Спосіб екстракційного вилучення паладію(іі) в присутності родію, рутенію та кольорових металів

Спосіб екстракційного вилучення паладію(II) в присутності родію, рутенію та кольорових металів, 3 63045 4 3 Приклади конкретного виконання. Приклад 1. 3 В ділильну воронку вміщують 6,5 см насиче3 ного розчину сульфату амонію, 0,22 см концентрованого розчину H2SO4, розчин, який містить 1 мг 3 паладію(ІІ), 0,74 см 5М розчину NaCl, доводять 3 об'єм дистильованою водою до 15 см та добре 3 перемішують. Потім додають 5 см 40 % водного розчину поліетиленгліколю та екстрагують протягом 1 хв. Приклад 2. Подібно до прикладу 1, але замість 6,5 см 3 додають 4; 5,3; 6,6; 9,3; 10 см насиченого розчину сульфату амонію. Результати досліджень залежності розділення фаз від концентрації сульфату амонію в водній фазі подані в табл. 2. Швидке та чітке розділення фаз спостерігається при концентрації сульфату амонію 1,5-2,9 3 моль/дм . Верхня концентраційна межа обумовлена розчинністю сульфату амонію у воді. При кон3 центрації сульфату амонію менше 1,5 моль/дм розділення фаз не спостерігається. Таблиця 2 Вплив концентрації сульфату амонію в водній фазі на розділення фаз Концентрація (NH4)2SO4, 3 моль/дм Розділення фаз 0,9 1,2 1,5 2,1 2,3 2,9 Розділення немає Розділення немає Розділення добре Розділення добре Розділення добре Розділення добре Результати досліджень вибору оптимальних умов розшарування водної та органічної фаз у залежності від їх об'ємного співвідношення подані в табл. 3. Видно, що оптимальним є співвідношення 3:1, при якому об'єм органічної фази відповідає об'єму екстрагенту, що вводиться. При співвідношенні фаз менше 3:1 об'єм органічної фази більше об'єму екстрагенту, що вводиться. При співвідношенні фаз більше 3:1 об'єм органічної фази менше об'єму екстрагенту, що вводиться. Таблиця 3 Вплив об'ємного співвідношення водної та органічної фаз на їх розділення Vводн. / Vорг 4,4:1 3,3:1 Розділення Розділення фаз фаз швидке. Vорг  Vекстр 3,0:1 2,6:1 Розділення фаз швидке. Vорг  Vекстр Розділення фаз швидке. Vорг  Vекстр Розділення фаз швидке. Vорг  Vекстр Результати досліджень впливу концентрації поліетиленгліколю на ступінь вилучення паладію(II) в оптимальних умовах подані в табл. 4. 2,2:1 1,8:1 Розділення Розділення фаз швидке. фаз повільне. Vорг  Vекстр Vорг  Vекстр Верхня концентраційна межа обумовлена розчинністю поліетиленгліколю у воді. Таблиця 4 Вплив концентрації екстрагенту на ступень вилучення паладію (II) W (ПЕГ), % R, % ної 10 84 20 90 30 90 40 95 50 95 Встановлено, що для досягнення екстракційрівноваги достатньо 0,5 хв. (табл. 5). Таблиця 5 Залежність ступеня вилучення паладію (II) від часу екстракції Час контакту фаз, хв. R, % 0,25 89 Приклад 3. 3 В ділильну воронку вміщують 10 см насичено3 го розчину сульфату амонію, 0,1 см концентрованого розчину сірчаної кислоти, розчин, що містить 0,5 94 1 95 2 95 3 5 95 1 мг паладію (II), 0,74 см 5М розчину NaCl, дово3 дять об'єм дистильованою водою до 15 см та до3 бре перемішують. Потім додають 5 см 40 % водного розчину поліетиленгліколю та екстрагують 5 63045 протягом 1 хв. Після розділення фаз нижній водний шар відділяють. Органічну фазу вміщують у 3 колбу місткістю 25 см , водну фазу промивають 2 3 см поліетиленгліколю, який приєднують до органічної фази, потім доводять об'єм дистильованою водою до позначки. Вміст паладію (II) в рівноважних фазах системи визначають спектрофотометричним методом згідно з методикою [5]. 6 Приклад 4. 3 Подібно до прикладу 3, але замість 0,74 см 5 М розчину додають 0,12; 0,24; 0,47; 0,95; 1,9; 2,8; 3 3 3 см 0,01 М, 0,37; 0,47; 0,57 см 0,1 М; 0,18; 0,28 см 3 1 М; 3,74; 7 см 5 М розчину NaCl. Залежність ступеня вилучення паладію (ІІ) від концентрації хлорид-іонів у водній фазі подана в табл. 6. Таблиця 6 Залежність ступеня вилучення паладію (II) від концентрації хлорид-іонів у водній фазі (c(Pd(II))=6,3  10 , + 3 c(H )=0,25 моль/дм ) -4 с(Сl ), моль/дм -5 8  10 -4 1,6  10 -4 3,2  10 -4 6,3  10 -3 1,3  10 -3 1,9  10 3 с(Сl ), моль/дм -3 2,5  10 -3 3,8  10 -3 2,5  10 -2 1,2  10 -2 1,9  10 0,25 1,3 2,3 R, % 4 13 15 22 31 54 73 При використанні як екстрагенту поліетиленгліколю практично повне вилучення паладію(ІІ) (R=92-95 %) спостерігається в широкому інтервалі -3 концентрацій хлорид-іонів (с(Сl )=2,5  10 -2,3 3 моль/дм ) на відміну від прототипу (с(Сl )=0,01-0,1 3 моль/дм ). Приклад 5. 