CC BY
8
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМЕНИ С. М. КИРОВА
Том 215 1974
ПРИМЕНЕНИЕ АНИОННОГО ОБМЕНА ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СЛЕДОВ ТИТАНА
Р. Д. ГЛУХОВОКАЯ, ю. Л. ЛЕЛЬЧУК, Е. Д. ЛУККБР
(Представлена научным семинаром кафедры аналит. химии)
Изучение сорбции и десорбции анионных хлоридных комплексов ряда металлов ¡на анианитах>АН-2Ф »и царалит ИИ позволило нам ¡разработать высокочувствительные методы определения следов железа [1—3] и следов меди и железа из одной навески [4] в некоторых материалах 'производства люминофора Л-34.
¡В настоящем сообщении приводятся результаты изучения сорбции и десорбции хлоридных комплексов титана на тех же анионитах. Цель работы — выяснить условия отделения и концентрирования следов этого элемента и разработать метод одновременного определения следов железа, меди и титана из одной навески в тех же материалах.
Экспериментальная часть
Соляная кислота была практически полностью очищена от следов меди, железа и титана изотермической перегонкой с последующей хро-матографической очисткой на колонках с АН-12Ф и цералит ИР.
Исходный стандартный раствор титана с титром 100 мкг ¡мл готовился из двуокиси титана путем сплавления с пиросулыфатом 'калия. Титр раствора проверен весовым методом [5].
Рабочие стандартные растворы с титром 1 и 5 мкг/мл готовились разбавлением исходного раствора соляной кислотой соответствующей концентрации.
Титан в исследуемых растворах определялся фотометрически в виде окрашенного комплекса с диантипирилметаном [6]. Последний был синтезирован конденсацией антипирина с формальдегидом в солянокислой среде [7].
калибровочный график строился в пределах от 1 до 10 мкг при рН 4—5. В мерные колбочки емкостью 25 мл дают стандартного раствора титана от 1 до Ю мкг, по 1 мл 7%-наго раствора аскорбиновой кислоты, 2 капли 5%-наго раствора сульфата меди, 5 мл 5%-наго раствора диантипирилметана и объем раствора доводят 5 N соляной кислотой до метки. Содержимое колбочек перемешивают и через 30— 40 мин. измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной слоя 5 см при синем светофильтре с максимумом пропускания в 413 ммк. Раствором сравнения служит вода. Показания оптической плотности холостой пробы вычитают из показаний прйб.
Подготовка колонок к работе описана нами ранее [1—4]. В самом
начале было установлено, что титан из растворов соли титана в ОД N соляной кислоте не сорбируется анионитами. Кислота этой концентрации исполызогаана нами в дальнейшем для элюиро!вания титана из ани-онитовых колонок.
Изучение сорбции титана в растворах соляной кислоты различной концентраций проводилось следующим образом: через колонки, заполненные АН-2Ф или цералитом FF с высотой слоя в 22 см, пропускали Ю мл соляной кислоты данной нормальности с определенной добавкой титана, со скоростью 2—3 мл в минуту. Зарядку анионита в С1нформу и -промывание сортированного комплекса проводили соляной кислотой той же концентрации. Элюирование титана осуществляли 0,ilN соляной кислотой, в отдельных порциях 'Которой определялся титан с диантипи-рилметаном [6]. Проведенные о'пыты показали, что хлоридный комплекс титана не сорбируется цералитом FF и (полностью вымывается 40—60 мл соляной кислоты при концентрации от 0,1 до 10 N. Аналогичные результаты получены на АН-2Ф при концентрации HCl от 0,1 до 6 N. Однако при применении более концентрированных растворов HCl поведение хлоридното комплекса титана по отношению к АН-12Ф резко меняется. Из кривой сорбции (рис. 1) видно, что в растворах 7 N соля-
Рис. 1. Кривая сорбции хло-ридного комплекса титана.
0 2 4 б 8 ю 12
N HCl
ной кислоты наблюдается частичная сорбция, а в 8—10 N концентрации аниошгг прочно удерживает комттлекц, который не удаляется при пропускании еще 100 мл соляной кислоты той же концентрации.
Кривая на рис. 2 характеризует дина'мику элюирования сорбиро-
Рис. 2. Кривая элюирования хлоридного Q j fj tffy
комплекса титана.
ванного хлоридного комплекса титана из анионитовой колонки с АН-2Ф. Для полного вымьюаиия титана достаточно 15—20 мл 0,1 N соляной кислоты.
Нами также определены обменные емкости анионитов по титану в статических условиях по описанной ранее методике [4] и вычислены коэффициенты распределения (ср). Полученные данные 'приведены в таблице.
Таблица
Результаты изучения обменной емкости анионитов по титану в статических условиях (Объем раствора 50 мл, Количество анионита 0,25 мг.
Добавлено титана 4,658 мг)
Нормальность HCl После установления равновесия, титан, мг
Марка анионита найдено в растворе сорбировано анионитом Коэффициент распределения
4 цералит FF » 2,476 2,183 176
5 2,500 2,158 172
6 » ■2,075 2,283 184
7 » 2,360 2,308 1196
О » 2,350 2,308 ¡196
» 2,350 2,308 496
10 » 2,276 2,383 296
11' » 2,326 2,333 201
4 АН-2Ф 2,375 2,283 184
6 » 2,450 2,208 180
6 » 2,375 2,.283 '184
7 » 2,338 2,¡320 194
& » 2,325 2,333 201
9 » 1,800 2,858 318
10 1,375 3,283 478
ill » 1,300 3,358 516
Выводы
Изучены процессы сор<бции <и десорбции титана на анионитах цера-лит FF и АН-12Ф. Установлено, что ib динамических условиях титан не сорбируется цералитом FF ¡из растворов HCl 0,1 — 10 N, но о;н количественно сорбируется анионитом АН-2Ф при концентрации HCl 8—10 N. Для элюирования сорбированного титана достаточно 15—20 мл 0,1 N HCl.
Полученные данные использованы для разработки сорбционно-фо-тометрическош метода определения следов титана в некоторых материалах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Р. Д. Глуховская, Ю. Л. Лельчук. Труды научно-технической конферен-ции Томского отд. ВХО им. Менделеева. 54, 1968.
2. Р. Д. Глуховская, Ю. Л. Лельчук. Тезисы докладов совещания по аналитической химии полупроводниковых веществ. 19, 46, Кишинев, 1965.
¡3. Р. Д. Глуховская, Ю. Л. Лельчук, Е. Д. Л.уккер. Изв. ТПИ, т. 152, 52, 68, (1969).
4. Ю. Л. Лельчук, Р. Д. Глуховская, Е. Д. Л у к« ер, Г. Н. Дембов-ск а я. Изв. ПОИ, т. 174, 68 (1968).
5. Ю. Н. К н и п о в и ч, Ю. В. М о р а ч е в с к и й. Анализ минерального сырья. Госхимиздат, Л., 755> 1956.
6. Л. Л. Скрипов а, Г. А. Червенчук, А. Н. Покровская. Изв. ТПИ, Т. 174, 1968.
7. В. П- Живописцев. Заводская лаборатория, № 10, 1)186 (1960).
