Text
Milan Marhol Ion Exchangers’ in Analytical Chemistry Their Properties and Use in Inorganic Chemistry Academia / Prague 1982 М. Мархол Ионообменники в аналитической химии Свойства и применение в неорганической химии В 2-х частях 2 Перевод с английского канд. хим. наук О. П. ШВОЕВОЙ Москва «Мир» 1985 ББК 24.4 М 29 УДК 543 Мархол М. М 29 Ионообменники в аналитической химии: В 2-х частях. Ч. 2 Пер. с .англ. — М.: Мир, 1985. — 280 с., ил. В книге, написанной автором из ЧССР, собраны обширные данные по ионообменникам различных классов, рассмотрено применение ионообменников для решения конкретных задач, приведены обобщающие таблицы и графики по свойствам и сорбционным характеристикам многих систем, представляющих интерес для аналитиков, В русском издании книга выходит в двух частях. В ч. 2 помешены продолжение главы, посвященной применению ионообменников для разделения смесей неорганических ионов и концентрированию следовых количеств элементов, а также отдельная глава, знакомящая читателя с селективными и неорганическими ионообменниками и их применением в аналитической химии. В конце книги приведены таблицы, в которых систематизированы свойства ионообменников в различных системах. Книга представляет интерес не только для химиков-аналитиков, но может служить в качестве хорошего справочника для специалистов, работающих в других областях химии: радиохимии, биохимии и пр. 1804000000 —114 М --------------------93 — 85, ч. 1 041(01) — 85 ББК 24.4 543 Редакция литературы по химии © Milan Marhol, 1976, 1982 Translation © Vaclav Vesely, 1982 © перевод на русский язык, «Мир», 1985 5. Применение ионообменников (продолжение) 5.2.6. Гоуппа 6 5.2.6.1. 6 A: Cr, Мо, W, U Поливалентные металлы группы 6 А периодической таблицы могут существовать в растворе как в виде катионов, так и в виде анионов. В зависимости от фактического состояния окисления этих элементов для их разделения применяют катионо- или анионообменники. Как правило, разделение на анионообменниках предпочтительнее. ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТИОНООБМЕННИКИ Сильнокислотные катионообменники хорошо сорбируют ионы Сг3+ из разбавленных растворов минеральных кислот. В 0,1 М кислоте найдены следующие значения коэффициентов распределения: в НС1 103, HNO3 5 • 103 и H2SO4 2 • 102. Сорбция быстро уменьшается с повышением концентрации кислоты. Из 4,5 М НС1 ионы Сг3+ слабо сорбируются как катионообменниками, так и анионообменниками. Этим способом их можно отделить от других катионов и анионов, присутствующих в растворе. Трудности возникают при элюировании ионов Сг3+, сорбированных на катионообменниках. В этом случае рекомендуется окислять Сг(Ш) до Cr(VI) и разделять на анио-нообменнике. Шестивалентные молибден и вольфрам в слабокислых или нейтральных растворах существуют преимущественно в анионной форме. Они слабо сорбируются катионообменниками из растворов азотной или серной кислот [1]. Подобное поведение наблюдается также'в растворах соляной кислоты. На этом свойстве основано отделение Мо и W от катионов (особенно от многозарядных), которые сорбируются сильнокислотными катионообменниками из кислых растворов [2]. Введением лимонной кислоты при pH 1,0 молибден и вольфрам превращают в анионные комплексы, не сорбируемые катионообменниками. Этим способом Мо и W легко отделяют от Си, Pb, Fe(III), Сг(Ш) и V(IV). Для аналогичных целей используют щавелевую кислоту, тиоцианаты, фториды и пероксид водорода, например в анализе сплавов Nb — Ti, Та — Fe, W — Си [3]. Молибден элюируют 0,25 М НС1О4 (или H2SO4), содержащей 1% пероксида водорода. W, Nb и Та элюируют 0,25 М HNO3 — 1<% Н2О2. В этих условиях титан удерживается катионообменни-ком. Таким способом титан отделяют от молибдена при соотношении Мо : Ti вплоть до 1 : 103. Для отделения молибдена от железа пригодна среда, содержащая тиоцианат-ионы (0,04 М NH4SCN). Ионы Fe3+ удерживаются катионооб-менником, тогда как молибден проходит в элюат. Этим способом можно отделить следовые количества молибдена от 104-кратного избытка железа. Вольфрам отделяют от меди, кобальта и никеля на катионообменнике в слабокислотном растворе (НО). Си, Со и Ni сорбируются, W проходит в 270 Часть II элюат [4]. Этот метод непригоден для анализа растворов, которые содержат многозарядные катионы, образующие осадки оксалатов. Фтористоводородную кислоту используют в анализе W — Ni сплавов. Вольфрам» не сорбируется и вместе с Cr, А1 и Ti проходит в элюат [5, 6]. Сильнокислотные катионообменники редко применяют для отделения урана в форме катиона UO2+ из-за низкой селективности этих смол к UO^+ . Величины коэффициентов распределения UO2+ на смоле Dowex AG 50W-X8 быстро уменьшаются с повышением концентрации кислоты. В 0,1 М растворах кислоты они равны: в HNO3 659, H2SO4 596, НС1 5460; в 1,0 М растворах кислоты: в НС1 19,2, HNO3 24,4, H2SO4 9,6; в 4 М растворах кислоты: в НС1 3,3, HNO3 6,6, H2SO4 1,8. Изучение сорбционного поведения 16 различных катионов показало, что UO2+ имеет минимальные коэффициенты распределения [7, 8]. Ионы UO2+ удовлетворительно отделяются от других, катионов только в среде серной кислоты. Слабое поглощение UO2+ наблюдается в растворах азотной, соляной и бромистоводородной кислот [9]. Для селективного элюирования элементов, образующих устойчивые фторидные комплексы, используется фтористоводородная кислота или фториды. При введении соответствующего органического растворителя эффективность разделения увеличивается. Этим способом отделяют Zr, Nb, Та, V, Ti, Мо и некоторые другие элементы. Уран селективно элюируют из катионообменника растворами фторида натрия или фтористоводородной кислоты. Таким путем уран отделяют от Са, Си, Mg, Mn(II), Pb, Sr и Fe(II). Вместе с ураном элюируются Fe(III), Al и Be [10, 11]. Фосфорная кислота, образующая комплексы с уранил-ионами, не подходит для-разделений на катионообменниках. Однако в некоторых случаях ее используют в качестве селективного элюента [12]. Шестивалентный уран слабо поглощается из растворов карбонатов соответствующей концентрации вследствие образования прочных карбонатных комплексов. Подобное поведение наблюдается в ацетатных буферных растворах с pH 5,0—5,5. Щавелевая кислота также образует прочные комплексы с U(VI) и используется в качестве довольно эффективного элюирующего агента [13]. Лимонная кислота имеет аналогичные свойства [14]. Для отделения урана от многих катионов- в слабокислых или нейтральных растворах эти катионы обработкой ЭДТА или ЦГДТА превращают в прочные комплексы, которые не поглощаются катионообменниками, однако ионы UO2+ сорбируются в этих условиях [15]. Уран затем легко элюируется 5 М НС1. При замене части воды в растворах НС1 или НВг соответствующим органическим растворителем коэффициенты распределения U(VI) значительно увеличиваются, но для большинства других элементов они остаются постоянными или немного уменьшаются [41]. Таким способом уран можно отлепить от ряда элементов. Джанауэр и др. [17] исследовали отделение урана от 26 элементов на сильнокислотном катионообменнике Dowex 5О-Х8 в растворах, содержащих 5. Применение ионообменннков 271 различные органические растворители. Наиболее подходящим оказался диметилсульфоксид (ДМСО). При использовании в качестве элюента раствора 20%-ного (по объему) по ДМСО, 0,6 М по НС1 и 0,25 М по CH3COONa вместе с ураном десорбируется только кальций. ДМСО дает лучшие результаты по сравнению с метанолом, этанолом, ацетоном, диоксаном, ме-тиленгликолем и уксусной кислотой. Перед элюированием урана десорбируют такие элементы, как Cr(III), Си, Со, Ni, Mo(IV — VI), V(V), Sn(II, IV), Cd, Zn, Mn, Pb, Mg, Be, Hg(II), Pd, Bi, Ti(IV) н In. Элементы Ga, Zr, Al, Ba, Sc и TI прочно связываются смолой и не мешают элюированию урана. В литературе имеется мало данных о поглощении U4+ на катионооб-менниках. При pH > 2 ионы U4+ гидролизуются с образованием U(OH)3+ и полимерных ионов, что значительно затрудняет элюирование U из смолы. Катионы U4+ сильно сорбируются из растворов бромистоводородной кислоты. Максимальное поглощение наблюдается в - 4,5 М НВг, что позволяет проводить разделение смеси U(IV) — U(VI). Катионы U(IV) и U(VI) проявляют повышенную селективность к ионо-обменникам, содержащим фосфорнокислотные функциональные группы. На этих смолах UO^+ в кислой среде (0,2 — 0,5 М HNO3) отделяют от ряда двух- и трехзарядных катионов. VpaH(VI) элюируют 3%-ным раствором (NH4 )2СО3 или смесью 5 М НС1—1 М NH4F [18—20]. ОРГАНИЧЕСКИЕ АНИОНООБМЕННИКИ В растворах минеральных кислот ионы U(IV) и U(VI) образуют комплексы различной устойчивости, которые поглощаются сильноосновными анионообменниками. В концентрированных растворах соляной кислоты U(VI) образует комплексы состава [UO2C13]“ и [UO2C14]2-, которые легко поглощаются анионообменниками. Определены следующие значения коэффициентов распределения: 1 в 1 М НС1, 100 в 4 М НС1 и 103 в 8—10 М НС1. Для U(IV) в 1—6 М НС1 Dg < 1, а в 10—12 М НС1 Dg > 102. - Эффективность отделения урана от других элементов в значительной степени зависит от концентрации соляной кислоты. В 12 М НС1 сильноосновные анионообменники вместе с ураном (VI) удерживают Co(II), Fe(III), Au(III), Ga, Ge, Sn(IV), Ti(IV), Zr, Hf, Sb(V), Pa(V), W(VI) и Mo(VI). Щелочные и щелочноземельные металлы, Ag, Be, Mg, Mn(II), Cu, Ni, Zn, Cd, Hg(II), Bi(III), Y, Sc, лантаноиды, Cr(III), Al, Ac и TI сорбируются частично или совсем не сорбируются. Эта среда особенно удобна для анализа уранового горючего в алюминиевых капсулах [21]. Аналогичным способом отделяют субмикрограммовые количества Al, Pu(III) и Fe(II) [22]. В 4—6 М НС1 ypaH(VI) можно отделять от Со, V(V), Ge, Ti, Zr, и Hf, но отделение от элементов, образующих сильносорбируемые хлоридные комплексы [Zn, Cd, Hg(II), Pb, Bi], невозможно. Солянокислая среда имеет большое значение при разделении смеси U—Fe. После восстановления катионов Fe3+ в Fe2 + последние не сорбиру- 272 Часть II Таблица 5.43. Коэффициенты распределения D U(VI) и Fe(III) на смоле Dowex 1-Х8 в смеси 90 об.°7о органического растворителя — 10 об.% 6 М НО [23] Растворитель D g U(VI) Fe(III) Метанол 1000 30 Этанол 1500 40 1-Пропанол 1600 90 2-Пропанол 5000 140 1-Бутанол 1000 50 Метиленгликоль 18500 10 Этиленгликоль 9000 - 1 Муравьиная кислота < 1 <1 Уксусная кислота 85000 70 Ацетон 400 < 1 Тетрагидрофу- ран 200 < 1 ются анионообменником при условии, что концентрация НС1 не превышает 7 М. Восстановитель не должен восстанавливать U(VI) в U(IV). Наиболее подходящими восстановителями являются иодистоводородная кислота, ио-дид аммония и аскорбиновая кислота. ,В 4—5 М НС1 происходит полное восстановление ионов Fe3+. В более концентрированной кислоте восстановление неколичественное. Для разделения смеси U—Fe вместо восстановления ионов Fe3 + можно использовать среду 6 М НС1 — органический растворитель. Данные, представленные в табл. 5.43, показывают, что метиленгликоль является наиболее подходящим растворителем. В присутствии этого растворителя поглощение Fe(III) значительно ниже, чем U(VI) [23, 24]. Нитратные комплексы U0i;+ в растворах азотной кислоты слабо поглощаются сильноосновными анионообменниками. Для Dowex 1 коэффициент распределения Dg в 1 М HNO3 меньше 2, а в б—8 М HNO3 повышается примерно до 15. Дальнейшее повышение концентрации HNO3 приводит к уменьшению поглощения комплекса (в 14 М HNO3 Dg около 6). На низком поглощении комплекса уранила в 8 М НС1 основано его отделение от Pa(V) (Dg = 50), Th (Dg = 3 • 102), Np(IV) (Dg = 103) и Pu(lV) (Dg > 103). Высокая разделяющая способность азотной кислоты этой концентрации используется при аналитическом разделении смеси U—Np, Pu и в технологическом процессе очистки урана от нептуния и плутония при переработке облученного ядерного горючего. 