряд самостоятельных понятий аналитической химии оправдано благодаря практической важности этой операции в химическом анализе и различиям в его назначении по сравнению с разделением. Благодаря применению разделения удается упростить анализ и устранить влияние мешающих компонентов, тогда как основная цель концентрирования – повышение чувствительности определения.

(Вопрос 1). Различают абсолютное и относительное концентрирование. При абсолютном концентрировании микрокомпоненты переводят из большой массы образца в малую массу концентрата; при этом концентрация микрокомпонентов повышается. Примером абсолютного концентрирования может служить упаривание матрицы при анализе вод, растворов минеральных кислот, органических растворителей. Скажем, при упаривании 20 мл раствора свинца до 1 мл мы увеличиваем отношение массы определяемого компонента к общей массе пробы в 20 раз (при условии, что определяемый компонент полностью остался в растворе). Другими словами, мы сконцентрировали в 20 раз.

Практика химического анализа требует как индивидуального, так и группового концентрирования. Индивидуальное концентрирование – это операция, в результате которой из анализируемого объекта выделяют один микрокомпонент или последовательно несколько микрокомпонентов, тогда как при групповом концентрировании за один прием выделяют сразу несколько микрокомпонентов. Оба способа используют на практике. Выбор способа зависит от природы анализируемого объекта и используемого метода концентрирования. Групповое концентрирование обычно сочетают с последующим определением методами хроматографии, хромато-масс-спектрометрии, инверсионной вольтамперометрии, а индивидуальное – с такими одноэлементными методами анализа, как спектрофотометрия, атомно-абсорбционная спектрометрия, флуориметрия.

Концентрирование можно осуществить двумя способами: удалением матрицы и выделением микроэлементов. Выбор способа зависит от характера анализируемого объекта. Если матрица простая (один два элемента) легче удалять именно матрицу. Если же основа многоэлементная (сложные минералы и сплавы, почвы), выделят микроэлементы. Выбор зависит и от используемого метода концентрирования. Например, соосаждение используют только для выделения микроэлементов, а выпаривание применяют для отделения матрицы сравнительно простых объектов: природных вод, кислот и органических растворителей.

1.2. Количественные характеристики разделения и концентрирования

Большинство методов разделения основано на распределении вещества между двумя фазами (I и II). Для количественного описания процесса распределения вещества между фазами и оценки эффективности разделения и концентрирования используют коэффициент распределения, степень извлечения, коэффициент разделения и коэффициент концентрирования.

оэффициент распределения D определяется как отношение общей концентрации вещества в фазе II (концентрате) к общей концентрации его в фазе I (исходном растворе):

Степень извлечения R: – это отношение количества вещества в концентрате q_к к его количеству в исходной пробе q_пр:

Степень извлечения – безразмерная величина, она показывает, какая доля абсолютного количества микрокомпонента сосредоточена в концентрате. Степень извлечения чаще выражают в процентах. Очевидно, что для полного извлечения компонента значение R должно быть как можно ближе к 100%.

О возможности разделения двух веществ А и В судят при помощи коэффициента разделения α_А/В:

На практике извлечение считают количественным, если R  99 %. Для количественного разделения двух веществ А и В, необходимо, чтобы 99 % вещества А перешло в органическую фазу, а 99 % вещества В осталось в водной фазе. Иначе говоря, для практически полезного разделения двух веществ нужно, чтобы коэффициент разделения был высоким (α_А/В  10 4 ), а произведение коэффициентов распределения веществ – близким к единице (D_A·D_B ≃ 1). (Вопрос 3).

Для оценки эффективности концентрирования служит коэффициент концентрирования К_к :

где q_к , q_пр — количество микрокомпонента в концентрате и пробе; Q_к , Q_пр — количество макрокомпонента в концентрате и пробе. Коэффициент концентрирования показывает во сколько раз изменяется отношение абсолютных количеств микро- и макрокомпонентов в концентрате по сравнению с этим же отношением в исходной пробе.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Курсовая работа:

Методы разделения и концентрирования в анализе элементов ОглавлениеВведение

Общая характеристика методов разделения

Экстракция как метод разделения

Общая характеристика методов концентрирования

Соосаждение как метод концентрирования

Список литературы Введение Развитие аналитической химии идет двумя основными путями: разработка максимально селективных методов определения индивидуальных веществ и оптимальное сочетание методов разделения и концентрирования с неселективными методами определения в комбинированных методах анализа. Под селективностью метода в данном случае понимается возможность регистрации аналитического сигнала, соответствующего определяемому веществу, на фоне, создаваемом сопутствующими примесями и матрицей. Понятие комбинированные находится в полном соответствии со смысловым содержанием этого слова: соединенные вместе для достижения общей цели. Соответственно могут быть комбинированные методы разделения, в которых преследуется цель улучшения разделения, и комбинированные методы анализа, обеспечивающие оптимальное сочетание предварительного разделения с конечным определением. Широкое распространение комбинированных методов анализа, в первую очередь хроматографических, нельзя рассматривать только как следствие ограниченной селективности известных методов прямого определения веществ в объекте анализа.

