ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отделение скандия от церия и редкоземельных элементов из "Применение органических оснований в аналитической химии" Скандий по своим химическим свойствам чрезвычайно близок к группе редкоземельных элементов и при выделении этой группы обычно принятыми методами — в виде фторидов или оксалатов — всегда осаждается совместно с ними. Наиболее распространенными методами отделения скандия от редкоземельных металлов являются тиосульфатный [90] и кремнефторидный [91]. [c.75] Тиосульфатный метод основан на том, что тиосульфат натрия осаждает основной тиосульфат скандия, тогда как редкоземельные металлы остаются в растворе. [c.75] Для чистоты отделения необходимы неоднократные повторные осаждения. [c.75] Кремнефторидный метод основан на том, что из кислого раствора кремнефторид натрия выделяет фторид скандия, обычно загрязненный иттриевыми землями. После переосаждений фторид превращают в сульфат, и уже последний переводят в окись скандия. [c.75] Указанные методы не дают достаточной полноты разделения и, кроме того, чрезвычайно длительны и громоздки. Последний же, кроме того, связан с работой со фторидами, что в свою очередь осложняет работу. [c.75] Для разработки более пр остого и точного метода разделения мы ре шили исследовать возможность отделения скандия от редкоземельных металлов, основываясь на различной величине pH выделения их гидроокисей. [c.76] Гидроокись скандия выделяется при величине pH, равной 4,9 [41]. [c.76] Гидроокиси редкоземельных металлов начинают выделяться при величине pH от 6,3 и выше, что видно из рис. 4 (см. стр. 70), где на схеме, помимо скандия, приведены величины pH начала выделения гидроокисей редкоземельных металлов, согласно данным Меллера и Крамерса [91]. [c.76] Очевидно, для отделения скандия от редкоземельных металлов нужно было так отрегулировать величину pH раствора, чтобы гидролиз с выделением основных солей редкоземельных элементов не происходил, но чтобы величина pH была бы достаточна для количественного выделения гидроокиси скандия. [c.76] Как показали наши исследования, регулировка величины pH раствора легко достигается применением буферных растворов из пиридина и его соли. В данном случае было удобнее проводить работу с нитратами, так как в присутствии хлоридов разделение может осложниться образованием хлорокисей. Буферные смеси, состоящие из определенных количеств соли пиридина с прибавлением пиридина, позволяют очень точно регулировать величину pH раствора разведение более чем в 5 раз не меняет величины pH. Как показали наши исследования, величина pH при этом с повышением температуры раствора несколько изменяетоя и при 80° понижается примерно на 0,15—0,20. [c.76] Наилучшей характеристикой -буферного раствора, состоящего из смеси азотнокислого пиридина и свободного пиридина, является кривая изменения величины pH, полученная нами в результате измерения pH в растворе, при введении различного числа эквивалентов пиридина на один эквивалент кислоты. По оси ординат отложены величины pH, измеренные в опытах, а по оси абсцисс — эквиваленты пиридина. [c.76] Измерения pH проведены со стеклянным электродом кривая, приведенная на рис. 3 (см. стр. 14), показывает постепенность нарастания величины pH по мере увеличения количества пиридина, начиная с двух эквивалентов его по отношению к эквиваленту кислоты. Применяя буферный раствор, содержащий на один эквивалент азотной кислоты четыре эквивалента пиридина, мы получили среду, характеризуемую устойчивой величиной pH, равной 5,7. [c.76] В присутствии азотнокислого аммония при нагревании величина pH устанавливается примерно равной 5,4. Можно было бы предположить, что, пользуясь указанным буферным раствором, будет возможно количественно выделить гидроокись скандия и отделить ее таким путем от редкоземельных металло1В. [c.76] Применявшаяся для опытов окись скандия была получена из тиосульфата скандия и проверена рентгеноспектрально. Окислы редкоземельных элементов были проверены на чистоту таким же путем. [c.76] Вначале были поставлены опыты для доказательства полноты выделения гидроокиси скандия при осаждении ее буферным раствором пиридина. [c.76] Для приготовления буферного раствора применяли химически чистую перегнанную азотную кислоту, освобожденную от окислов азота продуванием воздуха, с уд. весом 1,35—1,39. Концентрацию кислоты устанавливали точно титрованием ее навески. [c.77] Реактив для осаждения мы изготовляли следующим образом. [c.77] В мерную колбу на 200 мл отмеряли бюреткой азотную кислоту с точно установленной концентрацией в количестве, соответствующем 27,2 г 100%-ной НКОз, прибавляли примерно 20 мл воды, хорошо перемешивали, и при охлаждении колбы под краном прибавляли понемногу 136 мл чистого пиридина при постоянном взбалтывании, не давая жидкости сильно разогреваться. [c.77] После того как жидкость принимала комнатную температуру, раствор доводили водой до метки и тщательно перемешивали. [c.77] подтверждающие количественное выделение скандия при помощи указанного буферного раствора, были поставлены следующим образом. К раствору соли скандия прибавляли примерно 5 г азотнокислого аммония и осторожно нейтрализовали при помешивании разбавленным раствором аммиака до появления слабой неисчезающей мути, которую устраняли прибавлением трех капель концентрированной азотной кислоты. Затем раствор доводили водой примерно до объема 100 жл и нагревали до кипения. После прибавления небольшого количества бумажной массы проводили осаждение скандия, прибавляя но каплям из капельной воронки при помешивании 15 мл указанного выше буферного раствора. После этого, накрыв стакан стеклом, вновь нагревали до начинающегося кипения и затем переносили стакан на водяную баню на 40—50 мин. до полной коагуляции и отстаивания осадка гидроокиси скандия. [c.77] Вернуться к основной статье