5. Применение ионообменников 273 Водные растворы азотной кислоты непригодны для отделения урана от щелочных и щелочноземельных металлов, Be, Со, Ni, Cd, ?e(II), Zn, Al, Fe(III), Cr(III), Ga, Ti и V(V) вследствие низких нли близких величин Dg. Если вместо растворов чистой гзотной кислоты использовать слабо подкисленные азотной кислотой растворы нитратов [NH4NO3, Ni(NO3)2, A1(NO3)3], поглощение урана возрастает. В смеси 1,6 М A1(NO3)3 — 0,3 М HNO3 (pH около 2) Dg больше 103. Поглощение урана зависит от природы катиона нитрата, его концентрации и кислотности раствора. Сорбция урана уменьшается с повышением концентрации HNO, при постоянной общей концентрации NO3~. Как и 6 солянокислой среде, поглощение UO2+ выше в присутствии соответствующего органического растворителя. Лучшими растворителями являются алифатические спирты. Сорбция нитратных комплексов уранила повышается с увеличением длины углеродной цепи используемого спирта. Комплексы типа [UO^SO^J2- и [UO2(SO4)3]4-, образующиеся в растворах серной кислоты, сильно поглощаются анионообменниками в 804-форме. Наиболее полная сорбция наблюдается в разбавленной кислоте; с повышением концентрации кислоты сорбция уменьшается. Это следует из значений D в 0,025 М H2SO4 (104); 0,05 М H2SO4 (103); 0,25 М H2SO4 (> 100); 0,5 М H2SO4 (около 50). Be, Mg, Со, Ni, Си, Zn, Cd, Аи, щелочные металлы, La, Се(Ш) и другие лантаноиды, Fe(II), Al, In, As(III), Sb(III), Y, Mn(II) и V(IV) не сорбируются в 0,05—5,0 M H2SO4. Коэффициент распределения Dg этих элементов составляет около 1; они легко отделяются от урана, даже когда присутствуют в большом избытке. Элементы, образующие нерастворимые сульфаты, мешают сорбции урана, так как последний может соосаждаться с сульфатами (особенно с кальцием). Сильно мешающие ионы С1~ и NOJ' необходимо удалять из раствора отдымливанием с H2SO4. Фосфат-ионы отделяют от урана в среде H2SO4, не содержащей элементов, образующих нерастворимые фосфаты (Ti, Zr, Th). Четырехвалентный уран слабо поглощается из растворов H2SO4. Это обстоятельство следует учитывать при разделении смеси U—Fe, поскольку U(VI) может быть восстановлен неудачно выбранным восстановителем для Fe(III). В присутствии фосфат-ионов восстановление Fe(III) мягкими восстановителями (например, SO2) протекает неколичественно, и вместе с ураном сорбируется некоторое количество железа. Для элюирования урана используют разбавленные минеральные кислоты. Их концентрацию выбирают таким образом, чтобы не образовывалось новых сорбируемых комплексов. Лучшие результаты получены с 1—2 М хлорной кислотой. Однако при переведении анионообменника в С1О4-форму возникают некоторые трудности. Поэтому для элюирования урана часто используют азотную (0,2—2,0 М) или соляную (0,2—1,0 М) кислоту. При использовании более концентрированной соляной кислоты элюирование протекает неполно преимущественно вследствие образования комплекса [UO2C14]2~ . Сульфатный комплекс U(V!) элюируют 5—10%-ным 274 Часть II раствором NH4C1 или подкисленным раствором NH4NO3. Этот комплекс не десорбируется ни 5%-ным раствором лимонной кислоты (pH 5,0), ни 5%-ным раствором винной кислоты; он слабо десорбируется 1%-ным раствором NaOH. В карбонатных растворах ди- или трикарбонатные комплексы U(V1) поглощаются сильноосновными анионообменниками. Степень сорбции зависит от концентрации COj~ и уменьшается с повышением концентрации последних [25]. Углекислая среда непригодна для отделения урана от элементов, образующих нерастворимые карбонаты, но ее можно использовать для отделения урана от молибдата, ванадата, карбоната и силиката при условии, что эти анионы легко десорбируются раствором карбоната натрия. Карбонатный комплекс U(VI) удерживается обменником. Для элюирования карбонатного комплекса уранила наиболее часто используют водные (5—10%-ные) растворы NaCl, NH4C1 или NaNO3. Более разбавленные растворы десорбируют U(VI) не полностью. Анионообменники сорбируют из разбавленных растворов фосфорной кислоты микрограммовые или миллиграммовые количества урана. Сорбция U уменьшается с повышением концентрации кислоты [26, 27]. Уменьшение поглощения наблюдается также в случае, когда в фосфорной кислоте содержится другая минеральная кислота. В растворах фосфорной кислоты кроме урана сорбируются также Np(IV), Zr и Nb. Однако Fe(lll), Al, Си, Ni, Со, Мп, Mg, Са и Zn элюируются смесью 0,5 М Н3РО4 -- 0,25 М H2SO4 и таким способом отделяются от урана. Сильноосновные анионообменники поглощают комплексы U(VI), образованные в среде фтористоводородной кислоты. С повышением концентрации кислоты сорбция урана уменьшается. В 1 М HF ypan(VI) отделяется от Со, Ni, Си, Zn, Cd, TI, Bi и Ga, которые не сорбируются в этой среде. Ацетатные комплексы урана(,У1) состава [UO2(CH3COO)3]~ и [UO2(CH3COO)4]2- поглощаются анионообменниками при pH 4—5,25. Таким способом можно отделить микрограммовые количества урана от Fe(III), Al, Th, Pb, Co, Ni, Hg, Zn, Cd, Cu, Ca, Mg и других элементов. Селективность U(VI) к ионообменникам в уксусной кислоте выше, чем в растворах НО или H2SO4. К сожалению, в ацетатной среде можно отделить только относительно небольшие количества урана. Вследствие более высокого значения pH мешает присутствие фосфатных анионов, образующих нерастворимый фосфат уранила. Сорбированный ацетатный комплекс элюируют 0,2 или 0,8 М НС1. Среди многочисленных органических кислот, используемых для отделения урана (винная, салициловая, щавелевая, малоновая, глутаровая, адипиновая, ЭДТА) важную роль играет аскорбиновая кислота. Эта кислота при pH 4—7 образует с U(VI) аскорбаты, которые легко сорбируются сильноосновными анионообменниками. Максимальная сорбция наблюдается при pH 4—4,5. Вместе с ураном сорбируются титан, цирконий, гафний, ванадий, молибден, вольфрам и торий. Fe(H), Мп, Сг(Ш), Со, Ni, Zn, Bi, As, 5. Применение ионообменников 275 Al, Pb, щелочные и щелочноземельные металлы и лантаноиды не сорбируются. Небольшие количества фторидов, сульфатов, хлоридов или фосфатов не мешают сорбции комплекса уранила. Уран элюируют 1 М НС1. Анионообменники слабо сорбируют Cr(III), Mo(VI), и W(VI) из разбавленной азотной или соляной кислоты. Сорбцию хрома можно улучшить окислением Сг(Ш) в Cr(VI), который проявляет высокое сродство к анио-нообменникам. Однако при неправильном выборе обменника в процессе восстановления Cr(VI) в Сг(Ш) может произойти деструкция смолы. В растворах щавелевой кислоты большинство переходных металлов образует стабильные анионные комплексы, которые характеризуются высоким сродством к сильноосновным анионообменным смолам [28]. Ионы Сг(Ш) на холоду очень медленно образуют сорбируемые оксалатные комплексы. Поэтому, если холодный раствор оксалата, содержащий Сг(Ш) и, например, Fe(III) и А1, пропустить через сильноосновный анионообменник, в элюат перейдет более 99% присутствующего хрома. В этих условиях Fe(III) и А1 сорбируются количественно. Cr(VI) отделяется на сильноосновных анионообменниках элюированием перхлоратом натрия [29]. В щелочных растворах хром(У1) легко сорбируется сильноосновными анионообменниками' [30] и таким путем отделяется от ряда элементов. Хром(У1) вымывается из анионообменника 8—10%-ным раствором карбоната натрия или, более удовлетворительно, водным раствором смеси карбоната и бикарбоната натрия. Поглощение Mo(VI) и W(VI) повышается с увеличением концентрации НС1, достигая максимальной величины в 5 М НС1. Молибден(У1) не сорбируется из растворов азотной кислоты, если их концентрация превышает 1 М. Молибден и вольфрам хорошо поглощаются анионообменниками из растворов фтористоводородной кислоты с концентрацией выше 7 М. Сродство к анионообменникам уменьшается в ряду W > Мо > Сг . . В фосфорной кислоте молибден характеризуется высокими коэффициентами распределения (> 104 в 0,1 М Н3РО4). В растворах серной кислоты Mo(VI) и W(VI) сорбируются вместе с U(VI), Th, V(V) и Sn(II) и таким путем отделяются от других элементов. Молибден и вольфрам сорбируются на анионообменниках в присутствии борной или тиогликолевой кислоты [31]. Описаны методики разделения Мо—W с помощью борной кислоты [32]. Борная кислота образует сорбируемые комплексы только с вольфрамом. В щелочной среде (NaOH) Мо и W отделяются от Zn, V, Ni, Ti, Fe, Al, Be, Cd, Co, Си и Ga [33]. Лабораторные методики ОТДЕЛЕНИЕ Cr ОТ Al НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [30] Методика. Колонку (15 х 1 см) заполняют 15 см3 сильноосновного анионообменника Amberlite IRA-400 в Cl-форме, который переводят в ОН-форму обработкой 276 Часть II 100 см3 0,5%-ного раствора NaOH. К раствору, содержащему около 10 мг обоих элементов, прибавляют 50 см3 теплого 10%-ного раствора NaOH и 2 см3 30%-ного раствора Н2О2. После окисления всего Сг в шестивалентное состояние раствор кипятят до тех пор, пока окраска не станет желтой. Избыток пероксида водорода разрушают кипячением. Раствор охлаждают, прибавляют 300 см3 воды и пропускают через колонку со скоростью 5 см3/мин. Алюминат- и хромат-ионы поглощаются смолой. Алюминий элюируют 400 см3 2%-ного раствора NaOH, хром вымывают 10%-ным раствором Na2CO3 со скоростью 2 см3/мии или смесью 100 см3 10%-ного Na2CO3 и 250 см3 насыщенного раствора NaHCO3. ОТДЕЛЕНИЕ Сг(Ш) ОТ А1 ИЛИ Fe 134] Методика. Раствор, содержащий не более 50 мг Сг и 30 мг А1 или Fe, упаривают до объема около 10 см3. Раствор охлаждают на ледяной бане и быстро прибавляют 20 см3 холодного 2%-ного раствора щавелевой кислоты. После встряхивания смеси в течение приблизительно 30 с раствор пропускают со скоростью 40 см3/мии через колонку (18 х 1 см), заполненную смолой Amberlite IRA-401 в СгО4-форме. Сосуд, в котором находился исходный раствор, промывают -2 см3 0,05 М щавелевой кислоты. Остаток хрома, сорбированного на колонке, элюируют 400 см3 0,05 М щавелевой кислоты. Алюминий десорбируют 500 см3 0,3 М НС1. Отделение Fe(III) от Сг(П1) выполняют аналогичным способом. Для удаления остаточного хрома из колонки рекомендуется смесь 0,05 М щавелевой кислоты — 0,2 М НС1. Fe(IlI) элюируют 0,3 М НС1. ОТДЕЛЕНИЕ U ОТ БОЛЬШИХ КОЛИЧЕСТВ Fe И А1 [35] Метод пригоден для отделения микро- и миллиграммовых количеств U от Fe и А1 Методика. Колонку (10 х 1 см) заполняют 1,5 г сильноосновного аниоиообмен-ника Deacidite FF (0,2—0,3 мм) в ИО3-форме. Анализируемый раствор, содержащий разделяемые элементы, делают 0,3 М по HNO3’h 1,6 М по AI(NO3)3 и пропускают его через колонку. Затем колонку промывают 6 см3 1,6 М раствора A1(NO3)3. Fe(III) проходит в элюат. Алюминий элюируют 8 см3 8 М НС1, уран — 25 см3 0,1 М HCI. ОТДЕЛЕНИЕ СВОБОДНОГО ОТ НОСИТЕЛЯ 231Th ОТ 235U [36] Методика. Колонку подходящего размера, заполненную сильноосновным анио-нообменником Dowex AG-1-X8, обрабатывают 12 М НС1 (до состояния равновесия). Раствор (12 М по НС1), содержащий разделяемые элементы, пропускают через колонку, оставляют колонку на 24 ч и элюируют 231Th 50 см3 12 М НС1. ОТДЕЛЕНИЕ U ОТ Th НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [37] Методика. Сильноосновный анионообменник Dowex 1-Х8 в Cl-форме (0,15—0,074 мм), помещенный в колонку размером 12 х 0,6 см, приводят в равновесие со смесью 90% ацетона — 10% 1 М НС1. Смесь U—Th превращают в хлориды 5. Применение ионообменников 277 выпариванием с концентрированной НС1. Остаток растворяют в смеси указанного' выше состава и пропускают раствор через колонку. Торий элюируют 6 М НС1, уран — 1 М НС1. Этот метол пригоден для отделения микро- и миллиграммовых количеств урана или тория. ОТДЕЛЕНИЕ УРАНА ОТ Be, Mg, Са, Al, Ga, In и V [38] Метод применим для отделения миллиграммовых количеств U от микро- и миллиграммовых количеств других элементов. Методика. Колонку (75 х 1 см) заполняют анионообменником Dowex 1-Х8 (0,15—0,074 мм) в МО3-форме и пропускают через нее смесь 95% метанола — 5% 5 М HNO3, содержащую разделяемые элементы. Элементы (за исключением урана) элюируют смесью 95% метанола — 5% 5 М HNO3. Уран элюируют смесью 50% метанола — 5% 5 М HNO3 — 45% Н2О. Обзор других методов разделения представлен в табл. 5.44. 5.2.6.2. 6 Б: S, Se, Те, Ро Исходя из природы этих элементов, для их разделения используют преимущественно анионообменники. Катионообменники применяют для решения некоторых специфических задач. ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТИОНООБМЕННИКИ Катионообменники имеют большое значение при отделении селена от теллура, а также при их отделении от других элементов. Методики разделения основаны на том, что Se(IV) и Se(VI) не сорбируются катионообмен-никами из разбавленных растворов минеральных кислот, тогда как Te(IV) хорошо поглощается смолой в этих условиях. В щелочных растворах селен не сорбируется, но теллур поглощается смолой при условии, что pH раствора не превышает 8,5. В растворах соляной кислоты наблюдается незначительная сорбция Se(IV), Se(VI), Te(IV) и Te(VI) на катионообменнике. Коэффициенты распределения в 0,1—12 М НО составляют около 1. В растворах соляной кислоты в присутствии большого избытка ионов Fe3+ селен(1У) количественно удерживается смолой Dowex 50-Х8 [76]. В солянокислой среде полоний ведет себя аналогично селену и теллуру [77]. В 0,10—4,0 М азотной кислоте селен(1У) не сорбируется катионообмен-никами. Te(IV) в этих условиях поглощается смолой, но его сорбция уменьшается с повышением концентрации кислоты. При разделении смеси Se(IV) — Te(IV) на катионообменнике большое значение имеет бромистоводородная кислота. В 12 М НВг селен первым отделяется на катионообменнике Dowex 50W-X4 [78]. Сорбция полония в этой среде выше, чем сорбция селена и теллура. - В растворах серной кислоты Se(lV) не сорбируется катионообменниками при любой концентрации кислоты. Теллур, напротив, сорбируется катио- 278 Часть II Таблица 5.44. Методики разделения элементов группы 6 А Элемент Отделяемые компоненты Ионообменник Условия разделения Литература Сг Mo, W Анионообмен-ник AB-17 Cr: 1 M NH4CI—5% NH, Mo: 1—2 M HCl 39 W Сталь 40 W Mo, Nb, Ti, V AB-16 NaF—HCl—NaOH 41 W Cr, Mo AB-17 HF—HCl—H,SO, 42 W Mo, Nb AB-17 HF—HCl 43 W TI pH 2,5 44 W Nb, Ta, Ti Dowex 1 Щавелевая кислота 45 W V—Ti—Mo Dowex 1-X8 V: 10,1 M HF Ti: 27,5 M HF Mo: 27,5 M HF W: 7 M HCl—3 M HF 46 Сг, Ti, Fe Cu, Ni, Zn КУ-2 47 Cr Ni, Cu, Mn КУ-2 Co, Ni, Mn: 0,3 M HNO, Cr: 2 M HNO, 48 Cr(Vl) Fe КУ-2 Fe: 2 M HCl 49 