Научная статья на тему 'Оценка экстракционной способности водных расслаивающихся систем на примере извлечения ионов кадмия (II) и цинка (II) из солянокислых растворов'

Оценка экстракционной способности водных расслаивающихся систем на примере извлечения ионов кадмия (II) и цинка (II) из солянокислых растворов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
83
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАССЛАИВАЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ / БЕНЗОЙНАЯ И САЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТЫ / ДИАНТИПИРИЛАЛКАНЫ / ЦИНК / КАДМИЙ / СТЕПЕНЬ ИЗВЛЕЧЕНИЯ / КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ / ЭКСТРАКЦИЯ / STRATIFIED SYSTEMS / BENZOIC ACID / SALICYLIC ACID / DIANTIPYRYLALKANES / ZINC / CADMIUM / EXTRACTION RATE / COMPLEX COMPOUNDS / EXTRACTION

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Дегтев Михаил Иванович, Станкова Анастасия Вадимовна, Кнутов Дмитрий Сергеевич, Медведев Александр Павлович, Русских Мария Юрьевна

Исследована способность диантипирилалканов к образованию жидкого двухфазного равновесия без органического растворителя в системах с органическими кислотами - бензойной (БК) и салициловой (СК). В большинстве случаев расслаивание систем достигается при соотношении реагент : кислота, равном 1 - 1,25 : 1 - 1,12, нагревании до 85 °С и в присутствии минеральных кислот (HCl, H2SO4). При этом объем органической фазы от 0,8 до 2,0 мл достаточен для практических целей, например, для экстракции макро- или микроколичеств ионов металлов. Установлено, что диантипирилметан (реагент, L) или его гомолог - пропилдиантипирилметан не образует расслаивания в системах с бензойной и салициловой кислотами в отсутствии растворов HCl или H2SO4. И, напротив, более основный реагент - гексилдиантипирилметан расслаивает растворы, содержащие указанные органические кислоты без участия HCl или H2SO4. В то же время введение последних обеспечивает расслаивание водных систем с участием всех реагентов - диантипирилметана, пропилдиантипирилметана, гексилдиантипирилметана. При этом объем органической фазы увеличивается до 2,0 мл и более. В оптимальных условиях расслаивания исследована экстракция макроколичеств ионов кадмия (II) и цинка (II). Лигандами служили хлорид- или сульфат-ионы. Определены оптимальные условия извлечения катионов металлов, состав и механизм извлекаемых комплексов. Соотношение гексилдиантипирилметан : металл определено методом насыщения, которое оказалось равным ГД : Me2+ = 2 : 1. При таком соотношении органическая фаза становится твердой. Химический анализ экстракта при избытке гексилдиантипирилметана и бензойной кислоты на все компоненты показал соотношение гексилдиантипирилметан : H+ : Me2+ : Cl- : БК = 4,0 : 3,9 : 1,0 : 4,3 : 2,2, что соответствует комплексу (L∙H)2[MeCl4]∙2ГД∙НБК, сольватированному двумя молекулами бензоата гексилдиантипирилметания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Дегтев Михаил Иванович, Станкова Анастасия Вадимовна, Кнутов Дмитрий Сергеевич, Медведев Александр Павлович, Русских Мария Юрьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Extraction ability estimation of aqueous stratified systems on example of copper (I, II), cadmium and zinc extraction from hydrochloric acid solutions

The ability of diantipyrylalkanes to form liquid two-phase equilibrium without an organic solvent in systems with organic acids - benzoic and salicylic has been investigated. In most cases, the separation of systems is achieved when the ratio of the reagent: acid is 1 - 1.25: 1 - 1.12, heated to 85 °C and in the presence of mineral acids (HCl, H2SO4). The volume of the organic phase from 0.8 to 2.0 ml is sufficient for practical purposes, for example, for the extraction of macro or micro quantities of metal ions. It was established that diantipyrylmethane (reagent, L) or its homolog propyldianthipyrylmethane does not form stratification in systems with benzoic and salicylic acids in the absence of HCl or H2SO4 solutions. And, on the contrary, the more basic reagent - hexyldianthipyrylmethane stratifies solutions containing these organic acids without HCl or H2SO4. At the same time, the introduction of the latter provides the separation of aqueous systems with the participation of all reagents diantipyrylmethane, propyldianthipyrylmethane, and hexyldianthipyrylmethane. The volume of the organic phase is increased to 2.0 ml or more. The extraction of macroquantities of ions of cadmium (II) and zinc (II) was studied under optimal conditions of stratification. Chloride or sulfate ions served as ligands. The optimal conditions for the extraction of metal cations, the composition and mechanism of the extracted complexes were determined. The ratio of hexyldianthipyrylmethane : metal is determined by the saturation method, which turned out to be equal to hexyldianthipyrylmethane : Me2+ = 2 : 1. With this ratio, the organic phase becomes solid. Chemical analysis of the extract with an excess of hexyldianthipyrylmethane and benzoic acid for all components showed the ratio of hexyldianthipyrylmethane : H+ : Me2+ : Cl- : benzoic acid = 4.0 : 3.9 : 1.0 : 4.3 : 2.2, which corresponds to the complex (RH)2[MeCl4]∙2RH∙benzoic acid, solvated by two molecules of hexyldianthipyrylmethane benzoate.