Помимо важной роли методов разделения и концентрирования для комбинированных методов анализа, методы разделения имеют самостоятельную ценность при решении препаративных задач. Аналитики постоянную испытывают потребность в веществах высокой чистоты: растворителях, в первую очередь в воде, реагентах и наконец во всех тех веществах, которые анализируются ими. Задачи приготовления стандартных образцов столь же разнообразны, сколь разнообразны объекты анализа. И далеко не всегда можно воспользоваться готовыми образцами и их компонентами необходимой степени чистоты. В своих препаративных интересах аналитическая химия вплотную соприкасается с химической технологией. Методы разделения и концентрирования, разрабатываемые аналитиками, зачастую, не претерпев принципиальных изменений, реализуются в технологических процессах. При этом речь может идти как крупнотоннажных экстракционных технологиях получения редких металлов, так и о процессах в фармацевтической промышленности, в биохимических производствах, где грань между масштабами лабораторного эксперимента и промышленного производства практически отсутствует. Общая характеристика методов разделения Под методами разделения будем понимать совокупности характерных для них химических и физических процессов и способов их осуществления. Сам по себе процесс, например, разделения веществ между двумя жидкими фазами еще не является методом разделения. В сочетании со способом осуществления, обеспечивающим переход веществ из одной фазы в другую в результате их равновесного распределения между фазами, такой процесс станет экстракцией, а в сочетании с хроматографическим способом - жидкосножидкостной хроматографией.

Трудности при любой попытке систематизации методов разделения вносят комбинированные методы анализа. За одним

экстракция.doc

Экстракция как метод разделения и

концентрирования веществ

ВВЕДЕНИЕ

Во многих случаях затруднительно анализировать сложные по составу смеси, из-за низкой концентрации определяемых веществ и содержания примесей. мешаюших их определению. Для решения этой проблемы были созданы методы разделения и концентрирования, с помощью которых удалось расширить применимость инструментальных методов анализа

(хроматографии, спекрофотометрии, амперометрии).Одним из таких методов является экстракция.

В настоящее время, экстракция как метод аналититической химии отличается высокой избирательностью, простотой проведения, универсальностью (возможно выделить практически любой элемент), совместимостью с разными методами определения. Достоинствами эктракции являются низкие рабочие температуры, рентабельность извлечения веществ из разбавленных растворов, возможность разделения смесей, состоящих из близкокипящих компонентов, и азеотропных смесей, возможность сочетания с другими технологическими процессами (ректификацией, кристаллизацией), простота аппаратуры и доступность её автоматизации. Экстракционные методы применяют для концентрирования, извлечения индивидуальных веществ или смесей, для определения содержания примесей в исследуемом образце. При использовании методов экстракции отсутствует химическое превращение разделяемых веществ и не образуются побочные продукты. Вещества , выделенные с помощью метода экстракции , как правило, не содержат примесей, связанных с процессами адсорбции и окклюзии . Этот метод оправдывает себя при разделении термолабильных веществ . Использование метода экстракции для концентрирования позволяет переводить вещества из сильно разбавленных растворов в небольшой объем органического растворителя . Кроме того, экстракция позволяет изучать состояние веществ в растворе при различных условиях и определять их физико-химические характеристики.

Несмотря на то, что экстракция как метод разделения длительное время применяется в аналитической химии и химической технологии , теоретические основы этого метода долгое время оставались неизученными. В частности, оставались неизученными основные количественные характеристики экстракционных процессов, что было определенным препятствием для широкого внедрения экстракции в практику

М. Бертло и Ю. Юнгфлейш были первыми исследователями, которые в 1872 г. на основании экспериментальных данных показали, что отношение равновесных концентраций вещества , распределяющегося между двумя жидкими фазами, является постоянным. Это отношение термодинамическим путем было выведено В. Нернстом, который в 1891 г. сформулировал закон распределения. Наиболее мощный толчок развитие экстракции получило только в середине 20го столетия в связи с работами в области ядерной технологии.

Начало количественному описанию экстракции с химических позиций положили Кольтгоф и Сендел, которые вывели в 1941 году уравнение, характеризующее экстракцию хелатов. Ирвинг и Уильямс развили эту теорию. Последующие интенсивные исследования привели к выяснению химизма большинства экстракционных процессов.