Cr Щелочной раствор пероксида Amberlite IRA-400, CI-форма Элюирование: насыш. NaHCO3 50 Mo В (в бориде молибдена) Dowex 50 H3BO3: 0,01 M HCl Mo: 20 cm3 5 M NH,— 40 cm’ 1 M KNO, 51 Mo V ЭДЭ-Юп HCl, pH > 1 V: проходит 52 Mo, W Nb, Та Dowex 5OW-X8 53 •U(V1) Монацит РО3 ~ отделяют сначала на А1,О3 Dowex 2-X8 РЗЭ: H2SO4 при pH 2,5 Th: 0,25 M H,SO4 U: 0,5 M HNO, 54 U(IV) Различные элементы Dowex 5O-X8 90% тетрагидрофурана 10% 6 M HNO, 55 U(V1) V(V), Nb(V), W(VI), Mo(VI), Th, Hf, Zr, In, Bi, Sn(lV), РЗЭ, Pb, Sr, Ba Dowex 5OW-X8 W, Nb, V, Mo, In, Bi, Sn, Pb: 0,5 M HCl—1% H2O,. затем 0,6 M HBr U: 1,75 M HCl 56 U(V1) PO’ 4 Amberlite IR-120 PO4‘ не сорбируется U: 4 M HCl 57 U(VI) Продукты расщепления Dowex 5O-X8 U: 90% тетрагидрофурана—10% 12 M HCl 58 U(V1) Fe, Al Deacidite FF Fe: 1,6 M AI(NO3)3— 59 0,3 М HNO3 Al: 8 М НС1 U: 0,1 М НС1 5. Применение иоиообменников 279 Таблица 5.44 (продолжение) Элемент Отделяемые компонент ы Ионообмениик Условия разделения Литература U(VI) Th, Fe, Al Dowex 1-X8 U: диэтиловый эфир— 0,03 М H.NO, Th, Fe, Al: f M HNO, 60 U(VI) Fe, Pil, Al Deacidite FF Fe, Pu, Al: 10— Il ,M HCi—HI U: 0,1 M HCl 61 U(VI) Примеси в жи°, Deacidite FF Примеси: 8 M HCl 62 U(VI) Графит, импрегни-роваиный ураном, примеси Dowex 1-X10 Примеси: 8 M HCl 63 U(VI) Мочевина, природные воды Dowex 1-X8 Различные элементы: 4—6 M HCl U: 1 M HCl 64 U(VI) Cd, Pb, Ni, Mn24 Dowex l’-X8 Mn, Ni, Pb: 9 M HCl U: 1 M HCl 65 66 U(VI) Na, Mg, Ca, Ni, Pb, Mn, Co, Cu. Al, La. Cr(III), Se, As(lll), Th, Zr, Se(IV), Ti, As(V), V(IV), Fe(II) Dowex 1-X8 Na, Mg, Ca. Al, La, Th, Ni, часть Cr(IlI), V(1V), Pb, Sc: 11 M HCl Mn. Ti, As(V), Fe(ll), Zr, Se(IV) и оставшиеся V(IV), Sc, CT(III): 6,5 M HCI Co, As(lll), Cu, Ci(Ill) остаток: 3 M HCi U: 0,01 M HCl 67 C(V1) Sm, Th Amberlite CG-4B Sm: 11,4 M HCl Th: 6 M HCl U: 0,1 M HCl 68 U(VI) Be Dowex 1-X8 Be: 10 M HCl 69 U(VI) Rh, Ru, Mo, Zr Dowex 1-X8 Zr, Ru: 6 M HCl U: 0,3 M HCl Ru, Mo: 8 M HNO, 70 U(IV) U(VI) Катионообмен- НИК 0,05 M H2SO4 71 и 230Th КУ-2 X15 0,05 M H,SO4 72 0 Al Dowex 1-X8 HCl 73 и Fe Dowex 1-X8 Трибутилфосфат, керосин, ацетон, HCl 74 и Np, Th Неорганический ионообмеиник Np(V): 0,025 M HNO, L'(VI): 0,20 M HF 75 Np(lV), Th: 8 М HNO, 280 Часть II нообменником, и его сорбция уменьшается с повышением концентрации кислоты. Сильнокислотные катионообменники играют важную роль на стадии отделения мешающих элементов при анализе Se и Те в форме анионов. Этот метод непригоден в тех случаях, когда для предотвращения гидролиза присутствующих катионов (например, Sb, Bi и т. п.) повышают кислотность анализируемого раствора. Применение катионообменников дает хорошие результаты при определении сульфатов в виде BaSO4 с предварительным удалением ионов Са2 + и Fe3+ . При удалений мешающих элементов ионообменники более эффективны по сравнению с классическими методами. АНИОНООБМЕННИКИ Сульфат- и политионат-ионы легко сорбируются сильноосновными анионообменниками. Сродство политионат-ионов уменьшается с увеличением количества атомов серы в анионе. Сульфит-ноны также легко сорбируются анионообменниками. Анионы ТеО2~ хорошо поглощаются сильноосновным анионообменни-ком в 1—4 М соляной кислоте. В 3—8 М НС1 коэффициент распределения De медленно уменьшается. С другой стороны, ионы Se(IV) не сорбируются сйльноосновными анионообменниками из менее чем 4 М растворов НС1. В более концентрированной кислоте наблюдается неполная сорбция. О сорбции четырехвалентного полония в литературе имеется мало данных. Известно, что г соляной кислоте ст обция более полная и что полоний сорбируется сильнее теллураЦУ). Шестивалентный селен или теллур не сорбируется сильноосновными анионообменниками в растворах НС1. В этой среде Te(IV) отделяется от Te(VI). Четырехвалентные элементы этой группы разделяются в растворах соляной кислоты [79, 80]. На сильноосновных анионообменниках в среде азотной кислоты только полоний(1У) сорбируется из смеси Se — Те — Ро [81, 82]. Se и Те не сорбируются сильноосновным анионообменником Dowex 2 в растворах фосфорной кислоты [83, 84]. Эта среда используется для их отделения от многих элементов. Ионы SeO2~ и ТеО2- в щелочных растворах (КОН) хорошо сорбируются анионообменником Dowex 1. Оба иона отделяют элюированием смесью 3 М NH4OH — 0,5 М NaOH; ноны ТеО2- элюируются первыми. Если присутствуют сульфат:ионы, то их элюирование этим раствором протекает очень медленно. В этом случае лучше использовать 2 М раствор NaOH (после элюирования SeO2~ и ТеО2~) [85]. Следовые количества Se(IV) и Se(VI) отделяют от Те на сильноосновном анионообменнике Amberlite IRA-400 (в ацетатной форме) в слабокислых растворах, содержащих уксусную кислоту и ацетат натрия (pH 2,6—2,8). 5. Применение иоиообменииков 281 Обе ионные формы Se удерживаются смолой, тогда как более слабые кислоты теллура в этих условиях количественно проходят в элюат. Селен элюируют 3 М раствором NaCl [86]. Лабораторные методики ОТДЕЛЕНИЕ SO;;- ОТ ТеО^ НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [87] Методика. Нейтральный или слабокислый (< 0,1 М НС1) раствор, содержащий оба элемента, пропускают через колонку (5 х 1 см), заполненную анионообменной смолой Amberlite IRA-400 в С1-форме (0,177—0,125 мм). Сульфат-ионы удерживаются смолой, а ионы ТеО}- количественно проходят в элюат. Затем колонку промывают водой и десорбируют ионы SOj~ 10%-ным раствором NaCl. Этот метод применим для разделения серы и теллура при анализе радиоактивных осадков. ОТДЕЛЕНИЕ Te(IV) ОТ Te(VI) НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [88] Методика. Колонку (5 х 1,2 см) заполняют анионообменной смолой Amberlite IRA-400 в Cl-форме (0,177—0,125 мм) и пропускают через нее 3—12 М раствор НС1, содержащий анализируемые ионы. Теллур(1У) количественно удерживается смолой, а телЛур(У1) проходит непосредственно в элюат. ОТДЕЛЕНИЕ СЛЕДОВ Se ОТ ТЕЛЛУРОВОЙ КИСЛОТЫ [89] Методика. В раствор теллуровой кислоты вводят уксусную кислоту до pH 2,7—2,8 и пропускают через колонку соответствующего размера, заполненную сильноосновным анионообменником Amberlite IRA-400 в ацетатной форме. Смолу переводят в ацетатную форму пропусканием через колонку 3 М раствора ацетата натрия и промыванием водой. ИонообменниК сорбирует только селен. Содержание Se в теллуровой кислоте после его отделения уменьшается от исходного (70 мкг/мл) до менее 0,2 мкг/мл. ОПРЕДЕЛЕНИЕ S В ПИРИТЕ [90] Методика. 0,5 г тонкодисперсного образца пирита растворяют в 10 см3 смеси 3 объемов HNO3 (d = 1,3) и 1 объема концентрированной НС1. Растворение заканчивают нагреванием на водяной бане. Раствор выпаривают досуха. Остаток растворяют в 5 см3 концентрированной НС1, снова выпаривают, остаток опять растворяют в 1 см3 соляной кислоты при нагревании, разбавляют горячей водой приблизительно до 100 см3 и отфильтровывают. Полученный раствор пропускают через колонку, заполненную сильнокислотным катионообменником в Н-форме. Минимальная общая емкость смолы должна быть 30 ммолей. Затем колонку тщательно промывают водой до нейтральной реакции элюата. Длительность процесса сорбции и промывания около 60 мин. Элюат, содержащий ионы SOJ-, кипятят .и осаждают сульфаты медленным введением хлорида бария. Обзор других методик разделения приведен в табл. 5.45. 2-581 Таблица 5.45. Методики разделения элементов группы 6Б Элемент Отделяемые Ионообменник Условия разделения Лите- компоненты ратура S SO*“, S2“, SO2-, Diaion SA-100, SO2-; 0,1 M NH4NO3—NH3 -91 s,d2' NOj-форма S2-: то же—ацетон (30 об.%) SO2': 0,1 M NaNO3 S2O2": 1,0 M NaNO3 S s2-, so2-, SO2-, Dowex 1-X8, S2“: 2,0 M KCI 92 S2O2- - CI-форма SO2": 2,0 M KCI SO2": 0,1 M KCI S2O2-; 1,0 M KCI S S2-, SO2-, SO2-, Rexyn 201, S2": 0,04 M NaCl—NH3, 93 S2O3", SCN CI-форма pH 10,6 SO2': 0,04 M NH4NO3— ацетон (30 об.%)—NH3 до pH Ю,0 SO2’: 0,2 M HC1 S2O2-; 1 M NaCl SCN": 1 M NaCIO4 S s2-, SO2’, SO2 , Dowex 1-X8 Градиентное элюирование 94 s2o2- 0—0,1 M KCI SO2-: 1 M KCI Se Те—Po Amberlite CG-4B Se: 3 M HC1 79 Те: 1 M HCI Te(IV) Te(VI) Amberlite IRA-400 Te(VI): 3—12 M HCI 88 Se, Те Po 95 Se Hg AB-17 Se: 2 M HNO3 96 Po(RaF) Pb(RaD), Bi(RaF) Dowex 50-X4 Po: 6 M HCI 78 Pb, Bi: 12 M HBr Те Sb—Sn Dowex 1 Sb: 3 M HCI Те: 1 M HCI Sn: 2 M HCIO4 97 Po Pb, Bi Amberlite Pb: 2—3 M HCI 98 IRA-411 Bi: 12 M HCI Po: 8 M HNO3 Te(VI) Cu, Fe, Ni, Co, Amberlite 99 Bi IR-120 Se Стекло 100 Se, Те Различные Deacidite FF HCI 101 элементы Te(VI) Bi КУ-2 Те: проходит Bi: >0,2 M HCI 102 Se, Те Сульфидные руды 103 Те Тяжелые AB-17 104 элементы 5. Применение ионообмеиииков 283 Литература 1. Korkisch J., Feik Е, Ahluwalia S. S., Taianta, 14 (1967) 1069. 2. Buchwald H., Richardson E., Taianta, 9 (1962) 631. 3. Fritz J- S., Dahmer L. H, Anal. Chetn., 37 (1965) 1272. 4. Gottschalk G. Z„ Z. anal. Chem., 187 (1962) 164. 5. Luke C. L„ Anal. Chem., 33 (1961) 1365. 6. Luke C. L., Anal. Chem., 33 (1961) 1964. 7. Strelow F. W., Anal. Chem., 32 (1960) 1185. 8. Strelow F. W., Rethmeyer R., Bothma C. J., Anal. Chem., 37 (1965) 106. 9. Nelson E, Michelson О. C., J. Chromatogr., 25 (1966) 414. 10. Korkisch J., Huber A., Taianta, 15 (1968) 119. 11. Krawczyk-Oboyska J., Chem. Anal. (Warsaw), 13 (1968) 551. 12. Krishnana N. P., Murthy T. K, Indian J. Chem., 3 (1965) 105. 13. Krawczyk-Oboyska J., Chem. Anal. (Warsaw), 12 (1967) 13, 225. 14. Quinche J. P., Quinche-Sax S., J. Chromatogr., 32 (1968) 162. 15. Florence T. M., Farrar Y., Anal. Chem., 35 (1963) 1613. 16. Korkisch J., Klakl E., Taianta, 16 (1969) 377. . Janauer G. E., Korkisch J., HubbardS. A., Taianta, 18 (1971) 767. 18. Marhol M., J. Appl. Chem., 16 (1966) 191. 19. Marhol M., Z. anal. Chem., 231 (1967) 265. 20. Парамонова В. И., Акопов Г. А., Кочеванова Л. А., Радиохимия, 10 (1968) 653. 21. Tietze Н., Bildstein Н., Getoff N.., Pfeifer L., Sorantin Н, Atompraxis, 12 (1969) 509. 22. Boise D. G., Foreman J. K., Taianta, 8 (1961) 187. 23. Korkisch J., Hazan L, Anal. Chem., 36 (1964) 2464. 24. Hazan L, Korkisch J., Z. anal. Chem., 213 (1965) 182. 25. Taketatsu T., Bull. Chem. Soc. Japan, 36 (1963) 549. 26. Krishnana N. P., Murthy T. K., Indian J. Chem., 3 (1965) 154. 27. Tourky A. R., Issa I. M., Shalaby L. A., J. Chem., UAR, 5 (1965) 53. 28. Strelow F. W., Winett C. H., EloffC., Anal. Chem., 44 (1972) 2352. 29. Fritz J. S„ Sitkafoose J. P., Taianta, 19 (1972) 1573. 30. Mulokozi A. M., Analyst, 97 (1972) 820. 31. Blasius,E., Pattack H., Angew. Chem., 71 (1959) 445. 32. Iguchi A., Sei. Papers. Coll. Gen. Educ. Univ. Tokyo, 6 (1956) 153. 33. Kawabuchi K., Kuroda R., Taianta, 17 (1970) 67. 34. Mulokozi A. M„ Mosha D. M., Taianta, 22 (1974) 239. 35. Ockenden H. M., Foreman J. K, Analyst, 82 (1957) 592. 36. Buksak D., Chow A., Radiochem. Radioanal. Lett., 8 (1971) 7. 37. Urubay S., Janauer G. E., Korkisch J., Z. anal. Chem., 193 (1963) 165. 38. Korkisch J., Ahluwalia S. S., Taianta, 11 (1964) 1623. 39. Пахолков В. С. Труды Научи.-исслед. инет, хроматогр. Воронеж, унив., 1968, № 2, 166. 40. Bottei R. S., Trusk Br. A., Anal. Chim. Acta, 37 (1967) 409. 41. Гудушаури T. H, Броучек Ф. И., Сб. АН Груз. ССР, 70 (1973) 609. 42. Пахолков В. С., Труды Научи.-исслед. инет, хроматогр. Воронеж, унив., 1968, № 2, 166. 284 Часть II 43. Курбатова В. И., Емашева Г. Н., Федорова Н. Д. Тр. Научи.-исслед. инет, станд. образцов, 7 (1971) 102. 44. Эристави В. Д., Мгалоблишвили М. Г., Ж. аналит. химии, 28 (1973) 375. 45. Foldzinska A., Chem. Anal. (Warsaw), 16 (1971) 281. 46. Ferraro T. A., Taianta, 16 (1969) 669. 47. Головатый В. В., Ошхаковский И., Укр. хим. журн., 30 (1964) 643. 48. Головатый Р. Н. и др. Вести. Львов, унив., Сер. хим., 1964, 71. 49. Zahorchev В., God. Khim. Tekhnol. Inst., 8 (1961) 21. 50. Muklozi A. M., Taianta, 20 (1973) 1341. 51. Dimitrova N., Khristova R., Z. anal. Chem., 268 (1974) 207. 52. Шишков Д. А., Шишкова Л. Г., Годишн. Висш. минно-геол. инет. (НРБ), 9 (1964) 393. 53. Fritz J. S., Dahmer L. Н., Anal. Chem., 37 (1965) 1272. 54. langida В. J., Krishnamachari N., Varde M. S., Venkatasubramanian V., Anal. Chim. Acta, 32 (1965) 91. 55. Feik F., Korkisch J., Mikrochim. Acta, 3 (1967) 900. 56. Strelow F. W., van. Zyl C. R., J. South African Chem. Inst., 20 (1967) 1. 57. Khopkar S. M., De A. K., Anal. Chim. Acta, 22 (1960) 153. 58. Musich M., Orlandini K. A., Korkisch J., USAEC Rept. ANL-7401 (1968). 59. Ockenden D. W., Foreman J. K., Analyst, 82 (1957) 592. 60. Urubay S., Korkisch J., Janauer G. E., Taianta, 10 (1963) 673. 61. Boase D. G., Foreman J. K., Taianta, 8 (1961) 187. 62. Birks F. T., Weldrick G. J., Thomas M. A., Analyst, 89 (1964) 36. 63. Goleb J. A., Faris J. P., Meng В. H., Appl. Spectrosc., 16 (1962) 9. 64. Boni A. L., Health. Phys., 2 (1960) 288. 65. Nakashima F., Anal. Chim. Acta, 28 (1963) 54. 66. Nakashima E, Anal. Chim. Acta, 30 (1964) 167, 255. 67. Yoshimura J., Waki H., Bull. Chem. Soc. Japan, 35 (1962) 416. 68. Kuroda R., Ishida K., Kiriyama T., Anal. Chem., 40 (1968) 1502. 69. Piper N. R., Anal. Chim. Acta, 42 (1968) 423. 70. Karttunen J. O., Anal. Chem., 35 (1963) 1044. 