Текст научной работы на тему «Оценка экстракционной способности водных расслаивающихся систем на примере извлечения ионов кадмия (II) и цинка (II) из солянокислых растворов»

DOI: 10.6060/ivkkt.20196211.6005

УДК: 547.775:542.61

ОЦЕНКА ЭКСТРАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ВОДНЫХ РАССЛАИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ КАДМИЯ (II) И ЦИНКА (II) ИЗ СОЛЯНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ

М.И. Дегтев, А.В. Станкова, Д.С. Кнутов, А.П. Медведев, М.Ю. Русских

Михаил Иванович Дегтев, Анастасия Вадимовна Станкова, Дмитрий Сергеевич Кнутов*, Александр Павлович Медведев, Мария Юрьевна Русских

Кафедра аналитической химии и экспертизы, Пермский государственный национальный исследовательский университет, ул. Букирева, 15, Пермь, Российская Федерация, 614990 E-mail: [email protected], [email protected]*

Исследована способность диантипирилалканов к образованию жидкого двухфазного равновесия без органического растворителя в системах с органическими кислотами -бензойной (БК) и салициловой (СК). В большинстве случаев расслаивание систем достигается при соотношении реагент : кислота, равном 1 - 1,25 : 1 - 1,12, нагревании до 85 °С и в присутствии минеральных кислот (HCl, H2SO4). При этом объем органической фазы от 0,8 до 2,0 мл достаточен для практических целей, например, для экстракции макро- или микроколичеств ионов металлов. Установлено, что диантипирилметан (реагент, L) или его гомолог - пропилдиантипирилметан не образует расслаивания в системах с бензойной и салициловой кислотами в отсутствии растворов HCl или H2SO4. И, напротив, более основный реагент - гексилдиантипирилметан расслаивает растворы, содержащие указанные органические кислоты без участия HCl или H2SO4. В то же время введение последних обеспечивает расслаивание водных систем с участием всех реагентов - диантипирилметана, пропилдиан-типирилметана, гексилдиантипирилметана. При этом объем органической фазы увеличивается до 2,0 мл и более. В оптимальных условиях расслаивания исследована экстракция макроколичеств ионов кадмия (II) и цинка (II). Лигандами служили хлорид- или сульфат-ионы. Определены оптимальные условия извлечения катионов металлов, состав и механизм извлекаемых комплексов. Соотношение гексилдиантипирилметан : металл определено методом насыщения, которое оказалось равным ГД : Me2+ = 2 : 1. При таком соотношении органическая фаза становится твердой. Химический анализ экстракта при избытке гексил-диантипирилметана и бензойной кислоты на все компоненты показал соотношение гексил-диантипирилметан : H+ : Me2+ : Ct: БК = 4,0 : 3,9 : 1,0 : 4,3 : 2,2, что соответствует комплексу (L•H)2[MeCl4]•2ГД•НБК, сольватированному двумя молекулами бензоата гексилдиан-типирилметания.

Ключевые слова: расслаивающиеся системы, бензойная и салициловая кислоты, диантипири-лалканы, цинк, кадмий, степень извлечения, комплексные соединения, экстракция

EXTRACTION ABILITY ESTIMATION OF AQUEOUS STRATIFIED SYSTEMS ON EXAMPLE OF COPPER (I, II), CADMIUM AND ZINC EXTRACTION FROM HYDROCHLORIC

ACID SOLUTIONS

M.I. Degtev, A.V. Stankova, D.S. Knutov, A.P. Medvedev, M.Yu. Russkikh

Mikhail I. Degtev, Anastasya V. Stankova, Dmitriy S. Knutov*, Aleksandr P. Medvedev, Mariya Yu. Russkikh

Department of Analytical Chemistry and Expertise, Perm State University, Bukireva st., 15, Perm, 614990, Russia