Экстракция - это процесс разделения смеси жидких или твёрдых веществ с помощью избирательных (селективных) несмешивающихся растворителей - экстрагентов. Объекты, из которых извлекают соответствующие соединения, могут быть твердыми веществами и жидкостями . Поэтому процессы извлечения подразделяют на экстракцию в системе твердое тело — жидкость и на экстракцию в системе жидкость — жидкость ( жидкостную экстракцию ).

Ко второй группе относятся экстракционные системы, в которых экстракция осуществляется за счет химического взаимодействия извлекаемых веществ с экстрагентами. Эффективность разделения веществ в таких системах зависит от прочности образующихся соединений или комплексов. Эти экстракционные системы используются для извлечения неорганических веществ .

Экстракция с помощью экстрагентов, взаимодействующих с экстрагируемыми веществами , является более сложным процессом, чем экстракция , основанная на физическом распределении. При использовании экстрагентов, взаимодействующих с экстрагируемыми веществами , процессы экстракции могут осложняться побочными реакциями . В ряде случаев одновременно может происходить экстракция нескольких различных соединений.

Основные количественные характеристики процессов экстр акции

Будучи гетерогенным процессом, экстракция подчиняется правилу фаз Гиббса:

где N - число фаз, F - число степеней свободы, K - число компонентов.

При экстракции обычно две фазы (N = 2), одно распределяемое вещество (K = 1). Следовательно, при постоянных температуре и давлении система моновариантна (F = 1). Таким образом, если концентрация растворенного вещества в одной фазе постоянна, то его концентрация в другой фазе также постоянна. Соотношение между концентрациями растворенного вещества в каждой из фаз привело к формированию закона распределения.

Переход экстрагируемого вещества из одного растворителя в другой определяется разностью химических потенциалов данного вещества в этих растворителях . Процесс перераспределения происходит до тех, пока химические потенцалы в обеих фазах не выравняются.

m _о = m _В,

где m _В , m _о – химический поенциал вещества в водной и органической фазах соответственно.

Химический потенциал вещества определяется соотношением

m=m + RTln a ,

где m – стандартный химический потенциал , a – его активностьR – универсальная газовая постоянная, T – абсолютная температура.

Следовательно, для обеих фаз имеем:

m _о =m _о + RTln a _о m _В =m _В + RTln a _В,

m _о + RTln a _о =m _В + RTln a _В

Ln ( a _о / a _В) = ( m _о - m _В)/RT = const,

при T = const, так как химические потенцалы при постоянной температуре постоянны. Из этого следует, что

a _о / a _В = K= const

это соотношение выражает закон распределения, K – константа распределения.

Согласно закону распределения,при постоянной температуре, вещество , растворенное в двух несмешивающихся или ограниченно смешивающихся жидкостях , распределяется между ними в постоянном отношении. Из этого закона следует, что при одновременном растворении нескольких веществ каждое из них распределяется между обеими жидкими фазами таким образом, как будто в системе нет никаких других веществ , подлежащих распределению. Величина константы распределения зависит от природы распределяемого вещества , состава и свойств применяемого экстрагента, температуры , при которой производится экстракция , равновесных концентраций экстрагируемого вещества и объемов водной и неводной фаз.

Закон распределения справедлив лишь в том случае, если распределяемое вещество в обеих фазах находится в одной и той же форме.

Однако во многих экстракционных системах это условие не соблюдается. В одной из жидких фаз могут происходить диссоциа ция , ассоциация, сольватация , гидролиз распределяемого вещества , образование комплексов и т.д. Для расчетов экстракционных равновесий в таких системах не принимают во внимание форму существования вещества в каждой фазе, а учитывают только отношение суммарных аналитических концентраций распределяемого вещества в обеих фазах, на основании которого можно рассчитать коэффициент распределения.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

6. Методы разделения, выделения и концентрирования в аналитической химии

Разделение – это отделение друг от друга сопоставимых количеств компонентов. К химическим методам разделения относятся главным образом процессы осаждения и растворения, комплексообразования (маскирование), окислительно-восстановительные процессы, реакции полимеризации. К физико-химическим методам разделения относятся дистилляция (сублимация), экстракция (и вообще процессы распределения между двумя фазами, включая хроматографию), ионный обмен, электролиз и электрофорез.

Комбинации фаз, используемые при разделении: тв. – ж., тв. – газ, ж. – ж., ж. – газ.

Концентрирование – это изменение соотношения содержаний компонентов в матрице; представляет собой разделение резко различающегося по концентрации компонента. Применение методов разделения и концентрирования позволяет повысить чувствительность, селективность определения, расширить возможность выбора методов анализа, обеспечить представительность пробы.