71. КараловаЗ. К., Шибаева H. П., Пыжова 3. И. Ж. аналит. химии, 23 (1968) 455. 72. Каралова 3. К., Пыжова 3. И., Ж. аналит. химии, 23 (1968) 940. 73. Vita О. A., Walker С. R., Trivisonno С. Е, Sparks R. W., Anal. Chem., 42 (1970) 465. 74. Koch W., Korkisch J., Mikrochim. Acta, 1972, 687. 75. Ganzerli-Valentini M.T., Maxia V., Meloni S., Mertinelli A., Rollier M.A., J. Radioanal. Chem., 11 (1972) 179. 76. Yamamoto M., Sakai H., Anal. Chim. Acta, 32 (1965) 370. 77. Nelson E, Murase T, Kraus К. A., J. Chromatogr., 13 (1964) 503. 78. Nelson F., Michelson D. C., J. Chromatogr., 25 (1966) 414. 79. Kuroda R., Ishida K., Kirighama T., Anal. Chem., 40 (1968) 1502. 80. Sasaki V, Bui. Chem. Soc. Japan, 28 (1955) 89. 81. Faris P. P., Buchanan R. E, Report ANL-6811 (1964). 82. DanonJ., Zamith A. A., J. Phys. Chem., 61 (1957) 431. 5. Применение ионообменников 285 83. Wish L„ Anal. Chem., 31 (1959) 326. 84. Freiling E. C., Pascual J., Delucchi A. A., Anal. Chem., 31 (1959) 330. 85. Iguchi A., Bull. Chem. Soc. Japan, 31 (1958) 748. 86. Veale C. R., Analyst, 85 (1960) 133. 87. Kimura K., Ikeda N., Inarida M., Japan Analyst, 7 (1958) 74. 88. Kimura K., Ikeda N., Inarida M., Japan Analyst, 7 (1958) 174. 89. Veale C. R„ J. Inorg. Nucl. Chem., 10 (1959) 333. 90. Samuelson O., Svensk. Kem. Tidskr., 52 (1940) 115. 91. Iguchi A., Bull. Chem. Soc. Japan, 31 (1958) 600. 92. Rassone A. A., Aziz A. A., Aly H. F, J. Inorg. Nucl. Chem., 31 (1969) 3043. 93. Ovens C. W., Radiochem. Radioanal. Lett., 13 (1973) 325. 94. Aly H. F., Abdel-Hamid M. M., Abdel Rassoul A. A., J. Radioanal. Chem. 40 (1977) 65. 95. Schindewolf U., Geochim. et Cosmochim. Acta, 19 (1960) 134. 96. Селезнева H. А., Плотникова О. M., Новиков В. П. Изв. АН Каз. ССР, Сер. хим., 1969, № 4, 76. 97. Рыбаков В., Стронский И. И. Ж. неорг. химии, 4 (1959) 2449. 98. Ishimori Т., Bull. Chem. Soc. Japan, 28 (1955) 432. 99. Uzumase Y., Nishimura M., Akaiwa H, Japan Analyst, 9 (1960) 584. 100. Habermann Z., SklAf a keramik, 12 (1962) 9. 101. Moris D. F., Killick R. A., Taianta, 10 (1963) 279. 102. Zagorchev B., Bojkova D., Todorova N., Compt. Rend., de Г Acad. Bulg. des Sciences, 18 (1965) 247. 103. Stepin V. V. et al., Nucl. Sci. Abstr., 24 (7) (1970) 11418. 104. Бусев А. И., Багбанлы И. Л., Багбанлы С. И. Ж. аналит. химии, 25 (1970) 1374. 5.2.7. Группа 7 5.2.7.1. 7 А: Мп, Тс, Re Для разделения элементов этой группы чаще применяют анионообменники, чем катионообменники. Тс и Re преимущественно находятся в растворе в форме анионов, Мп — в форме двухзарядных катионов. Марганец в виде аниона МпО^“ является очень сильным окислителем и поэтому разрушает органические ионообменники. С другой стороны, ТсО^ и ReO^ поглощаются ионообменниками из кислых растворов, не вызывая разрушения смолы или изменения состояния окисления элементов. ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТИОНООБМЕННИКИ Ионы ТсО^“ и ReO^“ практически не сорбируются катионообменниками. Сорбция технеция не превышает 0,1% [1]. Ионы Мп2+ прочно удерживаются сильнокислотными катионообменниками в среде сильных минеральных кислот. Поглощение уменьшается с повышением концентрации кисло- Таблица 5.46. Коэффициенты распределения Мп2+ на сильнокислотном катионообменнике КУ-2 в растворах различных кислот 5. Применение ионообменников 287 ты [2]. В результате исследования сорбции Мп2+ из растворов различных кислот найдено, что среда уксусной кислоты является наиболее благоприятной (табл. 5.46). Марганец легко отделяется от натрия на сильнокислотном катионообменнике элюированием 1,33 М НС1. При отделении марганца от щелочноземельных элементов, скандия и редкоземельных элементов элюированием 2 М НС1 марганец вымывается первым. Другие элементы десорбируются в следующем порядке: стронций (1,38 М HNO3), барий (1,75 М HNO3), скандий (0,9 М H2SO4), редкоземельные элементы (6 М HNO3) [3]. Способность различных растворов десорбировать Мп2+ из катионооб-менника Dowex 5О-Х8 уменьшается в ряду H2SO4 > NaCl > Na2SO4 > > (NH4)2SO4 > Li2SO4 > HCI > NH4C1 > HNO3 > NH4NO3 > > CH3COONH4 > HC1O4 [4]. Повондра и Шульцек [5] использовали 1,2-диаминоциклогексан-Н, N,-N', N'-тетрауксусную кислоту для отделения марганца от щелочноземельных элементов; эффективное отделение марганца от многих элементов достигается при использовании в качестве элюентов растворов различных хелатообразующих агентов. При анализе сталей особенно важно отделение марганца от железа, кобальта, никеля, цинка и кадмия. Марганец отделяют от Fe элюированием цитратом аммония [6], от Со — вымыванием 9 М хлорной кислотой. Марганец элюируют 5 М НС1О4 [7]. Для отделения марганца от железа используют также слабокислотный катионообменник Wofatit СР-300 в ИН4-форме [8]. Ионы Fe3+ не сорбируются; поглощаемый марганец элюируют 20%-ным раствором NH4H2RO4. На сильнокислотных катионообменниках в 0,1 М растворах хлорида или фосфата аммония сорбируется только марганец; его элюируют 1 М НС1 [9]. Для отделения ионов Мп2+ на катионообменниках пригодны растворы, содержащие минеральную кислоту и органический растворитель (метанол, этанол, пропанол, ацетон, тетрагидрофуран.и т. п.) [10—13]. Влияние этанола на поглощение Мп в среде соляной кислоты показано в табл. 5.47. При отделении рения от молибдена используют преимущественно катионообменники. Молибден сорбируют из растворов с pH 2,5—5,0 в виде МоО2+, тогда как ионы ReO^ проходят непосредственно в элюат [14—16]. ОРГАНИЧЕСКИЕ АНИОНООБМЕННИКИ При взаимном разделении Мп, Тс и Re и отделении их от других элементов чаще применяют анионообменники, чем катионообменники. При отделении марганца от других элементов на анионообменниках обычно используют солянокислую среду. Этот метод основан на образовании хлоридных комплексов различной прочности. Помимо соляной кислоты в качестве элюентов могут служить также винная, лимонная, янтарная, фосфорная и уксусная кислоты при соответствующих pH. 288 Часть II Таблица 5.47. Влияние состава раствора (содержания этанола) на коэффициенты распределения Мп2+ на смоле Dowex 50-Х8 [И] Снсг м Содержание этанола, обЛо 0 20 40 60 80 90 95 0,1 1360 1580 3020 >104 : >104 >104 >104 0,2 510 690 1240 2280 5280 5410 4260 0,5 84 '90 162 285 608 730 1,0 20,2 28,2 42,4 78 157 2,0 6,0 7,7 10,6 18,4 3,0 3,9 3,5 5,5 8,6 Лаврухина и Мельникова [17] описали простую методику разделения смеси 10 элементов на сильиоосновном анионообменнике, предназначенную для анализа марганца (табл. 5.48). Ионы ТсО^~ и ReO^~ очень легко поглощаются сильноосновными анио-нообменниками из разбавленных солянокислых растворов. Достаточно высокое сродство этих ионов к функциональным группам анионообменников позволяет проводить отделение технеция от молибдена (в 1 М НС1) и рения от вольфрама (в 1,5 М НС1), что имеет важное практическое значение. Поглощенные обменником Тс и Re элюируют 4 М HNO3. В зависимости от основности аннонообменника сорбция Tc(VII) уменьшается в следующем ряду: сильноосновный анионообменник [—N(CH3)3] > винилпиридиновый обменник > полифункциональный обменник [18—20]. Благодаря высокому сродству ReO^ к смоле Dowex 1 эти ионы можно отделить от многих элементов в среде фтористоводородной кислоты или в смесях HF—НС1 или HF—NH4C1. Ионы Fe3+, Со2+, Си2+ и Мп2+ элюируют 4%-ным раствором HF; W, Ti и Zr — смесью 10% HF—50% НС1. Молибден вымывают смесью 20% HF—25% НС1. Присутствующий тантал отделяют элюированием раствором 4% HF—14% NH4C1 (pH 5,5). Последним десорбируют рений с помощью 10%-ного раствора НС1О4. Ионы Tc(VII) и Re(VII) сильно поглощаются анионообменникамн из растворов азотной, хлорной и фосфорной кислот. В 1 М HNO3 технеций , сорбируется сильнее рения. Поглощение обоих элементов уменьшается с повышением концентрации кислоты [21]. Таким образом, коэффициент распределения в 0,1 М HNO3 имеет величину около 1 • 103, в 10 М HNO3 — ниже 10. Технеций удерживается более прочно, чем рений. Для разделения смеси ReO^~ — ТсО^ в качестве элюента обычно используют 0,2—0,5 М хлорную кислоту. Рений десорбируется первым [22, 23]. 5. Применение ионообменников 289 Таблица 5.48. Отделение Мп от различных ионов на сильноосновном анионообменнике АВ-17 в ОН-форме [17] Na, К, Mg, Ca, А1, Ni, Be, Sc, Ti, Mn в H2SO4, pH 3-3,5 Элюат AB-17 в ОН -форме Смола Be, Al, Ni, Sc, Ti, Mn | Na, K, Mg, ca | 1%-ный NaOH Элюат Смола Be, Ni, Sc, Ti, Mn Al 5%-ный NaOH Элюат Смола Ni, Sc, Ti, Mn Be Элюат 50%-ный NaOH Смола Sc, Mn, Ti Ni o,im H2C2<V o,im HCi Элюат СмолаМп, Ti 2.5M HF Элюат Смола Ti Mn Элюат 4M HCl Й4 Разделение смесей Mo—Re или W—Re в растворах фосфорной кислоты основано на образовании гетерополикислот. Фбсфоромолйбдат аммония поглощается ионообменником, тогда как рений проходит в элюат. Для разделения смеси W—Re рекомендовано использовать вместо фосфорной кислоты раствор 0,2 М Н3РО4—0,6 М Na2SO4. Этот раствор элюирует только рений [24]. 290 Часть II Таблица 5.49. Коэффициенты распределения Dg ТсО4 в 1 М кислоте на анионообменнике АВ-17 [25] Кислота НС1 H2so4 HNO3 HCIO4 D g 680 550 230 1,6 Способность некоторых минеральных кислот десорбировать Tc(VII) с сильноосновного анионообменника АВ-17 показана в табл. 5.49. Технеций отделяется от 235U на смоле Dowex 1 [26] в щелочной среде. Аналогичным образом в растворах гидроксида натрия разделяют смесь Мо—Re. Смесь обоих элементов в 0,05 М растворе NaOH пропускают через колонку, заполненную анионообменником Amberlite IRA-400. Колонку промывают водой и элюируют рений 8 М НС1. Выход рения после элюирования близок к 100% [27]. Эта методика была использована в двух более старых методах [28, 29] разделения Мо—Re. Через анионообменную колонку пропускают 10%-ный раствор NaOH, содержащий оба разделяемых элемента. Затем колонку промывают водой и 0,2 М НС1 и элюируют рений 8 М НС1. Этим методом рений отделяют от 300-кратного избытка молибдена. Разделение ускоряется при элюировании молибдена 1 М раствором (СООК)2. Рений десорбируют 1 М НС1О4. Этим же методом от рения можно отделить технеций(1У), технеций(У1) и мышьяк(У). Выделение рения составляет 97% при соотношении Re : Мо = 1 : 102 — 104. Метод применим для отделения и определения рения в образцах с высоким содержанием молибдена. Опубликованы аналогичные методики разделения смеси Re—Мо [30, 31]. ВОДНО-ОРГАНИЧЕСКАЯ СРЕДА Согласно данным Вадьтера и Коркиша [32], технеций и рений отделяют от марганца и других элементов на сильноосновных анионообменниках в водно-органических средах. В системе метанол — HNO3 — Dowex 1-Х8 коэффициент распределения Dg Мп2+ меньше 1, в то время как Dg Re и Тс составляют 30—228 в зависимости от соотношения метанол : кислота. Аналогичное поведение наблюдается в этанольной, 2-пропанольной, метиленгликолевой и ацетоновой средах. Re и Тс легко отделяются, например, от Мп, Ni и Со в смеси 70% Н2О — 20% ацетона — 10% 6 М HNO3. Рений селективно сорбируется из раствора, содержащего 90% СН3ОН и 10% 6 М HNO3 [33]. Са, Mg, Мп, U, Си, V, Мо и Fe проходят в элюат, тогда как Re(VII) поглощается анионообменником Dowex 1-Х8. Рений элюируют смесью 70% тетрагидрофурана.— 30% 9 М НС1. 5. Применение ионообменников 291 Лабораторные методики РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Ni — Мп — Со — Си — Fe — Zn НА АНИОНООБМЕННИКЕ [34] Этот метод представляет собой классический пример использования хлоридных комплексов различной прочности и разного сродства (к сильноосновным анионообменникам) для отделения многих элементов. Методика. Колонку соответствующей длины (в зависимости от количества разделяемых ионов), заполненную смолой Dowex 1-Х8 в Cl-форме, промывают 12 М НС1, Образец растворяют в минимальном (1—2 см3) объеме 12 М НС1 и пропускают через колонку, которую после этого промывают 12 М НО. Ионы Ni2+He сорбируются и количественно проходят в элюат. Ионы Мп2+элюируют 6 М НО. Остальные элементы десорбируют следующими элюентами: Со—4 М НО, Си—2,5 М НС1, Fe—0,5 М НС1, Zn—0,005 М НС1. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Bi—Cd—Fe—Си—Мп—Ni НА СИЛЬНОКИСЛОТНОМ КАТИОНООБМЕННИКЕ В СРЕДЕ НС1—АЦЕТОН [35] Методика. Колонку (12,5 Х1,2 см), заполненную сильнокислотным катиоиооб-менником Dowex 5OW-X8 (0,15—0,074 мм) в Н-форме, промывают водой и примерно 10 см3 смеси 60% ацетона — 0,1 М НС1. Около 2 см3 анализируемого раствора смеси разбавляют 10 см3 50%-ного ацетона и медленно пропускают через колонку. Элементы десорбируют со скоростью 0,3—0,5 см3/мин следующими элюентами: Bi 60% ацетона — 0,1 М НО, Cd 70% ацетона — 0,2 М НО, Fe 80% ацетона — 0,5 М НС1, Си 90% ацетона — 0,5 М НС1, Мп 92% ацетона— 1,0 М НО, Ni — 3,0 М НО. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Мп—Со—Fe НА АНИОНООБМЕННИКЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ В СТАЛИ [36] Методика. 0,1—1,0 г стали растворяют в НС1 (d = 1,18) и прибавляют несколько капель раствора соли кобальта(П) в качестве носителя (в случае, когда образец облучен нейтронами). В присутствии нерастворимых карбидов растворение проводят при кипячении. К смеси осторожно прибавляют азотную кислоту и Н2О2. Раствор охлаждают и разбавляют до определенного объема соляной кислотой (d = 1,18) с таким расчетом, чтобы конечная концентрация железа была около 40 мг/см3/ Присутствующие в растворе нерастворимые частицы удаляют центрифугированием. 