E-mail: [email protected], [email protected]*

The ability of diantipyrylalkanes to form liquid two-phase equilibrium without an organic solvent in systems with organic acids - benzoic and salicylic has been investigated. In most cases, the separation of systems is achieved when the ratio of the reagent: acid is 1 -1.25:1 -1.12, heated to 85 °C and in the presence of mineral acids (HCl, H2SO4). The volume of the organic phase from 0.8 to 2.0 ml is sufficient for practical purposes, for example, for the extraction of macro or micro

quantities of metal ions. It was established that diantipyrylmethane (reagent, L) or its homolog propyldianthipyrylmethane does not form stratification in systems with benzoic and salicylic acids in the absence of HCl or H2SO4 solutions. And, on the contrary, the more basic reagent - hexyldi-anthipyrylmethane stratifies solutions containing these organic acids without HCl or H2SO4. At the same time, the introduction of the latter provides the separation of aqueous systems with the participation of all reagents diantipyrylmethane, propyldianthipyrylmethane, and hexyldianthipyryl-methane. The volume of the organic phase is increased to 2.0 ml or more. The extraction of macroquantities of ions of cadmium (II) and zinc (II) was studied under optimal conditions of stratification. Chloride or sulfate ions served as ligands. The optimal conditions for the extraction of metal cations, the composition and mechanism of the extracted complexes were determined. The ratio of hexyldianthipyrylmethane : metal is determined by the saturation method, which turned out to be equal to hexyldianthipyrylmethane : Me2+ = 2 : 1. With this ratio, the organic phase becomes solid. Chemical analysis of the extract with an excess of hexyldianthipyrylmethane and ben-zoic acid for all components showed the ratio of hexyldianthipyrylmethane : H+ : Me2+ : Cl- : ben-zoic acid = 4.0 : 3.9 : 1.0 : 4.3 : 2.2, which corresponds to the complex (RH)2[MeCl4]^2RH^benzoic acid, solvated by two molecules of hexyldianthipyrylmethane benzoate.

Key words: stratified systems, benzoic acid, salicylic acid, diantipyrylalkanes, zinc, cadmium, extraction rate, complex compounds, extraction

Для цитирования:

Дегтев М.И., Станкова А.В., Кнутов Д.С., Медведев А.П., Русских М.Ю. Оценка экстракционной способности водных расслаивающихся систем на примере извлечения ионов кадмия (II) и цинка (II) из солянокислых растворов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2019. Т. 62. Вып. 11. С. 57-62

For citation:

Degtev M.I., Stankova A.V., Knutov D.S., Medvedev A.P., Russkikh M.Yu. Extraction ability estimation of aqueous stratified systems on example of copper (I, II), cadmium and zinc extraction from hydrochloric acid solutions. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 11. P. 57-62

ВВЕДЕНИЕ

В начале 80-х годов прошлого столетия на кафедре аналитической химии Пермского государственного университета были выполнены аналитические работы по экстракции ионов металлов из водных расслаивающихся систем без органического растворителя. В качестве органического основания и органической кислоты (ОК) исследовали антипирин (АП) и монохлоруксусную кислоту (МХУК), которые оказались эффективными при извлечении многих катионов металлов [1, 2]. Показана экстракция ионов металлов из расслаивающихся систем, содержащих не только АП, но и его производное - диантипирилметан (ДАМ), его ал-кильные гомологи, а в качестве ОК - нафталин-2-сульфокислоту (НСК), бензойную кислоту (БК), салициловую кислоту (СК), сульфосалициловую и другие [3-18]. В данной работе проведена сравнительная оценка экстракционной способности водных расслаивающихся систем с участием ДАМ, его алкильных гомологов (ДАА), БК и СК. Выявлены их преимущества и недостатки в сравнении с классической экстракцией «жидкость - жидкость».

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В исследованиях использовали товарные препараты НС1 и Ш804 квалификации «ч.д.а.», БК,

СК марки «ч.д.а.», ДАМ и его гомологи ПД - про-пилдиантипирилметан. ГД - гексилдиантипирил-метан синтезировали по известным методикам [19]. Растворы солей металлов концентрации 0,10,4 моль/л готовили растворением соответствующих навесок солей 3CdSO4-8H2O, CdCh-2,5H2O, ZnCh, ZnSO4 7H2O в дистиллированной воде или в 0,1 М H2SO4 (HCl). Концентрацию растворов устанавливали комплексонометрически [21].

