Методы разделения и концентрирования (стр. 22 )

	Объект анализа	Ионит	Условия пробоподготовки и концентрирования	Метод определения
Сорбция микроэлементов
Ag, Au, Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Zn	Мышьяк высокой чистоты	Катионит КУ-2-8	Окисление смесью HNO3 и HCl, нейтрализация до pH 0,9 – 1,0; колоночная хроматография	АЭС
Ag, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Ni, Pb, Zr	Германий высокой чистоты	––««––	Растворение в смеси HF и HNO3, упаривание досуха, растворение в HF, разбавление до pH 0,9 – 1,0; колоночная хроматография	––««––
Al, Bi, Cd, Co, Cr, Mg, Mn, Sb	Галлий высокой чистоты	Катионит КУ-2-8 и анионит ЭДЭ-10п	Растворение в смеси HCl и HNO3, упаривание досуха, растворение в 0,75 – 1,0 M HCl; колоночная хроматография	––««––
Ce, La, Pr	Углеродистые стали	Анионит Био-Рад 1-Х10	Растворение в HNO3, восстановление Ce(IV) до Ce(III) H2O2, смешение с CH3COOH и CH3OH; колоночная хроматография	РФС
Ca, Cd, Cu, Fe, Mg	–	Анионит Био-Рад Ag MP-1	Образование хелатов с тайроном; колоночная хроматография	АЭС – ИСП
Bi, Pb	Стали	Анионит ЭДС-10М	Растворение в HNO3 и затем в HCl, упаривание, растворение в 2 M HCl; колоночная хроматография	ААС
Сорбция матрицы
Cd, Cu, Pb	Висмут высокой чистоты	Катионит КУ-2-8	Растворение в HNO3,упаривание, введение тирона и этилендиамина; колоночная хроматография	ИВ
As, Cd, Co, Cu, Fe, Ga, Hg, Sb	Серебро высокой чистоты	Катионит КУ-2	Растворение в 3 M HNO3, добавление ЭДТА до pH 2; колоночная хроматография	НАА

Таблица 2.5. Концентрирование микроэлементов комплексообразующими сорбентами на основе силикагеля или стекла

Реагент	Микроэлементы	Аналитическое использование
5-Метилен-2-(2¢-тиазолилазо)анизол	Pd	Отделение от больших количеств меди
2-Амино-1-циклопентан-1-дитиокарбоновая кислота	Ag, Hg, Pd	Возможно отделение от цветных металлов и Pt(IV)
b-Дикетоны	Cu, Fe(III), U(VI)	Возможно концентрирование U(VI) из морской воды

Таблица 2.6. Концентрирование микроэлементов с помощью полимерных гетероцепных сорбентов

Микроэлементы	Объект анализа	Условия концентрирования	Метод определения
Полимерный тиоэфир
Ir, Os, Pd, Pt, Rh, Ru	Производственные растворы	3 M HCl, статическая сорбция при кипячении раствора	РФС
––««––	Технологические растворы	1 – 3 M HCl, статическая сорбция при кипячении раствора	––««––
Ir, Pd, Pt, Rh, Ru	Продукты переработки медно-никелевых шламов	3 M HCl, статическая сорбция при кипячении раствора в присутствии SnCl2	ЭТААС
––««––	––««––	––««––	АЭС – ИСП
––««––	Технологические растворы и твёрдые продукты	––««––	ЭТААС
Полимерный третичный амин
Ir, Os, Pd, Pt, Rh, Ru	Производственные растворы, концентраты и сплавы	1 – 3 M HCl, статическая сорбция	РФС

Предложены атомно-абсорбционный и рентгенофлуоресцентный методы определения микрокомпонентов Ag, Cd, Co, Cu, In, Ni, Pb, Tl и Zn в вольфраме. Навеску 5 г растворяют в 30%-ном растворе H2O2, добавляют ДДТК и адсорбируют образующиеся хелаты в статических условиях активным углем. После десорбции азотной кислотой микрокомпоненты определяют с пределами обнаружения 10-4 – 10-6%. Такой же прием использован при анализе серебра и марганца.

При анализе углеродистой стали применяют сорбционное концентрирование микропримесей Ce, La, Pr: пробу растворяли в азотной кислоте и после установления нужного pH пропускали через колонку, заполненную анионитом Био-Рэд 1×10 в хлоридной форме. Сорбент извлекали, сушили, смешивали с целлюлозой, прессовали и полученную таблетку анализировали методом РФС с пределом обнаружения 10-2 – 10-3%.

Достигнуто сорбционное концентрирование микрокомпонентов при анализе иттрия. На колонке, заполненной катионитом КУ-2-8, сорбировали Ce, La, Nd и Pr, элюировали 0,25M лимонной кислотой и определяли атомно-эмиссионным методом.

Вопросы

1.  Назовите основные виды концентрирования.

2.  Что такое коэффициент распределения, степень извлечения, коэффициентов разделения?

3.  При каких значениях коэффициентов разделения и коэффициентов распределения достигается количественное разделение веществ?

4.  Может ли быть достигнуто количественное разделение веществ А и В, если их коэффициенты распределения равны и ?

5.  Чем отличаются гибридные методы анализа от комбинированных?

6.  Дайте определение следующих понятий: экстракция, экстрагент, разбавитель, экстракт.

7.  Какие условия необходимо создать для перехода вещества из водной фазы в органическую?

8.  Укажите различия между константой и коэффициентом распределения.

9.  Для какого типа частиц константа и коэффициент распределения обычно равны?

10.От каких факторов зависит степень извлечения вещества экстракционным методом? Каким образом степень извлечения связана с коэффициентом распределения?

11.Каким должен быть минимальный коэффициент распределения, обеспечивающий извлечение 95% растворенного вещества из 100,0 мл водного раствора экстракцией: 1) двумя порциями по 25,0 мл; 2) пятью порциями по 10,0 мл?

12.Перечислите основные способы осуществления экстракции.

13.Какие экстрагенты используют для экстракции органических соединений?

14.Что такое высаливающий эффект?

15.Какие физико-химические характеристики органических соединений влияют на их экстракцию?

16.Почему экстракция ионизированных органических соединений зависит от рН?

17.Назовите основные типы экстрагентов, используемых для извлечения ионов металлов, и группы экстрагирующихся соединений.

18.Какие из перечисленных органических растворителей (бензол, хлороформ, диэтиловый эфир, метилизобутилкетон) следует использовать для экстракции комплексных кислот типа ?

19.Что такое сверхкритический флюид? Какие сверхкритические флюиды чаще всего используют в методе сверхкритической флюидной экстракции?

20.Как осуществляют сверхкритическую флюидную экстракцию?

21.Дайте определение следующих понятий: сорбция, сорбент, элюент.

22.Какие виды взаимодействия существуют между веществом и сорбентом?

23.В каких координатах строят изотермы сорбции?

24.Перечислите основные способы осуществления сорбции.

25.Сформулируйте критерии, по которым выбирают сорбенты для сорбционного концентрирования органических соединений. Приведите примеры таких сорбентов.

26.Сформулируйте критерии, по которым выбирают сорбенты для сорбционного концентрирования ионов металлов. Приведите примеры таких сорбентов.

27.Обоснуйте преимущества комплексообразующих сорбентов перед ионообменными при сорбционном извлечении ионов металлов.

28.Объясните преимущества аморфного осадка перед кристаллическим при соосаждении микрокомпонентов.

29.Какие преимущества имеют органические коллекторы при соосаждении микрокомпонентов?

30.Укажите различия между выпариванием и отгонкой с предварительным химическим превращением.

31.Как осуществляют сухую и мокрую минерализацию?

32.В чем разница между газовой экстракцией в открытых и закрытых системах?

33.Укажите различия между направленной кристаллизацией и зонной плавкой.

Литература

1.  , Золотов следов элементов. М.: Наука, 1988. 268 с.

2.  Мицуике А. Методы концентрирования микроэлементов в неорганическом анализе. М.: Химия, 1986. 152 с.

3.  , Царицына разделения и концентрирования в аналитической химии. Л.: Химия, 1991.256 с.

4.  Концентрирование следов органических соединений/Под ред. . М.: Наука, 1990. 280 с. .

5.  , , Будников -аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. 319 с.

6.  , Клюев -аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. 323 c.

7.  , Родин в экологическом анализе. М.: Lab-Press, 2005. 695 c.

8.  Золотов в неорганическом анализе. М.: МГУ, 1988. 83 с.

9.  Коренман в анализе органических веществ. М.:Химия, 1977. 105 с.

10.  , , Моросанова концентрирование микрокомпонентов из растворов. М.: Наука, 2007. 320 с.

Дополнительная

11.  Золотов Ю. А., Кузьмин Н. М. экстракционное концентрирование. М.: Химия, 1971. 272 с.

12.  Золотов внутрикомплексных соединений. М.: Наука, 1968. 295 с.

13.  Золотов Ю. А. и др. Экстракция галогенидных комплексов металлов. М.: Наука, 1973. 378 с.

14.  Шмидт аминами. М.: Атомиздат, 1980. 250 с.

15.  Основы жидкостной экстракции / Под ред. . М.: Химия, 1981. 400 с.

16.  Салдадзе К. М., Копылова-Валова  иониты. М.: Химия, 1980. 336 с.

17.  , Саввин сорбенты. М.: Наука, 1984. 174 с.

18.  Химия привитых поверхностных соединений/Под ред. . М.: Физматлит, 2003. 592 с..