1 см3 этого раствора пропускают через колонку (7 х 0,5 см), заполненную анионообменником Deacidite FF (0,30—0,15 мм). Марганец и хром элюируют - 7 см3 10 М НО со скоростью 1,5 см3/мин. Кобальт элюируют 6 М НС1, железо — 0,10 М НС1. ОТДЕЛЕНИЕ Мп ОТ Bi И РЬ [37] Описанный ниже метод пригоден для отделения микрограммовых количеств свинца и висмута. 292 Часть II Методика. Колонку (12 х 0,6 см), заполненную смолой Dowex 1-Х8 (0,15— 0,074 мм) в NOj-форме, промывают смесью 95% СН3ОН—5% 5 М HNOj. Смесь нитратов анализируемых элементов растворяют в смеси 95% СН3ОН — 5% 5 М HNOj и пропускают через колонку. Ионы Мп2+ количественно проходят в элюат. Ионы РЬ2 + элюируют 1 М НС1, ионы Bi3 + — 1 М HNO3 (если их разделение необходимо). Трехзарядные ионы редкоземельных элементов и торий сорбируются ионообменником вместе с ионами РЬ2+ и Bi3+. Их селективно десорбируют смесью 90% СН,ОН — 10% 6 М НС1 (до элюирования свинца). ОТДЕЛЕНИЕ Мп ОТ Ni ИЛИ Са [38] Методика. Колонку (10 х 1 см), заполненную анионообменником Dowex 1-Х8 (0,074—0,037 мм) в Cl-форме, промывают смесью этанол — концентрированная НС1 (10 : 2). Хлориды разделяемых элементов растворяют в указанной смеси и пропускают через колонку. Затем колонку промывают раствором этанол — НС1. Никель и кальций количественно проходят в элюат. Марганец элюируют 0,5 М НС1. ОТДЕЛЕНИЕ Re ОТ Мп (ИЛИ Th) И ДРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [39] Методика. Анионообменную смолу Dowex 1-Х8 (0,15—0,074 мм), помещенную в колонку (6 х 1 см), переводят в SCN-форму. Раствор 0,5 М НС1 — 0,025 М NH4SCN, содержащий смесь разделяемых элементов, пропускают через колонку со скоростью 1 см3/мин. Колонку промывают раствором такого же состава до тех пор, пока в элюате не появится марганец. После этого раствором 0,5 М НС1 — 0,5 М NH4SCN элюируют рений. Торий отделяют аналогично марганцу. В среде 0,5 М НС1 — 0,5 М NH4SCN рений отделяют от элементов (Li, Na, К, Be, Mg, Са, Ba, Се, As, Сг, Al, Y, Eu, Dy, Er), которые в этих условияхне поглощаются смолой Dowex 1-Х8. Ионы Te(IV) поглощаются частично, ионы Tc(IV) сорбируются сильно. Сорбцию последнего подавляют уменьшением концентрации SCN-в исходном растворе до 0,02 М. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Re—Мо—Тс НА АНИОНООБМЕННИКЕ [40] Методика. В колонку (6,5 х 1 см) помещают анионообменную смолу Dowex 1-Х8 (0,15—0,074 мм) и переводят ее в SCN-форму обработкой раствором NH4SCN. Через колонку со скоростью 1 см3/мин пропускают 8,0 см3 раствора 0,5 М NH4SCN — 0,5 М НС1, содержащего разделяемые элементы. Когда уровень раствора достигнет верхней части колонки, ее промывают раствором такого же состава. Рений количественно проходит в элюат (около 100 см3). Молибден элюируют 2,5 М NH4NO3, технеций — 4 М HNO3. Этот метод позволяет отделить 39—4800 мкг Re от 29—19600 мкг Мо и до 1000 мкг Re от следов 99тТс. Если смесь содержит более 5 мг молибдена, ионообменник промывают 2,5 М раствором NH4NOj (1 объем колонки). Молибден элюируют раствором 0,5 М NaCl — 0,5 М NaOH. Обзор других методов разделения приведен в табл, 5,50, 5. Применение ионообменников 293 Таблица 5.50. Методики разделения элементов группы 7 А Элемент Отделяемые Ионообменник Условия разделения Литература компоненты 54Мп 56Fe Dowex 1-X8 Мп: 1 M HCI Fe: 0,005 M HCI 41 Мп Sr Dowex AG 50W-X8 Мп: 0,$7 M цитрат NH4, pH 7—7,5 (элюируются также Mg, Са, Си, Zn, Со) 42 Мп Zn Lewatit MN 43 Мп Ta Amberlite CG-120, Н-форма Та: HF(1:1) 5 частей HNO3(1:1) 2 части Мп: НС1(1:1) 44 Мп Al, Sr, Zn, Cu, Ni Dowex 50W-X8 5%-ный раствор лимонной кислоты Мп: 4 М H,SO„ 4 Мп Различные элементы Т риэтилентетрамингексауксус-ная кислота 45 Re Тс Amberlite IRA-400 Re: 5% NH4SCN Тс: 4 М HNO3 46 Re As(Sb) AB-17 As: 8 М HCI—1 М HF 4 М HCI—1 М HF Re: 2 М НС1О — 1 М HF 47 • Re Тс Dowex 1-X8 0,2 М НС1О4 48 Re Mo AH-21-X16 Мо не сорбируется при pH < 3 49 S.2.7.2. 7Б: F, Cl, Br, I, At ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТИОНООБМЕННИКИ Катионообменники используют для группового отделения анионов указанных элементов от других мешающих определению катионов. Условия отделения выбирают таким образом, чтобы катионы не образовывали прочных анионных комплексов с галогенидами. Катионообменники применяют главным образом в Н-форме. В качестве примера использования катионообменников следует упомянуть об удалении катионов Cu2t №2+или Со2+перед титрованием хлоридов нитратом ртути(П). Аналогичным путем удаляют катионы, мешающие титрованию хлоридов по методу Мора. При определении следов галогенидов различными спектрофотометрическими методами мешающие катионы легко удаляются из анализируемого раствора с помощью катионообменников. 294 Часть II Найдено, что иод сорбируется катионообменниками (Dg = 300—1000) из концентрированных растворов НС1 или LiCl, насыщенных газообразным хлором. Иод поглощается в форме комплекса IClp С12. Этим способом удаляют не связанный с носителем иод, образующийся при облучении La2O3 протонами высокой энергии [50]. Аналогичным путем отделяют иод, выделяющийся при облучении теллура тепловыми нейтронами или сурьмы — альфа-частицами. Радиохимическая чистота отделенного продукта выше 99,9%. Астатин также сорбируется катионообменниками из НС1 или растворов хлоридов щелочных металлов, насыщенных хлором [25]. ОРГАНИЧЕСКИЕ АНИОНООБМЕННИКИ Сродство сильноосновных анионообменников к элементам группы 7 Б повышается в ряду F~< С1-< Вг_< 17 Эти смолы применимы для разделения смесей галогенидов. Фторид-ионы слабо связываются функциональными группами. Для поглощения галогенидов наиболее подходящей является смола в ОН-форме. При хроматографическом разделении смесей галогенидов применяют анионообменники в ОН- или МО3-формах. В качестве элюентов обычно используют растворы нитратов щелочных металлов, ацетата натрия и гидроксидов щелочных металлов. В некоторых случаях наиболее подходящим элюентом является раствор бикарбоната натрия. При элюировании хлоридов устанавливают примерно 0,5 М концентрацию элюентов, повышая ее до 2 М при десорбции более тяжелых галогенидов. Иши и др. [51] опубликовали интересный и быстрый метод разделения смеси 38С1 — 82Вг — 1311 (или выделения из этой смеси только 1311). На жидкостном хроматографе с микрошкалой, оснащенном колонкой (размером 59 х 0,5 мм), заполненной анионообменником TSK LS-222 с высокой разрешающей способностью, длительность разделения смеси этих изотопов составляет 19 мин. В качестве элюента используют смесь (1 : 1) 1,5 М раствора нитрата натрия с ацетоном. Время выделения иода 4,5 мин. Длительность разделения смеси макроколичеств С1“—Вг~—I-классическим методом с применением смолы Dowex 1 и нитрата натрия в качестве элюента составляет около 3 ч; введение органического растворителя в раствор нитрата натрия сокращает это время до 60 мин [53]. При разделении элементов группы 7 Б в более выс<.««х состояниях окисления следует принимать во внимание возможность их восстановления смолой, особенно фенольного типа. Такиура и Такино [54] с помощью сильноосновного анионообменника и подходящего элюента соответствующей концентрации разделили содержащую галогениды смесь анионов на 4 группы. Результаты их исследования суммированы в табл. 5.51. Как видно из данных табл. 5.53, ионообменные методы особенно перспективны для концентрирования и отделения фторид-ионов. 5. Применение ионообменников 295 Таблица 5.51. Разделение однозарядных анионов на группы сильноосновным анионообменником Dowex 2 в ОН-форме [54] Элюент Десорбируемые анионы 0,1 М NaOH 1,0 М NaOH ВО", ВгО", F", AsO", IO~ C1”,CN~, NO" 5,0 М NaOH NO", Br",C10" 2,5 М NaNO3 I", CNS” Таблица 5.52. Коэффициенты распределения Dg однозарядного иона астатина на смоле Dowex 1-Х8 в азотной кислоте различной концентрации [54] HNO3, м 0,4 61,4 т 1,3 0,6 38,4 =p 0,5 0,9 17,5 =F 0,4 1,25 11,0 =f 0,3 Однозарядные ионы астатина хорошо поглощаются анионообменника-ми (табл. 5.52), однако работ по ионообменному отделению этого элемента мало вследствие его очень малой распространенности. Лабораторные методики РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ F“— СГ— Br“— 1“— SCN-НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [55] Методика. Колонку (50 х 1 см) заполняют сильноосновным анионообменником Dowex 1-Х4 (0,15—0,074 мм) в ОН-форме. Нейтральный или слабокислый раствор, содержащий смесь разделяемых ионов (1 ммоль каждого иона), пропускают через колонку и оставляют систему на 30 мин. Затем элюируют отдельные ионы со скоростью 1 см-!/мин растворами гидроксида калия следующих концентраций: 0,045 М — фториды, 0,32 М — хлориды, 0,72 М — бромиды, 1,63 М — иодиды, 1,93 М — тиоцианаты. Разделение количественное. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Cl’- Br’- I" НА АНИОНООБМЕННИКЕ [56] Методика. Образец, содержащий до 2,6 ммоля галогенидов, растворяют в 2 см3 0,5 М раствора нитрата натрия и пропускают через колонку (6,7 х 3,4 см2), заполненную сильноосновным анионообменником Dowex 1-Х10 (0,15—0,074 мм) в ч 296 Часть II NOj-форме; смолу предварительно приводят в равновесие с 0,5 М раствором NaNO3. Затем смолу промывают несколькими куб. сантиметрами 0,5 М раствора NaOH3 и этим же раствором десорбируют хлорид-иоиы со скоростью 1 см3/мин (55 см3 элюента). После повышения концентрации нитрата натрия до 2 М элюируются бромид- и иодид-иоиы. В работе [56] описан также метод разделения О Вг“. Для элюирования использован 0,6 М раствор нитрата натрия. РАЗДЕЛЕНИЕ ИОНОВ СГ, Вг И 1~ НА ГИДРАТИРОВАННОМ ОКСИДЕ ЦИРКОНИЯ [57] Методика. Микр’омолярные количества этих ионов разделяют на колонке (12 см х 0,075 см2), заполненной гидратированным оксидом циркония. Обменник предварительно промывают 0,2 М раствором нитрата калия и водой. Для элюирования галогенид-ионов используют растворы нитрата калия следующих концентраций: 0,15 М для иодидов, 0,25 М для бромидов, 1,00 М для хлоридов. РАЗДЕЛЕНИЕ ИОНОВ Ю3" — ВгО3~ — С1О3" [58] Методика. Анализируемый раствор пропускают через колонку, заполненную сильноосновным анионообменником (0,30—0,15 мм) в NOj-форме. После поглощения смеси ионы IOf элюируют 0,5 М раствором NaNO3, а ионы BrOf и ClOf — 2 М раствором NaNO3 со скоростью 2 см3/мин. Авторами работы [58] рекомендованы оптимальные условия разделения: размер колонки, количество разделяемых ионов, объем элюентов. В случае колонки размером 28 см X 6,15 см2, заполненной смолой Dowex 21 К, для вымывания 0,4 ммоля Ю3“ требуется 80—185 см3 элюента; для элюирования 1,0 ммоля ВгО3- 195—390 см3 элюента, а для элюирования 1,0 ммоля СЮ^" 450—650 см3. Элюирование выполняют сначала 370 см3 0,5 М NaNO3 и затем 2 М NaNOj. В случае колонки размером 28 см X 6,15 см2, заполненной анионообменником Dowex 2-Х8, для элюирования 0,1 ммоля Ю3- необходимо 50—200 см3 элюента, для элюирования 0,1 ммоля ВгО^ 205—380 см3 элюента, а для вымывания 15 ммолей С1О3“ 410—620 см3 элюента. Элюирование выполняют сначала 275 см3 0,5 М раствора NaNO3, а затем 2 М NaNO3. ОТДЕЛЕНИЕ F -ИОНОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ [59] Методика. 100 см3 1 М NaOH пропускают через колонку (15x1 см), заполненную сильноосновным анионообменником Dowex 1-Х10 (0,30—0,15 мм). Затем колонку промывают водой до нейтральной реакции элюата, переводят смолу в С1-форму пропусканием 100 см3 2 М НС1 и снова промывают водой до нейтральной реакции элюата. Около 100 см3 анализируемой воды, содержащей приблизительно 1 мг/дм3 F” пропускают через колонку со скоростью 2 см3/мин. Затем смолу промывают 10 см3 бидистиллированной воды. Фторид-ионы элюируют 40 см3 0,1 М NH4C1 (pH 9,2). По окончании элюирования смолу промывают 10 см3 воды. Концентрацию фторид-нонов в объединенных элюатах определяют фотометрическим методом. При содержании фторидов около 0.1 мг/дм3 применяют колонку большего размера (высотой 35 см) и большее количество (500 см3) образца. Элюирование выполняют 600 см3 раствора хлорида аммония. 5. Применение ионообменников 297 ОТДЕЛЕНИЕ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ F ОТ А1 НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [60] Методика. Анионообмеииик Dowex 1-Х8 (0,30—0,15 мм), помещенный в колонку размером 54 х 1 см, переводят в ОН-форму обработкой 300 см3 2 М раствора гидроксида натрия и промывают 50 см3 0,2 М NaOH. Образец, содержащий около 10 мг А1 и 1—10 мг F (в слабощелочной среде), пропускают через колонку со скоростью 2,5 см3/мин. Алюминий элюируют 0,2 М NaOH со скоростью 2 см3/мии. Для полного элюирования алюминия необходимо 240 см3 0,2 М NaOH. Фторид-иоиы элюируют 100 см3 1 М NaOH (следы F-) или 250 см3 1 М.NaOH (более 10 мг F"). Фтор определяют соответствующим фотометрическим методом. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЛЕДОВ СГ -ИОНОВ В АЛЮМИНИИ [61] Методика. 