Расслаивание водных систем в присутствии ДАМ и его гомологов ПД и ГД осуществляли при нагревании на водяной бане до 85 °С. Концентрация реагентов и ОК была равной 0,1-0,125 моль/л в объеме водной фазы 20 мл. Нагревание проводили 10 мин, перемешивая содержимое пробирок по 40 с не менее 5 раз. После отстаивания водную фазу (ВФ) отделяли от органической (ОФ), растворяя последнюю в изопропиловом спирте или 4 М HCl. Далее проводили количественное определение катионов Cd2+, Zn2+ в обеих фазах комплексонометрически [21]. Для определения соотношения компонентов в извлекаемых комплексах ОФ насыщали в оптимальных условиях ионами металлов, растворяли в изопропаноле или хлороформе, количественно переносили в мерную колбу на 25 мл, отбирали аликвоты по 5 мл и отдельно проводили определение ДАМ, его гомологов [10], хлорид и

бромид-ионов потенциометрически, БК и СК - титрованием 0,1 М раствором NaOH с индикатором бромкрезоловым зеленым. Для корректности результатов титрования определение кислотности проводили потенциометрически на автоматическом титраторе Mettler Toledo T 70. Определение воды в ОФ проводили на анализаторе влажности (OHAUSMB-35) при фиксированной температуре (105 °С) и методом синхронного термического анализа (STA).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Необходимо отметить, что при изучении системы, содержащей ДАМ и БК (СК) в различных отношениях Ь:БК (СК) от 1:4 и до 4:1 расслаивания не происходило. Такая же ситуация наблюдалась при замене ДАМ на его гомолог ПД. В случае применения гексилдиантипирилметана при соотношении Ь:БК (СК) = 1:1; 1,15:1; 1,25:1; 1:1,15; 1:1,25 при 85 °С происходило расслаивание водных систем с образованием ОФ объемом 1,2-1,6 мл. По-видимому, на процесс расслаивания влияет хорошая растворимость последней в воде. Влияние минеральных кислот (HCl, H2SO4) показало, что в присутствии ДАА водные растворы, содержащие БК (СК), а также HCl или H2SO4 в концентрациях > 0,1 моль/л обеспечивают расслаивание с образованием ОФ объемом 1,6-2,0 мл. Введение HCl в концентрациях 1,0 и 2,0 моль/л дает возможность понизить соотношение Ь:ОК до 1:1, что повышает эффективность применения систем в практических целях. Концентрация HCl влияет не только на объем ОФ, но и на распределение соответствующих солей LHCl, LHOOCC6H5, LHOOCC6H5OH. Именно соотношением концентраций этих солей определяется механизм экстракции комплексных соединений, селективность и экстракционная емкость расслаивающейся системы.

Известно, что определяющей формой экстракции ацидокомплексов ионов металлов ДАА в CHCb является протонированная форма реагента (LH)X. Для извлечения комплексов внедрения необходима молекулярная форма свободного основания [19]. Для определения формы реагента, участвующего в процессе экстракции в водных расслаивающихся системах с участием ДАА, исследовано распределение ГД в присутствии БК, СК, «-ФСК и HCl. Полученные результаты приведены в табл. 1. Необходимо отметить, что эти данные получены при различных концентрациях ОК, постоянной концентрации реагента (0,125 моль/л) и 0,5 моль/л HCl. Невысокая концентрация HCl взята по причине уменьшения возможности перехода реагента в двукислотную соль (L2HCl).

Таблица 1

Зависимость концентрации ионов водорода, хлорид ионов реагента от соотношения реагент : органическая кислота в ОФ с ГДАМ (С(ГД) = 0,125 моль/л, С(ОК) = 0,125-0,375 моль/л, C(HCl) = 0,5 моль/л, Уобщ= 20 мл) Table 1. The dependence of hydrogen ions concentration, chloride ions reagent on reagen ratio : organic acid ratio in OF with GDAM (C(GD) = 0.125 mol/l, С(ОА) = 0.1250.375 mol/l, C(HCl) = 0.5 mol/l, Уобщ= 20 ml)

C(H+) C(Cl-) С(ОК) C(L)*

UK

моль/л

1 1 0,117 0,059 0,060 0,006

БК 1 2 0,119 0,058 0,063 0,005

1 3 0,122 0,058 0,066 0,002

1 1 0,124 0,058 0,067 0,003

СК 1 2 0,130 0,058 0,074 0,002

1 3 0,132 0,058 0,077 0,002

1 1 0,109 0,028 0,081 0,014

п-ФСК 1 2 0,115 0,028 0,089 0,012

1 3 0,114 0,029 0,090 0,011

Примечание: *содержание ГД в водной фазе

Note: * content of GD in water phase

Как следует из табл. 1, с ростом концентрации ОК повышается общая кислотность ОФ по сравнению с расчетными значениями (H+),^ для С(ГД), равной 0,125 моль/л. По-видимому, в ходе формирования ОФ возможен переход в нее свободной ОК за счет простого физического распределения. В таком случае уменьшение растворимости последней в воде будет способствовать ее переходу в ОФ. Так, например, более сильная п-фенол-сульфокислота (п-ФСК), хорошо растворимая в воде, подавляет экстракцию HCl, вследствие чего ОФ преимущественно содержит соль реагента с п-ФСК (pKa (БК) = 4,18;pKa (СК) = 3,01 (I), 13,82 (II); pKa (п-ФСК) = 0,58 (I), 8,70 (II) [13].

