小分子的有機(jī)物如乙醇、丙醇在硫酸銨等電解質(zhì)存在下分為兩相,用于萃取某些金屬離子,在一定條件下,貴金屬離子可與氯化亞錫反應(yīng)生成三氯錫酸合絡(luò)陰離子,增加了可萃性或吸附性,應(yīng)用于泡沫塑料吸附分離或萃取光度法等,這邊采用丙醇-硫酸銨-水液-液體系對(duì)鉑(II)、鈀(II)、銠(III)和金(III)三氯錫酸絡(luò)陰離子的萃取行為,實(shí)現(xiàn)了鉑(II)、鈀(II)、銠(III)和金(III)多元素的同時(shí)萃取,應(yīng)用于合成樣及實(shí)際樣品的分離,比較高分子聚合物-鹽-水體系,這種方法具有分相清晰,萃取相不含粘度大難處理的聚合物,對(duì)測(cè)定干擾小等優(yōu)點(diǎn),尤其適合物于多元素的分光光度法、電化學(xué)法或ICP-MS法等同時(shí)測(cè)定前從大量賤金屬基體中分離鉑、鈀、銠、金。在鹽酸介質(zhì)中體系可同時(shí)萃取鉑(II)、鈀(II)、銠(III)和金(III),對(duì)鉑、鈀、銠和金的萃取率分別是99.4%、99.0%、98.3%、99.8%,方法可用于從賤金屬中分離鉑、鈀、銠、金。對(duì)陽(yáng)極泥、砂鉑礦、廢催化劑樣品的分離分析結(jié)果與其它方法相符。
一、實(shí)驗(yàn)部分
1、儀器及試劑丙醇:硫酸銨;0.5摩爾/升氯化亞錫水溶液(2.4摩爾/升鹽酸介質(zhì));鹽酸;貴金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液(毫克/升):鉑(II)(100),鈀(II)(100),銠(III)(88.4)、金(III)(100),均為0.6摩爾/升鹽酸介質(zhì);所用試劑均為分析純。721型分光光度計(jì), E-8000型原子吸收分光光度計(jì),康氏振蕩器。
2、實(shí)驗(yàn)方法
取0.50毫升貴金屬標(biāo)準(zhǔn)液,于紅外燈下蒸至近干,加入一定量的鹽酸及氯化亞錫溶液,及5.0毫升水,60度水浴加熱5分鐘,冷至室溫,分別加入一定量的丙醇和硫酸銨,并使其最后體積為20毫升,振蕩2分鐘,轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,放置使其分成丙醇相和鹽水相,分出丙醇相或下層鹽水相,制成10%鹽酸溶液,分別測(cè)定鹽水相和丙醇相中待測(cè)離子的含量,計(jì)算萃取率E(%)。鈀、銠和金的測(cè)定用原子吸收法,鉑的測(cè)定用DbDO光度。
二、結(jié)果與討論
1、分相條件
分析了硫酸銨、氯化鈉及鹽酸濃度對(duì)分相的影響,硫酸銨和氯化鈉都能使體系分相,鹽酸濃度增加,分相所需的鹽濃度增加,如使用氯化鈉,當(dāng)鹽酸濃度大于1.5摩爾/升時(shí),增加氯化鈉濃度也很難形成丙醇相,而使用硫酸銨,鹽酸濃度大于2.4摩爾/升時(shí),相平衡才被破壞,這反映出硫酸銨比氯化鈉有更強(qiáng)的鹽析能力,由此可看出高濃度的酸對(duì)相平衡的破壞主要原因并不是弱酸根生成所至鹽析作用減弱,可能是因?yàn)楦咚岫认卤假|(zhì)子化作用的增加,導(dǎo)致丙醇有較高極性,水溶性增加,從而不易形成不溶于水的丙醇相;考慮到貴金屬的分離通常需要在較高酸度下進(jìn)行,我們選擇鹽析能力較強(qiáng)的硫酸銨,圖1是丙醇-硫酸銨-水體系的相圖,我們選擇的分相條件是:30%丙醇10毫升中2.5克的硫酸銨。
2、萃取條件及結(jié)果
對(duì)影響萃取的因素,如振蕩時(shí)間,鹽酸濃度,氯化亞錫濃度進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明,萃取有較快的動(dòng)力學(xué)速率,只需振蕩萃取1分鐘,萃取即達(dá)平衡,圖2為鹽酸濃度對(duì)萃取的影響,由圖2可看出,鹽酸濃度增加萃取率增加,當(dāng)鹽酸濃度達(dá)0.4摩爾/升時(shí),萃取率已達(dá)最大,考慮到酸度過(guò)高不利于相平衡,這邊選擇的鹽酸濃度為0.6摩爾/升,圖2為氯化亞錫濃度對(duì)萃取率的影響,從圖3可知,氯化亞錫濃度增加,萃取率增加,但當(dāng)氯化亞錫濃度大于0.05摩爾/升時(shí)萃取率反而下降,這可能是高濃度的氯化亞錫與貴金屬三氯錫酸合絡(luò)陰離子產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的結(jié)果,實(shí)驗(yàn)表明,室溫下,鉑、鈀和金已能定量萃取,但銠的萃取率較低,原因在于銠與氯化亞錫反應(yīng)的惰性,萃取前經(jīng)60度水浴加熱30分鐘后,銠的萃取率達(dá)98%以上;這邊最終確定的萃取條件是:0.6摩爾/升鹽酸,0.03摩爾/或氯化亞錫,萃取前60度水浴加熱5分鐘,振蕩萃取時(shí)間為2分鐘,在上述條件下,體系對(duì)鉑、鈀、銠和金的萃取率分別為99.4%、99.0%、98.3 %、99.8%。
3、合成樣及實(shí)際樣品的分離
配制如表1所示合成樣,用本法萃取后測(cè)定丙醇相中金屬離子的含量,計(jì)算萃取率,結(jié)果可知,體系能定量萃取鉑、鈀、銠、金,對(duì)常見(jiàn)賤金屬的萃取率則很低,可用于鉑、鈀、銠、金與大量賤金屬的分離,在實(shí)驗(yàn)條件下體系對(duì)銥萃取率小于2.0%,方法也可用于鉑、鈀、銠、金與銥的分離。
分別稱取一定量的砂鉑礦、銅陽(yáng)極泥、廢催化劑樣品,用新配制王水加熱溶解2小時(shí),以鹽酸趕硝酸,酸不溶物用雙氧水熔融分解,水浸取,酸化并與酸溶液合并,制成含0.6摩爾/升鹽酸的試液,用本法進(jìn)行分離及分析,結(jié)果見(jiàn)表2,與其它方法結(jié)果相符,由此可見(jiàn),本法與泡沫塑料吸附等方法一樣,可用于貴金屬測(cè)定前與賤金屬的分離,且本法省去了解吸附等過(guò)程,更為方便、快速,有較高的應(yīng)用價(jià)值。