1 г образца растворяют в -30 см3 3 М раствора гидроксида натрия и разбавляют водой до 50 см3. Раствор профильтровывают и фильтрат пропускают со скоростью 1,5 см3/мин через колонку (50 х 12 мм), заполненную сильноосновным анионообменником Amberlite CG-400 в ОН-форме. Затем смолу промывают 20 см3 2 М NaOH и 20 см3 воды. Хлорид-ионы элюируют 0,5 М раствором нитрата аммония. Первые 15 см3 элюата отбрасывают, следующие 15 см3 содержат отделяемые С1~-ионы. Раствор нейтрализуют 1 М азотной кислотой в присутствии бромтимолового синего в качестве индикатора и разбавляют водой до определенного объема. К аликвотной порции (4 см3) раствора прибавляют 1 см3 0,05 М HNO3, 1 см3 реагента [0,05 М Hg(NO3)2—0,055 М КВг в соотношении (1:1)], 1 см3 спиртового раствора дифенилкарбазоиа (0,02 г/см3) и 10 см3 бензола и энергично встряхивают в течение 60 с. Концентрацию хлорид-ионов определяют спектрофотометрически при 562 нм. Обзор других методов разделения галогенидов приведен в табл. 5.53. Таблица 5.53. Методики разделения элементов группы 7 Б Элемент Отделяемые компоненты Ионообменники Условия разделения Литература F- PO3-, различные комплексы ЭДТА Deacid ite FF 62 18р- Вода, охлаждающая ядерный реактор Dowex 50W-X8 Dowex 1-X8 63 F" Вг" AB-17 F-: 80 см3 4%-ного KNO3 Вг-: 330 см3 1%-ного KNO3 64 F- uf;, uo2f2 Amberlite IR-120 65 F" РЗЭ, Са, Si КУ-2 66 F- Питьевая вода Сильнокислотный катионо-обменник 67 3-581 298 Часть 11 Таблица 5.53 (продолжение) Элемеш г Отделяемые компоненты Ионообменник Условия разделения Лите- ратура F“ Железные руды, горные породы Dowex 2-Х 10 F": 10 M НО 68 F” Мешающие Сильнокисл от- 69 элементы ный катионо-обменник F“ СГ—Вг"—Г Dowex 2 F"—СГ—Вг"—Г: 70 1 М NaNO3—NaOH (pH 10,4) F” во, г Amberlite F“: 2 М HCI—0,5 M N2H4 71 CG-400 ВГ: 2 M HCI—2,0 М N2H4 Г: 1 М НС1—4,0 М N,H. СГ г Amberlite IRA-401 72 cr Вг-, Г, SCN- Ионообменная бумага Amberlite SB-2 73 CIO- СЮ", сг, Dowex 1 007: 0,5 М КНСО3 74 СЮ , облученные СГ: 2,0 М КНСО3 нейтронами; КО, СЮ": 1,0 М KNO3 КС1О„ КСЮ, BrO“ ВгО3 , Вг , Dowex 1 ВгО2“: 0,5 М КНСО3 75 облученный ВгО": 1,0 м кнсо3 LiBrO3 Вг-: 1,0 М KNO3 BrO“ Вг- Dowex 1-X8 ВгО~: 0,5 М KNO3 Вг-: 2,0 М KNO3 76 io- ВгО“, СЮ" Сильноосновный 1О~—ВгО": 0,2 М КОН 77 анионообменник СЮ": 0,1 М K2SO4 io- 1О4-, ХеО, Amberlite IRA-400, фосфат цирко- 78 ния 131I Молоко Dowex 1-X8 79 13II Amberlite I: 4 М NH4C1 80 IRA-400 1311 «Cl—82Вг—1311— 21‘At Aminex A-27, 80°C 1 М NaNO3—0,05 М Na2SO3 81 Литература 1. Лаврухина А. К. и др. Аналитическая химия элементов Тс, Pm, At и Fr.—М.: Наука, 1966. 2. Strelow F. W. et al.. Anal. Chem., 37 (1965) 106. 5. Применение ионообменников 299 3. Hadzistelios I., Papadopoulos C., Taianta, 16 (1969) 307. 4. Akki S. B., Khopkar S. M., Chromatographia, 18 (1970) 363. 5. Povondra P., Sulcek Z., Taianta, 5 (1960) 86. 6. Povondra P., §ulcek Z., Collect. Czech. Chem. Commun., 24 (1959) 2398. 7. Nelson F., Nurase T., Kraus K. A., J. Chromatogr., 13 (1964) 503. 8. Zagorchev B., Z. anal. Chem., 218 (1966) 136. 9. Leddicotte G. W., The Radiochemistry of Manganese, USAEC, Washington, 1960. 10. Цитович И. К., Гончаренко 3. Н. Ж. аналит. химии, 23 (1968) 1778. 11. Strelow F. W., van Zyl С. R., Bothnia C. Y., Anal. Chim. Acta, 45 (1969) 81. 12. Цитович И. К. Ж. аналит. химии, 26 (1971) 1908. 13. Цитович И. К., Гончаренко 3. Н. Ж. аналит. химии, 23 (1968) 705. 14. Рябчиков Д. И., Лазарев А. И. Ж. аналит. химии, 16 (1961) 366. 15. Дарбинян М. В., Гайбакян Д. С. Изв. АН Арм. ССР, Сер. хим. наук, 16 (1963) 335. 16. Дарбинян М. В., Гайбакян Д. С. Изв. АН Арм. ССР, Сер. хим. наук, 15 (1962) 217, 321. 17. Лаврухина А. К., Мельникова 3. К. Ж. аналит. химии, 24 (1969) 1714. 18. Boyd G. Е., Larson G. V., Motta Е. Е., Rept. WASH-2152 (1948). 19. Волк В. И., Захаров И. В. Радиохимия, 19 (1977) 794. 20. Киселева Е. Д., Облова А. А., Кузина А. Ф., Спицын В. И. ДАН СССР, 198 (1971) 105. 21. Faris J. Р, Buchanan R. Е, USAEC, Rept. ANL-6811 (1964). 22. Кеппа В. Т., Kuroda Р. К, J. Inorg. Nucl. Chem., 23 (1961) 142. 23. Кеппа В. Т., Kuroda Р. К., J. Inorg. Nucl. Chem., 26 (1964) 493. 24. Рябчиков Д. И., Борисова Л. В., Герлит Ю. В. Ж. аналит. химии, 17 (1962) 890. 25. Лаврухина А. К., Поздняков А. А. Аналитическая химия Тс, Pm, At и Fr.— М.: Наука, 1966. 26. Ichikawa Е, Bull. Chem. Soc. Japan, 32 (1959) 1126. 27. Okuno H., Masatake H., Ishimori T., Japan Analyst, 4 (1955) 386. 28. FischerS. A., Meloche V. H, Anal. Chem., 24 (1952) 1100. 29. Meloche V. W., Preuss A. E, Anal. Chem., 26 (1954) 1911. 30. Плотников В. И., Максай Л. И. Сб. тр. Всес. науч но-исслед. горно-металлург. ин-та цветных металлов, 9 (1965) 115. 31. Дарбинян М. В., Гайбакян Д. С., Изв. АН Арм. ССР, Сер. хим. наук, 15 (1962) 511. 32. Walter С. W., Korkisch J., Mikrochim. Acta, 1971, 81, 137, 158, 181, 194. 33. Korkisch J., Feik E, Anal. Chim. Acta, 37 (1967) 364. 34. Kraus К. A., Moore G. E., J. Amer. Chem. Soc., 500 (1953) 1460. 35. Fritz J. S., Rettig T. A., Anal. Chem., 34 (1962) 1562. 36. Hilton D. A., Reed D., Analyst, 90 (1965) 541. 37. Ahluwalia S. S., Korkisch J., Anal. Chim. Acta, 31 (1964) 552. 38. Wilkins D. H., Smith G. E„ Taianta, 8 (1961) 138. 300 Часть II 39. Kawabuchi К., Hamaguchi Н., Kuroda R., J. Chromatogr., 17 (1965) 567. 40. Hamaguchi H., Kawabuchi K., Kuroda R., Anal. Chem., 36 (1964) 1654. 41. Римский-Корсаков А. А., Смирнов А. А., Смирнов В. В., Чубаров М. Н. Радиохимия, 9 (1967) 388. 42. Strelow F. W., Boshoff М. D., Taianta, 18 (1971) 983. 43. Gera J., Chem. Anal. (Warsaw), 13 (1968) 763. 44. Fukasawa T., Yamane T., Japan Analyst, 24 (1975) 120. 45. Yusaf M„ Sixta V., Sulcek Z., Collect. Czech. Chem. Commun., 40 (1975) 3645, 3652. 46. Pirs M., Magee R. J., Taianta, 8 (1961) 395. 47. Разумова Г. H, Шуба И. Д. Радиохимия, 11 (1969) 354. 48. Dams R., Hoste J., Anal. Chim. Acta, 41 (1969) 354. 49. Загородная A. H., Лебедев К. В., Пономарев В. Д. Труды Инет, металлургии и обогащения. АН Каз. ССР, 1970, 40, 97. 50. Зайцева Н Г. и др. Радиохимия, 8 (1966) 576. 51. Ishii D., Hirose A., Horiuchi I., J. Radioanal. Chem., 45 (1978) 7. 52. DeGeiso R. C, Rieman W., Lindenbaum S., Anal. Chem., 26 (1954) 1846. 53. Muto G„ Takata Y„ Tsuda H, J. Chem. Soc. Japan, 88 (1967) 432. 54. Takiura K., Takino Y„ Japan Analyst, 10 (1961) 483 , 488, 493. 55. Залевская T. Л., Старобинец Г. Л. Ж. аналит. химии, 24 (1969) 721. 56. Rieman W„ Lindenbaum S., Anal. Chem., 24 (1952) 1199. 57. Tustanowski S., J. Chromatogr., 31 (1967) 268. 58. Skloss J. L., Hudson J. A., Cummineskey Ch. J., Anal. Chem., 37 (1965) 1240. 59. Fresen J. A., van Gogh H, Pinxteren J. A., Pharm. WeekbL, 95 (1960) 33. 60. Coursier J., Saulnier J., Anal. Chim. Acta, 14 (1956) 62. 61. Fukushawa T., Katagiri K., Japan Analyst, 21 (1972) 480. 62. Newman A. C., Anal. Chim. Acta, 19 (1958) 471. 63. Ohno S., Tsutsui T., Analyst, 95 (1970) 396. 64. Эристави Д. И., Шаритишвили И. С. Труды Груз, политехи, инет., 1969, 33. 65. Sporek К. Е, Anal. Chem., 30 (1958) 1030. 66. ' Чужиков Д. М., Рабинович Б. Н., Субботина Е. А., Курунская В. И. Ж. прикл. химии, 35 (1962) 276. 67. Kempe Т., Z. anal. Chem., 244 (1969) 113. 68. Glaso О. S., Anal. Chim. Acta, 28 (1963) 543. 69. Bond А. M., O'Donell T. A., Anal. Chem., 40 (1968) 560. 70. Pirs M., Magee R. J., Taianta, 8 (1961) 395. 71. Tohyama I., Otozaki K., Z. anal. Chem., 286 (1977) 198. 72. Brajtner K., Janowski A., Jachimovicz E., Chem. Anal. (Warsaw), 15 (1970) 657. 73. Oshima T., Yoshio T., Kagaku To Kogyo, 36 (1965) 350. C. A., 61 (1965) 15524. 74. Boyd G. E., Larson Q. V., J. Amer. Chem. Soc., 90 (1968) 5092. 75. Boyd G. E., Larson Q. V., J. Amer. Chem. Soc., 90 (1968) 254. 5. Применениеионообменннков 301 76. Saito N., Tomita L, Furukawa M. J., At. Energy Soc. Japan, 1 (1959) 196. 77. Kirindai M., Compt. rend., 240 (1955) 1100. 78. Мосевич A. H., Кузнецов H. П., Гусев Ю. К. Радиохимия, 7 (1965) 678. 79. Boni A. L., Analyst, 88 (1963) 64. 80. Lesigang M., Hecht F., Mikrochim. Acta, 1962, 327. 81. Rossler K., Tornau W., Tocklin G. S., J. Radioanal. Chem., 21 (1974) 199. 5.2.8. Группа 8 5.2.8.1. Fe, Co, Ni Способность этих элементов образовывать комплексы различной прочности с многочисленными неорганическими и органическими веществами часто используют для их разделения. Чаще всего применяют анионообменники. Некоторые анионообмеииики более эффективны при разделении, чем катионообменники. ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТИОНООБМЕННИКИ Ионы Fe3 + обладают наиболее высоким сродством к сильнокислотным катионообменникам в растворах минеральных кислот. Сродство Fe2t Со2+ и Ni2+ значительно ниже. В 0,1 М НС1 коэффициент распределения Ре3+равен 9000, Со2+1650, Ni2+ 1600. С повышением концентрации кислоты сорбция уменьшается. Так, в 4 М НС1 коэффициент распределения Fe3 +равен 2,0, Со2+3,0 и Ni2+ 3,1. Поглощение Fe3+ увеличивается с повышением концентрации НС1 и в 12 М HCl Dv превышает 104. Двухзарядные катионы Со и Ni не сорбируются из 10 М НС1. Аналогичное поведение наблюдается в растворах бромистоводородной кислоты. В растворах азотной и серной кислот Fe3+сорбируется лучше, чем Со2+ и Ni2+. Величины Dv в 0,1 М HNO3 различаются примерно на один порядок. Образование фторидных комплексов Fe3 +снижает поглощение ионов Fe3+ во фторидной среде. Для 0,15 М HF коэффициент распределения Fe3+ равен 25, Со2+ и Ni2+ 103. В хлорной кислоте наблюдается следующий ряд сродства: Fe > > Со > Ni. Коэффициенты распределения уменьшаются с повышением концентрации кислоты. Однако разница в коэффициентах распределения Fe(III) и Со(П) в 1,5 М НС1О4 достаточно велика, чтобы обеспечить разделение смеси Fe—Со [1]. По данным Акки и Кхопкара [2], щавелевая, винная и азотная кислоты непригодны в качестве элюентов при отделении кобальта. Но эти вещества успешно используются для отделения ионов Fe3t В работе [2] рекомендуется множество других веществ, пригодных для элюирования Co2t Их 302 Часть II элюирующая способность уменьшается в ряду CH3COONH4 > > НС1О4 > HNO3 > НС1 > NaN63 = NH4C1 = (NH4)2SO4 = Na2SO4. Выбрав из этой серии соответствующий элюент, можно выделить кобальт из смесей, содержащих один или более элементов: Zn, Be, Rb, Cd, Ba, Cu, Pb, Sr, Mg, U, TI, Ti, Sn и Ni. Ионы Со2+не образуют комплексов с ЭДТА при pH 2—3 и с лимонной кислотой при pH 3,0. Кобальт сорбируется на катионообменниках и отделяется от тория и висмута (ЭДТА, pH 2—2,2) или циркония (5%-ная лимонная кислота, pH 3,0). Смесь Со—Ni разделяют в растворах ЭДТА (0,05 М ЭДТА и pH 5,0 для Со; pH 10 для Ni). Разделение смеси Те—Со невозможно. Такие элюенты, как винная, лимонная или щавелевая кислоты, неприменимы для элюирования кобальта, но они позволяют отделить его от А1, Fe, Sn, Sb и Мп. Селективный метод выделения кобальта из смеси различных элементов разработан Коркишем и Гроссом [3]. В среде 80% ацетона — 20% 3 М НС1 Ga, In, Fe, Au, Cu, Zn, Cd, Hg, Pb, UO2t Bi, Sn2+ Sn4+ V5+ Mo, Ge и платиновые металлы не поглощаются сильнокислотным катионообменни-ком. Кобальт сорбируется вместе с Ni, Al, Mg, Са, Sc, Pr, Се, Те, Zr, Hf, Th и V4+ Для селективного элюирования кобальта используют смесь 90% ацетона—10% 6 М НС1. Марганец элюируется одновременно с кобальтом. В качестве элюентов при отделении кобальта от серебра или цинка применяют растворы ЭДТА (4) или а-оксиизомасляной кислоты [5]. С помощью раствора щавелевой кислоты кобальт можно отделить от никеля [6]. ОРГАНИЧЕСКИЕ АНИОНООБМЕННИКИ В среде соляной кислоты Fe, Со и Ni сильно различаются по степени сродства к анионообменникам. Ионы Fe(III) поглощаются сильноосновными анионообменниками даже при снс1 > 0,05 М, и степень сорбции быстро увеличивается с повышением концентрации кислоты. В 10—12 М НС1 величина коэффициента распределения составляет примерно 104. Кобальт(П) поглощается только при снс1 > 5 М. Коэффициент распределения в 10— 12 М НС1 меньше 102. Никель(П) не сорбируется во всем интервале концентраций НС1. На этом свойстве основано отделение Fe от Со и Ni или от других элементов, образующих сорбируемые хлоридные комплексы при соответствующей концентрации кислоты. Разделение Fe—Al имеет практическое значение, только когда железо поглощается анионообменником. Ионы А13+ так же, как ионы Ni2+, не поглощаются при любой концентрации кислоты. Аналогичным способом можно разделить смесь Со—Ni (в 8—12 М НС1) и отделить Со или Ni от большинства таких элементов, как, например, Zn и Cd, которые сорбируются даже при cHCi < 0>05 М. Ионы Fe(II) имеют низкое сродство к сильноосновным анионообменникам. Сорбция наблюдается только при сНС1 > 8 М. Ионы Fe(II) количественно десорбируются 4 М НС1 и отделяются от иоиов Fe(III). При этой 5. Применение ионообменников 303 концентрации НС1 последние прочно связываются смолой и могут быть элюированы только 0,5 М НС1 [7]. Кобальт и никель не поглощаются смолой Dowex 1-Х10 из растворов фтористоводородной кислоты любой концентрации. Частичная сорбция Fe(III) и Fe(II) наблюдается при cHF < 5 М. С повышением концентрации кислоты поглощение уменьшается; оно является более низким для Fe(II) по сравнению с Fe(III). Этим способом Fe, Со и Ni отделяют от ионов, образующих хорошо сорбируемые фторидные комплексы (Zr, Та, Nb, Hf)- Ионы Fe(III), Со(П) и Ni(II) поглощаются из растворов азотной кислоты. Сорбция увеличивается с повышением концентрации кислоты и уменьшается в ряду Ni > Со > Fe(III). Ионы Fe(III) прочно связываются сильноосновными анионообменниками в сернокислой среде, особенно при более низкой концентрации кислоты. Разделение смеси Fe—Al имеет практическое значение: Fe(lII) количественно поглощается смолой даже в 0,01 М H2SO4, тогда как А1 проходит в элюат [8]. Ионы Fe(III) элюируют 1 М H2SO4. Применение водно-органической среды часто приводит к изменению сорбируемости отдельных элементов. Коркиш и сотрудники исследовали разделение ряда элементов в этой среде. При исследовании элементов группы Fe—Со—Ni они установили, что Со—Ni легко отделяется от U(VI), Y, Yb и Мо элюированием смесью 90% метанола—10% 9 М HNO3 [9]. В присутствии уксусной кислоты соответствующей концентрации, ацетона, диметилсульфоксида, метиленгликоля или азотной кислоты ионы Со2+и Ni2+ не поглощаются смолой Dowex 1-Х8. Таким способом они отделяются, например, от U, Th, Се,' Мо, Re, Тс, Bi, Sc и Y [9]. Подробно исследованы водно-органические системы, содержащие HF [10] или НВг [11]. Лабораторные методики РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Fe—Со—Ni НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [12] Методика. Сильноосновный анионообменник Dowex 1-Х8 (0,15—0,074 мм) в Cl-форме, помещенный в колонку размером 75 х 1 см, приводят в равновесие со смесью 90% ацетона +10% 6 М НС1. Перед использованием смолу еще раз промывают - 100 см3 этого раствора. 