Содержание в экстракте хлорид-ионов уменьшается в ряду систем п-ФСК < СК < БК, а концентрация ОК в ОФ возрастает в обратном порядке. То есть с ростом силы ОК возрастает ее извлечение в ОФ как за счет солеобразования с реагентом, так и за счёт физического распределения. В системах с кислотами (БК и СК) реагент переходит в хлоридную соль на 42-26%, а в соль ОК на 58-74% при 0,5 моль/л HCl. Из приведённых данных можно предположить, что экстракция хлорид-ных металлкомплексных анионов в системе ГД -СК (БК) - HCl - H2O будет протекать полнее, чем в присутствии п-ФСК.

Результаты анализа ОФ вышеуказанных систем свидетельствуют о том, что содержание воды в присутствии БК не превышает 1,0±0,4; СК - 1,6±0,4; п-ФСК - 6,0±0,4 молекул. Наибольшее

количество воды в системе с п-ФСК также объясняет ее невысокую экстракционную способность в сравнении с БК или СК. Ниже приведены сведения об экстракции макроколичеств ионов цинка(11) и кадмия(11) в системах с участием БК и СК.

E(Me),% 100 --

катионов наибольшая из растворов с БК. Так, в системе с СК извлечение ионов Zn2+ не превышает 82% и 60% с ПД и ДАМ соответственно. Коэффициент распределения ионов кадмия для ПД - 499, а для ДАМ не превышает 1,5 в условиях 1 моль/л HCl. С увеличением концентрации HCl до 1,52,0 моль/л экстракция элементов уменьшается, с одной стороны вследствие перехода реагента в нерастворимую двукислотную соль L2HC1, а с другой - увеличением салицилатной соли реагента, оказывающей конкуренцию хлоридной соли.

E(Me),%

C(HCl), M

Рис. 1. Распределение 0,01 моль/л катионов Cd2+ и Zn2+ в системе ДАА - БК - HCl - H2O (моль/л: С(ДАА)=0,125; С(БК)=0,10; Ув.ф=20 мл) Cd2+ - 1,2; Zn2+ - 3,4; ГД - 1,3; ПД - 2,4 Fig. 1. The distribution of 0.01 mol/dm3 cations of Cd2+ and Zn2+ in stratified system diantipyrylalkane (DAA) - benzoic acid (BA) - HCl - H2O (mol/dm3: C(L)=0.125; C(BA)=0.10; Vwaer phase)=20 ml) Cd2+ - 1.2; Zn2+ - 3,4; hexyldianthipyrylmethane - 1.3; propyldi-anthipyrylmethane - 2.4

Как следует из рис. 1, распределение катионов кадмия(11) и цинка(11) в системе ГД - БК - HCl

- H2O соответствует константам устойчивости их хло-ридных комплексных анионов (lgß(CdCU2-) = 2,03; lgß(ZnCl42-) = 0,92 [5]). Ионы кадмия(11) полнее связываются в комплексные анионы, необходимые для образования комплекса с протонированной формой ГД, что и обеспечивает более высокий его коэффициент распределения. Замена ГД на его аналог ПД приводит к смещению кривой распределения ионов цинка(11) в более кислую область. Кривая извлечения ионов кадмия(11) практически не претерпевает изменений. Поскольку стабильное расслаивание в системе ДАМ - БК - HCl - H2O существует только в узком интервале кислотности (1,5-2,0 моль/л HCl), то она будет неперспективной в экстракции указанных катионов. В пользу этого свидетельствуют низкие значения D(Cd2+) = 11,5 и D(Zn2+) = 1,44. В присутствии п-ФСК D(Cd2+) = 1,5; D(Zn2+) = 0,5.

При сравнении данных по экстракции ионов Cd2+ и Zn2+ с результатами, приведенными на рис. 2, видно, что расслаивающаяся система L - СК

- HCl - H2O по экстрагируемости ионов металлов близка к системе с БК. Однако, полнота экстракции

C(HCl), M

Рис. 2. Экстракция катионов Cd2+ и Zn2+ (0,01 М) в расслаивающейся системе ДАА - CK - HCl - H2O (моль/л: [ДАА]=0,125; [CK]=0,10; Ve^= 20 мл) Cd2+ - 1,2; Zn2+ - 3,4;

ДАМ - 1,3; ПД - 2,4 Fig. 2. Extraction of cationes of Cd2+ and Zn2+ (0.01 mol/dm3) in stratified system diantipyrylalkane (DAA) - salicylic acid (SA) -HCl - H2O (mol/dm3: [DAA]=0.125; [SA]=0.10; V(water phase)= 20 ml) Cd2+ - 1.2; Zn2+ - 3.4; hexyldianthipyrylmethane - 1.3; propyldianthipyrylmethane - 2.4