Количественные характеристики разделения (полнота извлечения, степень разделения компонентов друг от друга):

1. Коэффициент распределения: D_A = C_A1 / C_A2, где С_А1 и С_А2 – концентрация компонента А в фазах 1 и 2 соответственно;

2. Степень извлечения: R = (Q_A / Q_A0) * 100%, где Q_A – количество извлечённого компонента А, Q_A0 – общее количество компонента А; для хорошего метода выделения R ≈ 1 (100%).

3. Коэффициент разделения: К_А/В = D_A / D_B, где D_A и D_B – коэффициенты распределения соответствующих компонентов А и В между двумя фазами;

Классификация методов разделения и концентрирования:

1. По типу процесса (химическое, физическое, физико-химическое);

2. По природе фаз (тв. – ж., тв. – газ, ж. – ж., ж. – газ);

3. По технике выполнения (одноступенчатое, многоступенчатое); 4. Требующие реагентов и безреагентные методы;

5. Индивидуальные и групповые методы.

Чаще всего используют 3 метода: осаждение, экстракция, хроматография.

Дистилляционные методы: основаны на разделении компонентов между жидкой и газообразной либо твёрдой и газообразной фазами.

Разновидности: однократная дистилляция (простая отгонка) или многоступенчатая дистилляция (ректификация). Коэффициент распределения D = (x*(1-y)) / (y*(1-x)), где x – мольная доля компонента в жидкости, y – мольная доля компонента в газе.

Примеры: Os à OsO₄↑, Ru à RuO₄↑, Si à SiF₄↑, Sb à SbCl₃↑, Cr à CrO₂Cl₂↑, Ge à GeCl₄↑ … Транспортные реакции:

Si (тв.) + SiBr 4(г)  1300  C  2SiBr 2(г)  850  C  Si (тв.) + SiBr 4(г)

Ni + 4CO  45   50  C  Ni(CO) 4(ж)  180    200  C  Ni + 4CO

2Ge (тв.) + 2J 2(г)  600  C  2GeJ 2(г)  350    400  C  Ge (тв.) + GeJ 4(г)

Экстракция – один из наиболее широко распространённых методов разделения и концентрирования, основанный на различной растворимости веществ в растворителях, не смешивающихся между собой. Солеобразные вещества могут переходить в органический растворитель в форме ионных ассоциатов или внутрикомплексных соединений. В настоящее время для экстракционных разделений можно использовать разнообразные комбинации органических растворителей.

1). Соли лития ввиду малого размера иона Li + (и соответственно его высокой поляризующей способности) хорошо растворимы в спиртах; с помощью экстракции изоамиловым спиртом они легко отделяются от солей других щелочных металлов;

2). Широкое распространение в экстракции нашёл метилизобутилкетон (МИБК), с помощью которого можно экстрагировать почти все тяжёлые металлы. МИБК образует незаряженные гидрофобные комплексы (например, [FeCl₃(МИБК)₃]), которые плохо растворимы в воде. Экстрагирующая способность МИБК зависит от рН раствора и наличия комплексообразователей. Для большинства металлов наибольшее извлечение (>99.8%) достигается в среде 5-7 М HCl. При более высоких концентрациях кислоты экстракция ухудшается вследствие частичного смешения фаз.

В основе ионного обмена лежит равновесие распределения ионогенных частиц между жидкой (раствор) и твёрдой (матрица) фазами. Ионообменники представляют собой соли (кислоты, основания), образованные подвижными (низкомолекулярными) и неподвижными (полимерными) ионами:

- Катионообменник: nK + [A - ]_n (анион – полимер); - Анионообменник: [K + ]_nnA - (катион – полимер).

Принцип действия ионообменников: при соприкосновении ионообменника с раствором электролита происходит вытеснение подвижных ионов из фазы ионообменника в фазу раствора, а вместо них в фазу ионообменника переходят ионы электролита, имеющие тот же знак, что и вытесняемые.

Величина полной обменной ёмкости показывает, сколько молей эквивалентов иона может обменять 1 кг ионообменника (для органических ионообменников она составляет обычно 1-10 моль/кг). Для аналитических целей используют 50-60% полной ёмкости.

Электролитическое разделение металлов возможно в том случае, если они имеют различающиеся потенциалы выделения. Причиной такого различия может быть как различная величина стандартных потенциалов (Е 0 ), так и перенапряжение (зависящее от материала электрода). Дополнительные возможности для разделения даёт варьирование рН раствора или добавление комплексообразователей.

Под электрофорезом понимают разделение заряженных частиц, присутствующих в растворе, благодаря их различной подвижности в электрическом поле.

Читайте также: