ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Назаренко. Использование экстракции для определения малых количеств элементов из "Экстрационные методы в аналитической химии том 14" При определении малых количеств элементов в материалах высокой чистоты, биологических материалах, породах и рудах экстракционные методы приобретают большое значение. Экстракция используется как для выделения микрокомпонентов из основы, так и для количественной оценки их содержания после концентрирования (экстракционно-фотометрические определения). Классификация практических случаев применения экстракции в анализе следов представлена на схеме (стр. 4). [c.3] ПОВЫСИТЬ чувствительность определения. Так, например, экстрагируя этилацетатом продукт катализируемого ванадием окисления анилина хлоратом калия, можно определить до 0,01 мкг ванадия в 100 мл раствора, т. е. еще при разбавлении в 10 раз [7]. При более широком привлечении кинетических методов к определению следов элементов такие случаи могут встречаться все чаще. [c.5] Наиболее важной областью применения экстракции в анализе следов является определение микрокомпонентов, которое без отделения от макрокомпонепта-осповы обычно вообще невозможно. В тех случаях, когда метод определения примеси является и методом ее идентификации, экстракция особенно ценна, так как делает возможным селективное разделение даже близких по свойствам элементов. [c.5] При разделении микрокомпонентов и основы экстракцией могут экстрагироваться либо примеси, либо основа. Применение экстракции для той или другой цели зависит не только от характера определяемых примесей, но в равной мере и от характера элемента-основы. Например, при анализе германия или кремния отделение главной массы элемента-основы наиболее удобно производить испарением в виде легколетучего галогенида (соответственно тетрахлорида и тетрафторида). При анализе же титана или циркония, которые значительно труднее переводятся в лет5гчие соединения, причем в летучие соединения часто переходят и определяемые примеси, во многих случаях предночтительпее экстракционное отделение основы. [c.5] В то же время к экстракционному отделению основного компонента следует прибегать лишь тогда, когда экстракция или другой метод отделения примеси почему-либо невозможны. Причина этого заключается в вероятности потери микрокомнонента из-за его частичной экстракции или соэкстракции и в необходимости применения большого количества растворителя и реагента для нереведения макрокомпонента в экстрагируемое соединение. Последнее часто служит источником загрязнений, резко повышающих поправку на холостой опыт, особенно при определении следов распространенных элементов. [c.5] ТЫ которых не экстрагируются соответствующими растворителями. [c.6] ВОЗМОЖНО большее число примесей, применяют последовательную экстракцию в присутствии разных комплексообразующих веществ и при разных условиях. Например, при спектральном анализе алюминия, титана и циркония [16] вначале экстрагируют примеси из слабокислого раствора хлороформным раствором пирролидин-дитиокарбамината аммония, а затем хлороформным раствором ди-. тизона из кислой и, наконец, из аммиачной среды. Объединенные экстракты затем исследуют вместе. Так удается определить одновременно 18 элементов-примесей в алюминии и по 26 в титане и цирконпи. При спектральном ана.лизе селена пирролидиндитио-карбаминат, реагирующий с селеном, заменяют оксином [17], что приводит к изменению перечня определяемых примесей. [c.7] Групповая экстракция примесей при их фотометрическом определении применяется реже, так как она требует последующего разделения микрокомпонентов. Это может быть достигнуто с помощью той же экстракции и иногда реэкстракции в водную фазу. Так, отделение висмута, свинца и кадмия при их определении в ванадии производится экстракцией диэтилдитиокарбаминатов хлороформом из щелочного (pH 11—12) раствора, содержащего тартрат и цианид [18]. Последующее определение выделенных микропримесей производится фотометрически. Разделение висмута и свинца для этого достигается реэкстракцией разбавленной соляной кислотой. Свинец и кадмий определяются затем в солянокислом реэкстракте, а висмут в хлороформном остатке. Селективное экстракционное разделение следов элементов в виде близких по свойствам соединений происходит при избирательном последовательном извлечении гетерополимолибденовых кислот фосфора, мышьяка и кремния дифференцирующими растворителями [19]. [c.7] При фотометрическом опреде-лении примесей, а также при выделении радиоизотопов из облученной нейтронами мишени в ра-диоактивационном методе предпочтительнее избирательная экстракция одного