Cравнив константы протонирования ДАА: pKн+(ДAM) = 2,10; pKff+ЩД) = 3,25; pKh+^Д) -3,55 [19], можно сделать вывод о том, что с увеличением основности реагентов их способность к расслаиванию водных растворов, содержащих OK с константой ионизации n-10-5 - n-10-3 [13], значительно увеличивается. По экстракционной способности ионов Cd2+ и Zn2+ реагенты расположены в последовательности ГД > ПД > ДАМ (рис. 1 и 2). Таким образом, процессы, протекающие в расслаивающихся системах, с участием, например, ГД, Б^ HCl и раствора соли металла (ионы Cd2+, Zn2+), можно представить в виде:

ГД(о)+HOOCC6H5(о) ~ (^-H)OOCC6H5W (1) r^+HClw ~ (ГД-ЦЮ^о) (2)

n^-H^O^ft^^-H^l^MeCU]2^) ~ ^{(ГД•H)2[MeCl4]•n(ГД•H)OOCC6H5}(о)+2a-(в) (3)

100

80

20 --

60

0

0

2

3

4

40

20

0

0

2

3

4

То есть, БК во внутреннюю сферу комплекса не входит, а выступает в качестве сольвати-рующего агента по отношению к извлекающимся комплексам. В таком случае, если в приведенной системе насыщать при оптимальной концентрации хлороводородной кислоты ионами металла основные компоненты ГД и БК, то, согласно методу насыщения, будет образовываться, комплекс (ГД-H^MeCU]. При этом БК будет переходить в водную фазу, а металлгалогенидные комплексы будут выделяться в осадок. Действительно, полученная зависимость E(Cd, %) - ^^AV^Cd) свидетельствует об отношении ГД : ион Cd(II) в комплексе, равном 2,00-2,16. При таком отношении ОФ становится твердой. Химический анализ твер-

ЛИТЕРАТУРА

1. Дегтев М.И., Рогожников С.И., Попова О.Н. Экстракция в расслаивающихся системах антипирина и его производных. Антипирин и диантипирилалканы как экстракционные реагенты. Саарбрюккен: LAP LAMBERT AcademicPublishing. 2013. 125 с.

2. Петров Б.И., Денисова С.А., Леснов А.Е. Межфазные равновесия и распределение комплексов металлов в системе вода - диантипирилгептан - нафталинсульфокис-лота.Журн. неорг. химии. 1999. Т. 44. Вып. 1. С. 141-143.

3. Дегтев М.И., Денисова С.А., Порошина Н.В. Экстракционные возможности новой расслаивающейся системы вода-гексилдиантипирилметан-бензойная кислота-неорганическая кислота. Сб. тр. Технология и промышленная экология неорганических материалов. Пермь. 2003. Вып. 6. С. 89-95.

4. Дегтев М.И., Аликина Е.Н. Изучение экстракции ионов кобальта(П) и цинка расплавами смесей диантипири-лалканов и бензойной кислоты. Журн. неорг. химии. 2010. Т. 55. Вып. 1. С. 136-140.

5. Аликина Е.Н., Дегтев М.И. Сравнительная характеристика расслаивающихся систем, содержащих диантипирилалканы и производные бензойной кислоты. Актуал. пробл. гуманитар. и естеств. наук. 2009. Вып. 2. С. 13-18.

6. Дегтев М.И., Аликина Е.Н. Изучение экстракции ионов кобальта (II) и цинка расплавлением систем диантипири-лалкана и бензойной кислоты. Журн. неорг. химии. 2010. Т. 55. Вып. 1. С. 136-140.

7. Дегтев М.И., Аликина Е.Н., Порошина Н.В. Экстракционные возможности новых расслаивающихся систем без органического растворителя. Вестн. Перм. ун-та. «Химия». 2011. Вып. 1. С. 51-59.

8. Денисова С.А., Кудряшова О.С., Леснов А.Е. Фазовые и экстракционные равновесия в системах вода - дианти-пирилбутан - нафталин-2-сульфокислота. Вестн. Перм. ун-та. «Химия». 2011. Вып. 1. С. 66-70.

9. Аликина Е.Н., Русинова А.Ю. Экстракция меди (II) в расслаивающихся системах аминбензойная кислота -хлороводородная кислота - вода. Вестн. Перм. ун-та. «Химия». 2013. Вып. 1. С. 21-28.

10. Рогожников С.И., Дегтев М.И., Попова О.Н. Применение расслаивающейся системы антипирин - сульфосали-циловая кислота - вода для извлечения и определения некоторых ионов металлов. Вестн. Перм. ун-та. «Химия». 2013. Вып. 1. С. 89-100.

дой фазы, растворенной в CHCl3, показал отношение компонентов ГД : H+ : Cd2+ : Cl- = 5,4 : 5,8 : 2,5 : 10,2. То есть исследуемый катион металла переходит в ОФ в виде ацидокомплекса (^-H^MeC^]. Отсутствие БК в составе комплекса подтверждено изменением отношения концентрации БК к иону Cd2+ от 1 до 4. При этом соотношение ГД : ион Cd2+ оставалось постоянным 1 : 1 при их концентрации

0.05.моль/л и С^О)^ моль/л. Изменение С(БК) от 0,1 до 0,4 моль/л не влияло на степень извлечения катионов.

Таким образом, бензоат гексилдиантипи-рилметания обладает не только свойствами фазо-образователя, но и свойствами «экстрагента-разба-вителя», извлекающего металлкомплексные анионы.

REFERENCES

1. Degtev M.I., Rogozhnikov S.I., Popova O.N. Extraction in stratified systems of antipyrine and its derivatives. Antipyrine and diantipirilalkanes as extraction reagents. Saarbrücken: LAP LAMBERT AcademicPublishing. 2013. 125 p. (in Russian).

2. Petrov B.I., Denisova S.A., Lesnov A.E. Interphase equilibria and distribution of metal complexes in the system water -diantipyrylheptane - naphthalene sulfonic acid. Zhurn. Ne-org. Khim. 1999. V. 44. N 1. P. 141-143 (in Russian).

3. Degtev M.I., Denisova S.A., Poroshina N.V. Extraction capabilities of the new water - hexyldianthipyrylmethane -benzoic acid - inorganic acid stratifying system. Coll. Sci. Papers «Technology and industrial ecology of inorganic materials ». Perm': Perm. Gos. Un-t. 2003. N 6. P. 89-95 (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Degtev M.I., Alikina E.N. Extraction of cobalt(II) and zinc ions by the molten mixtures of diantipyrylalkanes and ben-zoic acid. Zhurn. Neorg. Khim. 2010. V. 55. N 1. P. 136-140 (in Russian).

5. Alikina E.N., Degtev M.I Comparative characteristics of exfoliating systems containing diantipyrylalkanes and ben-zoic acid derivatives. Akt. Probl. Gum. Est. Nauk. 2009. N 2. P. 13-18 (in Russian).

6. Degtev M.L, Alikina E.N. Study of the extraction of cobalt (II) ions and zinc by melting systems of diantipyrylalkane and ben-zoic acid. Zhurn. Neorg. Khim. 2010. V. 55. N 1. P. 136-140 (in Russian).

7. Degtev M.1, Alikina E.N., Poroshina N.V. Extraction capabilities of new exfoliated systems without an organic solvent. Vestn. Perm. Un-ta. Khimiya. 2011. N 1. P. 51-59 (in Russian).

8. Denisova S.A., Kudryashova O.S., Lesnov A.E. Phase and extraction equilibria in the systems water - diantipyrylbutane - naphthalene-2-sulfonic acid. Vestn. Perm. Un-ta. Khimiya. 2011. N 1. P. 66-70 (in Russian).

9. Alikina E.N., Rusinova A.Yu. Extraction of copper (II) in exfoliating systems aminbenzoic acid - hydrochloric acid -water. Vestn. Perm. Un-ta. Khimiya. 2013. N 1. P. 21-28 (in Russian).

10. Rogozhnikov S.I., Degtev M.I., Popova O.N. The use of the

exfoliating system antipyrine - sulfosalicylic acid - water for the extraction and determination of certain metal. Vestn. Perm. Un-ta.Khimiya. 2013. N 1. P. 89-100 (in Russian).

11. Дегтев М.И., Чегодаева С.В. Экстракция хлоридных аци-докомплексов марганца (II) диантипирилалканами из растворов, содержащих салициловую кислоту, воду и высали-ватель. Фунд. иссл. 2011. Вып. 12. Ч. 2. С. 405-409.

12. Kasatkin LA., Degtev M.L, Toropov L.I Liquid extraction of palladium (II) in diantipyrilalkan - benzoic acid - HCl - H2O straying systems. Mend. Comm. 2015. V. 25 (5). P. 391-392.

13. Дегтев М.И., Юминова А.А., Аликина Е.Н. Расслаивающаяся система антипирин - сульфосалициловая кислота - вода для извлечения и определения макроколичеств ионов индия (III). Вода: химия и экология. 2014. Вып. 1. С. 86-91.

14. Дегтев М.И., Юминова А.А., Максимов А.С. Способ концентрирования микроколичеств галлия, индия, железа (III), скандия и таллия (III) без применения органического растворителя. Вода: химия и экология. 2015. Вып. 10. С. 73-80.