3 В ділильну воронку вміщують 10 см насичено3 го розчину сульфату амонію, 0,1 см концентрованого розчину сірчаної кислоти, розчин, що містить 3 1 мг паладію(ІІ), 0,74 см 5 М розчину NaCl, дово3 дять об'єм дистильованою водою до 15 см та до3 бре перемішують. Потім додають 5 см 40 % водного розчину поліетиленгліколю та екстрагують протягом 1 хв. Після розділення фаз нижній водний шар відділяють. Органічну фазу вміщують у 3 R, % 92 94 95 95 95 95 95 95 3 колбу місткістю 25 см , водну фазу промивають 2 3 см поліетиленгліколю, який приєднують до органічної фази, потім доводять об'єм дистильованою водою до позначки. Вміст паладію (II) визначають спектрофотометричним методом згідно з методикою [5]. Приклад 6. 3 Подібно до прикладу 3, але замість 0,1 см 3 додають 0,22; 0,50; 0,86; 1,72; 2,6; 3,4 см розчину концентрованої сірчаної кислоти; 1,5; 0,6; 0,3; 0,15 см 0,5 М розчину сірчаної кислоти. Залежність ступеня вилучення паладію (II) від кислотності водної фази подана в табл. 7. Оптимальний інтервал концентрації c(H2SO4) вилучення паладію (ІІ) 3 становить 0,02-1 моль/дм . Таблиця 7 Залежність ступеня вилучення паладію (II) від кислотності водної фази (c(Pd(II))=6,3  10 , c(Сl )=0,25 3 моль/дм ) -4 c(H2SO4), 3 моль/дм R, % 5  10 0,01 0,02 0,05 0,1 0,25 0,6 1 2 3 4 81 91 94 95 95 95 94 94 84 75 67 -3 При використанні як екстрагенту поліетиленгліколю ступінь вилучення паладію (ІІ) при + 3 с(Н )=0,25 моль/дм практично не змінюється при встановленні кислотності водної фази HNO3 та НСl (R=95-96%). При використанні трибутилфосфату, який запропонований у прототипі, вилучення паладію (ІІ) в оптимальних умовах зменшується від 99 до 69 % при заміні H2SO4 на НСl. В оптимальних умовах вилучення паладію (II) Pt(IV), Au(III), Ir(IV) екстрагуються на 95-96%, Ru(IV) – 10 %, Rh(III) < 1 %, Zn(II), Fe(III) - 0,9 %, Ni(II) - 1,6 %, Cu(II) – 2 %, Co(II), Al(III) – 1 %. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє виключити застосування дорогого та токсичного екстрагенту, агресивної кислої середи, кількісно вилучати паладій (II) в широкому інтервалі концентрацій хлорид-іонів, при цьому поліпшуються умови праці, спрощується процес, підвищується економічність методу за рахунок використання дешевого екстрагенту. Спосіб може бути використаний для вилучення, концентрування, відділення паладію (II) від родію, рутенію, кольорових металів та в аналітичних цілях. Джерела інформації: 7 1. Москвин Л. Н., Григорьева Г. Л., Симанова В. М. Экстракция платины (ІV) и палладия (II) трибутилфосфатом из смешанных солянокислосернокислых растворов // Докл. АН СССР. - 1981. Т.257, № 5. - С. 1183. [прототип] 2. Хасамутдинов Р. А., Бондарева C. O., Муринов Ю. И., Байкова И. П. Экстракция палладия (II), платины (II) и платины (IV) из солянокислих растворов бис-ацилированным диэтилентриамином // Журн. неорг. химии. - 2008. - Т. 53, № 3. - С. 512-519. 3. Lee J. Y., Raji В., Kumar В. N., Kumar J. R., Park H. K., Reddy B. R. Solvent extraction separation Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 63045 8 and recovery of palladium and platinum from chloride leach liquors of spent automobile catalyst // Separation and Purification Technology. - 2010. - V. 2, № 2. P. 213-218. 4. Мазурова А. А., Гиндин Л. М. Экстракция палладия солянокислым три-н-октиламином // Журн. неорг. химии. - 1965. - Т.10, № 2. - С. 489496. 5. Марченко З. Методы спектрофотометрии в УФ и видимой областях в неорганическом анализе / З. Марченко, М. Бальцежак; Пер. с польс. М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 711 с. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601