определяемого элемента. Избирательность экстракции, как известно, достигается варьированием условий — изменением концентрации водородных ионов, выбором экстрагируемого соединения элемента и экстрагирующего растворителя, введением маскирующих веществ и т. д. Примером практически полной избирательности экстракции, обусловленной выбором экстрагируемого соединения, растворителя и кислотности среды, может служить извлечение германия четыреххлористым углеродом N НС1 в присутствии окислителя [20]. Экстрагирующийся одновременно осмий можно не принимать во внимание ввиду его обычного отсутствия в анализируемых на германий пробах. Кроме того, осмий и не реагирует с реагентами, применяемыми для определения германия. [c.7] Можно привести много примеров избирательной экстракции одного микрокомпонента для его последующего фотометрического определения, но ограничимся лишь двумя. Избирательная экстракция сурьмы в виде ниридиннодидного комплекса эфиром [2, 21] и олова в виде диэтилдитиокарбамината из сернокислого раствора хлороформом [22, 23] позволяет определять микропримеси этих элементов высокочувствительными реакциями с триокси-флуоронами даже в тех металлах, которые сами реагируют с этими реактивами — в германии, ниобии, тантале, титане и др. [c.9] Широкое применение экстракционных методов при химическом определении следов элементов можно иллюстрировать примерами анализа высокочистых германия и титана (рис. 1 и 2). При анализе германия [2], когда основной элемент почти всегда отделяется в виде летучего тетрахлорида, экстракция для той или иной цели применяется в 12 случаях из 23, а при анализе титана [7, 12, 21, 23] — во всех случаях. [c.9] Определение микропримеси часто оказывается возможным лишь благодаря применению экстракции. Изучение новых реагентов для переведения элементов в экстрагируемые соединения и новых растворителей позволит повысить избирательность экстракционных методов и распространить их на значительно большее число элементов-нримесей. Это во многом упростит и улучшит анализ следов элементов. [c.9] В литературе неоднократно отмечались преимущества использования метода экстракции органическими растворителями для решения задач радиохимии и, в частности, для концентрирования радиоактивных изотопов. [c.11] За последние годы при помощи экстракции выделяют многие килокюри тех радиоизотопов, которые прил1епяются в качестве источников радиации для проведения радиационно-химических процессов, для промышленной радиографии, телетерании и даже используются как источники тепловой энергии. С большим успехом экстракция применяется в активационном анализе следовых количеств элементов [1]. Применяемая аппаратура позволяет работать с дистанционным управлением. Метод, несомненно, проще и экспресснее, чем другие распространенные методы, а для выделения короткоживущих радиоизотопов простота операций и возможность быстрого их выполнения — это весьма важные факторы. Кроме того, экстракция позволяет выделять радиоактивные изотопы из смесей с очень большим разбавлением. [c.11] К особенно подчеркивающейся особенности экстракции — избирательности извлечения с помощью отдельных реагентов — следует отнестись с некоторой осторожностью. Большинство реагентов, которые успешно применяются для экстрагирования радиоактивных изотопов, не являются специфичными. Можно говорить о специфичных условиях метода извлечения, а они часто очень жестки. [c.11] Коэффициенты распределения благородных газов между неко-торылхи органическими кидкостями и газовой или водной средой значительно больше единицы, и здесь тоже можно говорить об извлечении и концентрировании соответствуюш их радиоактивных изотопов органическими растворителядш. [c.12] Насколько метод экстракции проще и удобнее других методов, можно судить хотя бы по следующему примеру. Речь идет о выделении кадмия из смеси продуктов деления или отщепления. Экстракция хлороформным раствором дитизона в довольно неблагоприятных условиях (тартратный раствор, pH 13) позволяет извлечь кадмий. ча одну экстракцию с 77 %-ным выходом и с коэффициентами очистки от других продуктов деления от 10 (для цинка и таллия) до 10 (для церия, кобальта и других элементов). Хроматографическое выделение с помощью анионита за один цикл позволяло получить кадмий с теми я е коэффициентами очистки, но с меньшим выходом (62 %) и, конечно, требовало значительно больше времени. Меньше времени, чем в иоследнем случае, потребовало выделение кадмия осаждением с помощью тиомочевины и соли Рейнеке, но это было выделение с носителем, выход был еще ниже (48%), но коэффициенты очистки были выше (для цинка 103) [3]. [c.12] Вернуться к основной статье