15. Дегтев М.И., Попова О.Н., Юминова А.А. Фазовые равновесия и константы распределения ионов металлов в системах диантипирилалкан - органическая кислота - вода. Журн. физич. химии. 2014. Т. 88. Вып. 7/8. С. 1239-1242.

16. Дегтев М.И., Попова О.Н., Аликина Е.Н. Экстракция хлоридных комплексов ионов олова (II) диантипири-лалканами в расслаивающейся системе с салициловой кислотой. Фунд. иссл. 2011. Вып. 8. С. 198-201.

17. Аминджанов А.А., Дегтев М.И., Юминова А.А., Попова О.Н. Диантипирилалканы - эффективные реагенты в расслаивающихся системах с бензойной и салициловой кислотами. Изв. Акад. наук Респ. Таджикистан. 2014. Вып. 1. С. 76.

18. Дегтев М.И., Юминова А.А., Аминджанов А.А., Максимов А.С. Расслаивающиеся системы антипирина, суль-фосалициловой кислоты, сульфата натрия и воды для извлечения макроколичеств ионов металлов. Докл. Акад. наук Респ. Таджикистан. 2014. Т. 57. Вып. 4. С. 315.

19. Дегтев М.И., Попова О.Н. Экстракция ионов металлов диантипирилметаном и его аналогами. Пермь.: Перм. гос. нац. исслед. ун-т. 2012. 236 с.

20. Дегтев М.И., Мельников П.В. Диантипирилметан и его гомологи в химии экстракции иттрия, скандия и редкоземельных элементов. Вестн. Перм. ун-та. «Химия». 2011. Вып. 1. С. 30-50.

21. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. М.: Химия. 1970. 360 с.

11. Degtev M.I., Chegodaeva S.V. Extraction of manganese (II) chloride acid complexes with diantipyrylalkanes from solutions containing salicylic acid, water and salinator. Fund. Issl. 2011. N 12. Pt. 2. P. 405-409 (in Russian).

12. Kasatkin LA., Degtev M.L, Toropov L.I Liquid extraction of palladium (II) in diantipyrilalkan - benzoic acid - HCl - H2O straying systems. Mend. Comm. 2015. V. 25 (5). P. 391-392 (in Russian).

13. Degtev M.I., Yuminova A.A., Alikina E.N. Stratifying system antipyrine - sulfosalicylic acid - water for extraction and determination macro quantities of indium (III) ions. Voda: Khim. Ekol. 2014. N 1. P. 86-91 (in Russian).

14. Degtev M.I., Yuminova A.A., Maksimov A.S. The method of concentration of microquantities of gallium, indium, iron (III), scandium and thallium (III) without the use of an organic solvent. Voda: Khim. Ekol. 2015. N 10. P. 73-80 (in Russian).

15. Degtev M.I., Popova O.N., Yuminova A.A. Phase equilibria and distribution constants of metal ions in the systems di-antipirilalkane - organic acid - water. Zhurn. Fizich. Khim. 2014. V. 88. N 7/8. P. 1239-1245 (in Russian).

16. Degtev M.L, Popova O.N., Alikina E.N. Extraction of chloride complexes of tin (II) ions by diantipyrylalkanes in a layered system with salicylic acid. Fund. Issl. 2011. N 8. P. 198-201 (in Russian).

17. Aminjanov A.A., Degtev M.L, Yuminova A.A., Popova

O.N. Diantipyrylalkanes - effective reagents in stratifying systems with benzoic and salicylic acids. Izv. Akad. Nauk Resp. Tadzhikistan. 2014. N 1. P. 76 (in Russian).

18. Degtev M.I., Yuminova A.A., Amindjanov A.A., Maksi-mov A.S. Stratifying systems of antipyrine, sulfosalicylic acid, sodium sulfate and water for extraction of macro-quantities of metal ions. Dokl. Akad. Nauk Resp. Tadzhikistan. 2014. V. 57. N 4. P. 315 (in Russian).

19. Degtev M.I., Popova O.N. Extraction of metal ions with di-antipyrylmethane and its analogues. Perm: Permsk. Gos. Nats. Issl. Un-t. 2012. 236 p. (in Russian).

20. Degtev M.I., Mel'nikov P.V. Diantipyrylmethane and its homologues in the chemistry of extraction of yttrium, scandium and rare earth elements. Vestn. Perm. Un-ta. Khimiya. 2011. N 1. P. 30-50 (in Russian).

21. Shvartsenbakh G., Flashka G. Complexometric titration. M.: Khimiya. 1970. 360 p. (in Russian).

Поступила в редакцию 19.02.2019 Принята к опубликованию 15.10.2019

Received 19.02.2019 Accepted 15.10.2019

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.