2 см3 6 М НС1, содержащей около 15 мг определяемых элементов, разбавляют ацетоном до 20 см3 и пропускают через колонку со скоростью 0,3—0,4 см3/мин. Затем ионообменную колонку промывают смесью ацетон—6 М НС1 до тех пор, пока все железо не перейдет в элюат. Никель элюируют смесью 70% ацетона—30% 2 М НС1. Последним десорбируют кобальт тем же раствором. АНАЛИЗ СТАЛИ * Методика. 0,5—1,0 г образца растворяют при нагревании в концентрированной НС1, содержащей несколько куб. сантиметров 30%-ного Н2О2. Нерастворимый 304 Часть II остаток отфильтровывают и разлагают фтористоводородной кислотой. Раствор выпаривают, остаток растворяют в концентрированной соляной кислоте, вводят избыток бориой кислоты (относительно количества фторид-иоиов) и снова выпаривают досуха на водяной бане. После этого прибавляют НС1 и повторяют выпаривание. Остаток растворяют в НС1 н объединяют с основным раствором образца. Раствор фильтруют и выпаривают досуха иа водяной бане. Остаток растворяют в 6 М НС1, переносят в мерную колбу емкостью 10 см3 и разбавляют до метки 6 М НС1. К 20 см3 ацетона прибавляют 2 см3 полученного раствора и пропускают через ионообменную колонку, как описано выше. Для элюирования около 500 мг Fe требуется примерно 350 см3 элюента. Для десорбции 5 мг Ni и 10 мг Со требуется около 40 и ПО см3 элюента соответственно. ОТДЕЛЕНИЕ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА Fe(III) ОТ Ni, Со И А1 НА СИЛЬНОКИСЛОТНОМ КАТИОНООБМЕННИКЕ [13] Методика. Смолу Dowex 5О-Х8 (0,15—0,074 мм) помещают в колонку размером 10 х 1 см и приводят в равновесие со смесью 80% тетрагидрофурана — 20% 3 М НС1. Перед использованием смолу еще раз промывают 20—30 см3 этого раствора. Пробу, содержащую разделяемые элементы, растворяют в смеси тетрагидрофурана с НС1 упомянутого выше состава и пропускают раствор через колонку. Ионы Fe(III) не поглощаются ионообмеиииком и проходят в элюат. Затем смолу снова промывают ~ 50 см3 смеси тетрагидрофуран—НС1. Оставшееся Fe(III) количественно десорбируют. Кобальт элюируют смесью 90% тетрагидрофурана—10% 6 М HG, Ni и А1 прочно связываются обменником и элюируются примерно 50 см3 6 М НС1. ОТДЕЛЕНИЕ Fe ОТ А1 НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ В СУЛЬФАТНОЙ СРЕДЕ [8] Методика. Раствор сульфатов Fe(III) и АГ в 0,010 М H2SO4 пропускают через колонку подходящего размера, заполненную смолой Dowex 1-Х8 в 5О4-форме. Затем колонку промывают 0,01 М H2SO4 до тех пор, пока весь алюминий не перейдет в элюат. Fe(III) элюируют 1,0 М H2SO4. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Fe—Ni НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ В СРЕДЕ МУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ [14] Методика. Через колонку подходящего размера, заполненную 1—2 г обменника Amberlite CG-400 (0,15—0,074 мм) в НСОО-форме, пропускают 50—100 см3 смеси 0,01 М муравьиной кислоты и 0,2 М формиата натрия (1:2) и затем смесь Ni и Fe(III) в том же растворе. Затем пропускают элюент со скоростью 0,25 см3/мии. Никель появляется в элюате первым, за ним следует Fe(III). Аналогичным способом разделяют бинарные смеси Fe—Mn, РЬ—Hg, Y—Zr и Mg—Са. 5. Применение ионообменников 305 РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Мп—Со—Zn—Cu—Fe НА СИЛЬНООСНОВ-' НОМ АНИОНООБМЕННИКЕ В СРЕДЕ ВИННОЙ КИСЛОТЫ [15] Методика. Сильиоосиовный анионообменник Dowex 2-Х8, помещенный в колонку размером 10 х 1 см, приводят в равновесие с 2,12 • 10-3 М раствором винной кислоты, нейтрализованным 0,05 М NaOH до pH 4,6. 2 см3 раствора винной кислоты, содержащего до 15 мкг каждого из разделяемых ионов, пропускают через колонку со скоростью 3—4 капли/мин. Элементы десорбируют 2,12 • 10-3 М раствором винной кислоты (pH 4,6) в следующем порядке: Mn—Со—Zn—Си. Иоиы Fe(IIl) элюируют 1 М НС1. РАЗДЕЛЕНИЕ Se, S, Со И Fe ПРИ АНАЛИЗЕ ПИРИТА И ПИРРОТИНА [16] Методика. Около 200 мг образца растворяют в 10 см3 обратной царской водки (лефортова водка). По окончании бурной реакции смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 Мии. Затем смесь выпаривают до влажных солей, остаток растворяют в 1 см3 концентрированной НС1 и разбавляют водой до 50 см3. Осадок кремневой кислоты отфильтровывают/фильтрат разбавляют водой до 100 см3 и гидроксидом аммония доводят pH раствора до 1,8—2,0. Полученный раствор пропускают через колонку (10 X 1 см), заполненную смолой Dowex 50-Х8 (0J5—0,074 мм), предварительно промытой 0,01 М НС1. Затем колонку промывают 0,01 М НС1. Суйьфат-ионы количественно проходят в элюат при пропускании 50 см3 0,01 М НС1. Ионы SeO§~ элюируют 50 см3 0,5 М HCl; Fe и Со вымывают 80 см3 6 М НС1. После этого в элюате устанавливают 9 М концентрацию НС1 и пропускают его через колонку, заполненную смолой Dowex 1X8, которую предварительно приводят в равновесие с9 М НО. Кобальт элюируют 4 М НО, железо —0,5 М НО. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Fe—Ti НА КАТИОНООБМЕННИКЕ SBS [17] Методика А. Колонку соответствующего размера, заполненную 10 г катионооб-менника SBS в Н-форме, промывают 0,3 М H2SO4 и пропускают (со скоростью 1,5 см3/мии) 30 см3 0,3 М H2SO4, содержащей до 30 мг обоих разделяемых элементов. Сорбированный Ti(IV) элюируют -150 см3 0,3 М H2SO4 и определяют в объединенном элюате (после сорбции и элюирования). Fe(III) элюируют примерно 100 см3 12%-иой H2SO4. Этот метод применим для разделения Fe и Ti в соотношении до 10:1 (по массе). Методика Б. Колонку, заполненную 10 г катионообмениика SBS, промывают 2%-ным раствором цитрата натрия в 0,1 М H2SO4. К анализируемому раствору, содержащему, до 15 мг обоих элементов в форме хлоридов, прибавляют 10 см3 10%-ного раствора цитрата натрия, 10 см3 0,3 М H2SO4 и разбавляют водой до 50 см3. Полученный раствор пропускают через ионообменную колонку со скоростью 1 см3/мии. Ионы Ti(IV) элюируют - 150 см3 2%-ного раствора цитрата натрия в 0,1 М H2SC>4. После этого колонку промывают 50—60 см3 воды н элюируют Fe(III) 12%-ным раствором H2SC>4. 306 Часть II РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ Со—Ni НА СИЛЬНООСНОВНОМ АНИОНООБМЕННИКЕ [18] Методика- Используют колонку (15 х 2 см), заполненную анионообменником Amberlite IRA-400 в С1-форме. К анализируемому раствору, содержащему ионы Со2+ и Ni2+ , прибавляют 2,0 г малоновой кислоты, раствореииой в 100 см3 воды, раствор нагревают, вводят 2 г NaNO3 в объеме 15 см3 и охлаждают до комнатной температуры. Полученный раствор пропускают через колонку со скоростью 5 см3/мии. Никель элюируют 60 см3 1%-иого раствора хлорида аммония. Кобальт элюируют 80—100 см3 2 М NH4C1 со скоростью 5 см3/мин. Критерием полноты элюирования является отсутствие красной окраски элюата. СЕЛЕКТИВНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Ni ОТ РЯДА ЭЛЕМЕНТОВ НА КАТИОНООБМЕННИКЕ [19] Методика. Колонку (25 х 0,5 см) заполняют сильнокислотным катиоиооб-меиииком Dowex 5OW-X8 (0,15—0,074 мм), предварительно набухшим в смеси 90 об. % ацетона —10 об. % 6 М НС1, и промывают 5—10 см3 этой смеси. .К 1 см3 6 М НС1, содержащей до 10 мг Ni и других элементов, прибавляют 9 см3 ацетона, раствор перемешивают, выдерживают 5 мни и затем пропускают через колонку со скоростью -0,35 см3/мии. Ni, Th, Zr, Hf, Al, Mg, лантаноиды, щелочные и щелочноземельные металлы сорбируются. Со, Fe(III), Мп, Cu, Zn, Cd, Hg(II), Bi, Pt, In, Ga, V(V), Mo(VI) и U(VI) проходят в элюат. Смолу промывают 30—40 см3 смеси ацетон — НО и селективно элюируют никель 30 см3 0,25 М раствора диметилглиок-сима в смеси 90% ацетона — 10% 6 М НС1. ОТДЕЛЕНИЕ Ni ОТ Со НА СИЛЬНОКИСЛОТНОМ КАТИОНООБМЕННИКЕ В СРЕДЕ ЭДТА [20] Методика. Разделение выполняют на колонке, заполненной смолой Dowex 5О-Х8 (0,85—0,30 мм) в Н-форме, которую предварительно приводят в равновесие с азотной кислотой соответствующей концентрации (см. ниже). К нейтральному раствору нитратов кобальта и никеля (Co:Ni = 100:1—1:2000) прибавляют ЭДТА (10%-иый избыток относительно ожидаемого содержания Со), 5 см3 30%-иого H3O2 и оставляют на 5—10 мни при периодическом помешивании. Затем удаляют избыток Н2О2 кипячением, раствор охлаждают и устанавливают концентрацию HNO3, равную 0,1 М (при высоком содержании Ni и низком содержании Со) или 0,5 М (при высоком содержании Со и низком содержании Ni). Полученный раствор пропускают со скоростью 1—2 см3/мии через ионообменную колонку, предварительно обработанную азотной кислотой соответствующей концентрации. Кобальт переходит в элюат. Колонку промывают HNO3 такой же концентрации, как и элюент, и определяют содержание Со в объединенных элюатах. Никель элюируют -100 см3 4 М НС1. Кобальт определяют соответствующим фотометрическим методом после разложения комплекса Со(Ш)—ЭДТА двукратным выпариванием со смесью HNO3—HCIO4. 5. Применение ионообменников 307 С помощью описанного метода можно определять малые количества кобальта в присутствии избытка никеля. Удовлетворительные результаты получены при соотношении Co:Ni = 1:2000 (0,295 мг Со—586,9 мг Ni). Обзор других методик разделения приведен в табл.'5.54. Таблица 5.54. Методики разделения Fe, Со, Ni Эле- Отделяемые мент компоненты Ионообменник Условия разделения Литература Ni,Co, W или Мо Fe, Си, Wofatit KPS-200 Ni: 8 M HC1—30% C2H5OH— 0,1 M h2o2 21 Zn, следы Co: 8 M HC1—30% C2H5OH— 0,1 M H2O2 Cu: 4 M HC1—0,1 M H2O2 Fe: 0,5 M HC1—0,1 M H2O2 Zn: 2,0 M H2SO4 59Fe 60Co Фосфат циркония Co: 1 M HC1 Fe: конц. НС1 22 Fe Ti Wofatit MC-50 23 Fe Cu— UO2 + Dowex 5OW-X8 20% диметилсульфата— 10% 2,5 M CHjCOONa— 60% H2O 24 Fe Cu, Ni, Co, Cu, Mn Dowex 5OW-X8, NF^-форма Fe3 + :10,l M винная кислота, Cu: J pH 3,5 Ni:?0,l M винная кислота, Co:J pH 4,0 Cd: 0,2 M винная кислота, pH 3,5 Mn2 + : 0,2 M винная кислота, pH 4,0 25 Fe Mn Dowex 5OW-X8 Fe3 + : сорбция из ДТПА раствор с pH 1,65 (количественно в элюате) Мп: 0,004 М ДТПА в С1СН2СООН при pH 3,0 26 Fe Co Dowex A-l Сорбция: 0,8 М NH4SCN— 0,4 М НС1 Fe(IlI): 0,15 М NH4SCN— 0,15 М НС1—0,7 М N2H4HC1 Со: 1 М НС1 27 Fe, следы Фосфаты Amberlite IRA-400 в 5 M HC1 Fe: 0,15 М НС1—1% N2H4 [при 10—125 нг Fe(III)] выделение 95—101% 28 Fe Ni, Cr, V Редоксобмен-ник и Amberlite CG-400 НС1 различной концентрации 29 308 Часть II Таблица 5.54 (продолжение) Элемент Отделяемые компоненты Ионообменник Условия разделения Литература Fe Co—Ni Dowex 1-X8 Порядок элюирования: Fe—Ni— Co смесью 100 см3 3 M HCI— 10 см3 3 М H2SO4—900 см3 аце- 30 тона Fe, Ni Co Dowex 1-X8 Fe + Ni: 0,02 М H2SO4 Со: 0,5 М H2SO4 31 Fe Mn, Mg, ферриты AB-17, КУ-2 НС1 различной концентрации 32 Ni Mn, Co Amberlite Ni: 9 М НС1 33 IRA-400 Мп: 6 М НС1 Со: 4 М НС1 Ni V Amber lyst A-21 Ni: 0,045 М KSCN—0,5 М НС1 V: 0,01 М NH4SCN—1 М НС1О4 34 60Co 89, 90s,. Dowex 2-X8 35 Ni Mn, Co, Cu, Dowex 1-X8 НС1 различной концентрации в 36 Zn, Fe, Bi, Th среде СН3ОН, С2Н5ОН и С3Н?ОН 5.2.8.2. Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt Разделение этих элементов классическим или ионообменным методом связано с большими трудностями. Сильное влияние на эффективность разделения оказывает их способность образовывать комплексы различного состава с неорганическими кислотами, особенно с соляной. Ход разделения существенно зависит от способа обработки индивидуальных элементов в растворе, а также от сорбционной среды. Усложнение ионообменных методик вызвано также различиями в поведении свежих и «старых» растворов вследствие частичного гидролиза хлоро-комплексов, в частности в случае родия или иридия [37]. Кроме того, при контакте с ионообменником происходит частичное восстановление ионов до более низких состояний окисления (или до металлов). Восстановление — это одна из трудностей, возникающих в процессе элюирования этих элементов с ионообменных смол. ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТИОНООБМЕННИКИ Платиновые металлы легко образуют очень прочные комплексы типа МС12- и поэтому слабо сорбируются на сильнокислотных катионообменниках из растворов соляной кислоты или хлоридов металлов. Коэффициенты распределения Ru(III, IV), Pd(II), Os(IV), Ir(III, IV) и Pt(IV) в 0,2—9 M НС1 меньше 1. 5. Применение ионообменников 309 Платиновые металлы сорбируются из растворов азотной, серной или хлорной кислот [38]. В отсутствие ионов, образующих прочные комплексы с анионами этих кислот, полная сорбция Pd, Rh, Ir и Ru достигается в 0,1 М НС1О4 [39]. Незначительное поглощение этих элементов на катионообменниках из солянокислой среды используют для их отделения от сопутствующих металлов. Разделение обычно проводят в растворах соляной кислоты с pH 1—1,5, в которых элементы, сопутствующие платиновым металлам в рудах, концентратах или других смесях, удерживаются катионообменниками. В солянокислой среде платиновые металлы отделяют от железа, никеля и меди. Этот метод применяют в анализе сплавов платиновых металлов [40—44]. Способность платиновых металлов образовывать комплексы с аммиаком, пиридином или тиомочевиной используют также при их разделении на катионообменниках. Так разделяют, например, смесь хлоридов Pd и 1г. Палладий образует комплексы с аммиаком, которые сорбируются катионообменниками, в то время как 1г в форме хлоридных комплексов проходит в элюат. Родий и платина ведут себя подобно иридию. В некоторых методиках катионообменного разделения перед сорбционным разделением благородных металлов их нужно перевести в металлоорганические комплексы [45]. ОРГАНИЧЕСКИЕ АНИОНООБМЕННИКИ Платиновые элементы легко образуют анионные комплексы, особенно хлоридные, и поэтому''хорошо поглощаются сильноосновными анионооб-менниками из растворов соляной кислоты. Коэффициенты распределения Pt(IV), Ir(IV), Rh(III) и Os(IV) в 0,1 М НС1 составляют величину порядка 104. Приблизительно на порядок меньшие величины получены в случае Ru(IV) и Pd(II). В > 6 М НС1 трехвалентный родий и иридий не поглощаются [46]. В 0,1 М НС1 коэффициент распределения равен примерно 50. При разделении смеси Rh—Pd—Pt на смоле Amberlite IRA-400 в хлоридных растворах Rh элюируют 2 М HCI, Pd—8 М НС1 и Pt—2,4 М НС1О4 [47]. Анионообменники успешно применяют при отделении 1г [48], Rh [49], Pt и Pd [50] от меди, pj от никеля [51], Rh от'Al, Си, Bi, Со, Ni, Pb, Mn, Fe и выделения Ru из смеси продуктов расщепления урана [52]. Для того чтобы предотвратить восстановление некоторых элементов ионообменниками, процесс разделения выполняют в присутствии сульфата церия(ТУ) [например, разделение Ir(IV)—Rh(III)] [37, 53]. В случае когда хлоридные комплексы разделяемых элементов прочно связываются анионообменниками (Ir, Pt), элюирование необходимо выполнять большим количеством 6—9 М НС1 при повышенной температуре (80 °C) или использовать в качестве элюента аммиачный раствор хлорида аммония [54]. В случае иридия используют метод Блазиуса и Рексина [55], основанный на более легкой десорбции 1г(Ш) по сравнению с Ir(IV). Восстановление 310 Часть II проводят раствором сульфата Fe(II) в 7 М НС1. Канерт и Чоу [53] для элюирования Ir(IV) применяли концентрированную азотную кислоту при 74 °C. В этом случае выделение 1г превышает 98%, но смола в процессе элюирования частично разрушается. Ионы Pd(II) легко поглощаются в разбавленной азотной кислоте, Rh(III) поглощается значительно хуже, 1г(Ш) не сорбируется. При введении некоторого количества фтористоводородной кислоты (вплоть до 5 М концентрации) в азотную кислоту (с максимальной концентрацией 8 М) Ir(IV) и Pt(IV) сорбируются, в то время как поглощение Pd(II) значительно снижается по сравнению с раствором чистой HNO3 [56]. Pd(ll) и Pt(IV) легко поглощаются из растворов фтористоводородной кислоты. Rh(III) сорбируется частично, Ru(IV) не сорбируется вовсе [57]. В работах Бимиша [58—60] дан критический обзор методов ионообменного разделения некоторых элементов платиновой группы и сделана попытка объяснить некоторые особенности поведения этих элементов в процессе разделений. Коркиш и др. [61] описали поведение платиновых металлов на анионообменнике Dowex 1-Х8 в смесях соляная кислота — различные органические растворители. Сикора и Дубски [62] критически рассмотрели более 30 разнообразных методик разделения благородных металлов. Синтезированы ионообменники повышенной селективности к некоторым элементам 8-й группы периодической системы [63, 64]. Свойства новых селективных ионообменников, пригодных для разделения благородных металлов, рассмотрены в гл. 6. Лабораторные методики ОТДЕЛЕНИЕ Pd ОТ 1г НА СИЛЬНОКИСЛОТНОМ КАТИОНООБМЕННИКЕ [65] Методика. Раствор, содержащий до 10 мг каждого из разделяемых элементов, несколько раз выпаривают с соляной кислотой досуха. При последнем выпаривании температура ие должна превышать 100 °C. Остаток растворяют в 20 см3 воды, прибавляют 5 см3 концентрированного аммиака и пропускают раствор со скоростью 10 см3/мин через колонку, заполненную смолой Amberlite 1R-100. Иридий элюируют — 50 см3 смеси 0,025 М NH4OH —0,025 М NH4CI. Фактический объем пропущенного промывного раствора зависит от окраски элюата и равен удвоенному объему элюента, необходимому для получения бесцветного элюата. Палладий элюируют 50 см3 1 М НС1 и затем промывают колонку 50 см3 воды. КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ СЛЕДОВ Pt, Rh, Ir, Pd И Ru И ИХ ОТДЕЛЕНИЕ ОТ Fe, Си И Ni [66] Методика. Анализируемый материал разлагают подходящим методом, превращая в хлоридную форму, и выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в 1 М НС1 и раствор пропускают через колонку, заполиеиную аниоиообмеиииком 5. Применение ионообменников 311 Таблица 5.55. Методики разделения элементов платиновой группы Элемент Отделяемые компоненты Ионообменник Условия разделения Литература Rh Облученный уран Deacidite FF Zeokarb 225 68 Rh, Ir Pt, Pd, Au Си, Ni, Fe Сильнокислотный катионооб-менник ЭДЭ-10п, АВ-18 69 70 Ir Pt ’ Dowex 1 Элюирование НС1 71 Os Re Dowex 1 НС1 46 Pt Pt металлы 199Au Dowex 5O-X8 Amberlite IRC-50 Amberlite 1R-4B Среда НВг 72 55 Rh Pt Сильноосновный анионообмен-ннк, содержащий группы — N+ = Rh: 0,2 М НС1 Pt: 2 М NH3 73 Pd, Rh Сплавы урана Pd: 0,3 М НС1 Rh: 6,0 М НС1 74 Rh Os Ir Неблагородные металлы Amberlite TRA-400, обработанный 0,002 M CeCSO^ в 0,8 М НС1 Rh: 0,8 М НС1 Ir: коиц. HNO3 40 75 Rh Ir DEAE-целлюлоза 1 м h2so4 76 Ir Pd, Pt, следы Dowex 1-Х4, 75°С Ir: 8,3 М НВг— 2% N2H4-HC1 Pd: 10 М HBr Br2 Pt: 0,5 M НВг—1% тиомочевины 77 ЭДЭ-IOn в CI-форме. Колонку промывают 1 М НС1 и разлагают смолу непосредственно в колонке концентрированной азотной кислотой. Элюат выпаривают досуха. Этим методом сорбируется только около 70% рутения. 312 Часть II ОТДЕЛЕНИЕ МИКРОКОЛИЧЕСТВ 198Au ОТ МАКРОКОЛИЧЕСТВ Pt [67] Методика. 100 мг Pt, содержащей радиоактивное 198Аи, растворяют в царской водке и выпаривают раствор досуха. Остаток растворяют в смеси НВг—HNO3 и снова выпаривают. Обработку остатка бромистоводородной кислотой и выпаривание повторяют несколько раз. Полученный остаток растворяют в небольшом количестве' 6 М НВг и пропускают раствор через колонку (70 х 5 мм), заполненную смолой Dowex 50W-X8 (0,15—0,074 мм) в Н-форме, которая предварительно приведена в равновесие с 6 М НВг. Платина полностью выделяется элюированием 8 см3 6 М НВг. Золото в этих условиях не десорбируется. Количественное выделение Au проводят элюированием с помощью ацетона, этилацетата или изопропилового эфира. Обзор других методов разделения приведен в табл. 5.55. Литература 1. Strelow F. W., Sondorp Н., Taianta, 19 (1972) 1113. 2. Akki S. В., Khopkar S. M., Anal. Chim. Acta, 52 (1970) 393. 3. Korkisch J., Gross H., Separ. Sci., 2 (1967) 169. 4. Burriel-MartiF., Alvarez-Herrero C., Rev. Ind. Stand., 7 (1965) 17. 5. Massart D. L., Hoste J., Anal. Chim. Acta, 42 (1968) 7, 21. 6. Inczedy J., Klatsmanyi-Gabor P., Erdey L., Acta Chim. Hung., 61 (1969) 261. 7. Pollared F. H., McOmie J. F., Nickless G., Hanson P., J. Chromatogr., 4 (1960) 108. 8. Kraus K. A., Nelson F, J. Amer. Chem. Soc., 75 (1953) 3273. 9. Walter C. W., Korkisch J., Mikrochim. Acta, 1971, 81, 137. 10. Korkisch J., Huber A., Taianta, 15 (1968) 119. 11. Korkisch J., Klakl E.,Taianta, 16 (1969) 377. 12. Hazan I., Korkisch J., Anal. Chim. Acta, 32 (1965) 46. 13. Korkisch J., Ahluwalia S. S., Anal. Chim. Acta, 34 (1966) 308. 14. Husain S. W., Charandabi M. D., Taianta, 22 (1975) 601. 15. Pitstick G. F., Sweet T. R., Morie G. P., Anal. Chem., 35 (1963) 995. 16. Yamamoto M., Sakai H, Anal. Chim. Acta, 32 (1965) 370. 17. Суранова E. П., Грабчук О. Я., Кутовая Л. М. Ж. прикл. химии, 46 (1971) 1566. 18. Balakrishnan О. G„ Subbaraman J. R., Taianta, 14 (1967) 785. 19. Wahlgren М., Orlandini К. A., Korkisch J., Anal. Chim. Acta, 52 (1970) 551. 20. Kratochvil V., Povondra P., Sulcek Z., Collect. Czech. Chem. Commun., 35 (1970) 233. 21. Grossmann O., Doge H. G., Grosse-Ruyken H., Z. anal. Chem., 219 (1966) 48. 22. Иоффе Б. 3., Чиртес Л., Зинка Л. Радиохимия, 10 (1968) 491. 23. Hering R„ Ertel W., Z. Chem., 12 (1972) 345. 24. Janauer G. E., Korkisch J., Hubbard S. A., Taianta, 18 (1971) 767. 25. Dadone A., Baffi F., Frache R., Taianta, 23 (1976) 593. 26. Zukriegelova M., Sulcek Z., Povondra P„ Coll. Czech. Chem. Commun., 37 (1972) 560. 27. Mikhailova V. C., Mikhailov M. Khr., Jad. Energ., 1978, 61. 28. Mitchell J. W„ Gibbs V., Taianta, 24 (1977) 741. 29. Roberts G. A., Taianta, 15 (1968) 735. 30. Лаврухина А. К., Сажина H. К. Ж. аналит. химии, 24 (1969) 876. 5. Применение ионообменников 313 31. Лаврухина А. К., Акользина Л. Д., Ж. аналит. химии, 22 (1967) 542. 32. Васютин В. П., Канищева А. С., Муромцева Г. В., Кочеткова Л. А., В сб. Ионообмен. матер, в науке и технике, М., 1969, 155. 33. Quereshi A. A., Hafeez F., Hussain К., Рак. J. Sci. Ind. Res, 13 (1970) 220. С. А. 74 (1971) 60480. 34. Fritz J. S., Kaminski E. E., Taianta, 18 (1971) 541. 35. Stoeppler M., Z. anal. Chem., 253 (1971) 35. 36. Fritz J. S., Pietrzyk D. J., Taianta, 8 (1961) 143. 37. Berman S. S., McBryde W. A., Can. J. Chem., 36 (1958) 845. 38. Strelow F. W., Rethmeyer R., Bothma J. C., Anal. Chem., 37 (1965) 106. 39. Attwood D. K., DeVries T, J., J. Amer. Chem. Soc., 83 (1961) 1509. 40. Sen Gupta J. G., Beamish F. E., Anal. Chem., 34 (1962) 1761. 41. Разина И. С., Викторова M. Е., Ж. аналит. химии, 25 (1970) 1160. 42. van Loon J. С., Beamish F. E., Anal. Chem., 36 (1964) 1771. 43. Zach ariasen H., Beamish F. E., Anal. Chem., 34 (1962) 964. 44. Sen Gupta J. G., Beamish F. E., American Mineralogist, 48 (1963) 379. 45. Пшеницын H. К, Гладышевская К. А., Ряхова Л. M. В сб. Вопросы анализа благор. металлов. — Новосибирск.: Сиб. отд. АН СССР, 1963, 72. 46. Morgan J. W., Anal. Chim. Acta, 32 (1965) 8. 47. Berman S. S,, McBryde W. A., Can. J. Chem., 36 (1958) 835. 48. Agrawal К. C, Beamish F. E., Z. anal. Chem., 211 (1965) 265. 49. Banbury L. M., Beamish F. E., Z. anal. Chem.,218 (1966) 163. 50. Banbury L. M„ Beamish F. E„ Z. anal. Chem., 211 (1965) 178. 51. JanauerG. E., van Wart H. E., Carrano J. T., Anal. Chem., 42 (1976) 215. 52. Guillon A,, Colonomas M., Sauvagnac R., Radiochim. Acta, 1 (1963) 89. 53. Kanert G. A., Chow A., Anal. Chim. Acta, 78 (1975) 375. 54. Beyermann K., Z. anal. Chem., 200 (1964) 183. 55. Blasius E., Rexin D., Z. anal. Chem., 179 (1961) 105. 56. Huff E. A., Anal. Chem., 36 (1964) 1921. 57. Faris J. P, Anal. Chem., 32 (1960) 520. 58. Beamish F. E., Taianta, 14 (1967) 991. 59. Бимиш Ф,, Аналитическая химия благородных металлов. В 2-х частях. Пер. с англ. — М.: Мир, 1969. 60. Beamish F. Е., van Loon J. С., Recent Advances in the Analytical Chemistry of the Noble Metals, Pergamon Press, 1972. 61. Korkisch J., KlaklH., Taianta, 15 (1968) 339. 62. Sykora V., Dubsky F., Sci. Papers Inst. Chem. Technol. Prague, H 10, (1974) 113. 63. Gulko A., Feigenbaum H., Schmuckler G., Anal. Chim. Acta, 59 (1972) 397. 64. Koster G., Schmuckler G., Anal. Chim. Acta, 38 (1967) 179. 65. McNevin W. M., Crummett W. B., Anal. Chim. Acta, 10 (1954) 323. 66. Стрельникова H. П., Кашлинская С. E., Латвийская И. И., Рылова Н. А. Зав. лабор., 34 (1968) 926. 67. Mirza М. Y., Radiochim. Acta, 24 (1977) 47. 4-581 314 Часть II 68. Ward М., Foreman J. К., Taianta, 10 (1963) 779. 69. Marks A. G., Beamish F. E., Anal. Chem., 30 (1958) 1464. 70. Рабинович P. С., Ельштейн P. Я., Сошальская О. H. Ж. аналит. химии, 18 (1963) 216. 71. Busch D. D., Prospero J. М., Naumann R. A., Anal. Chem., 31 (1959) 884. 72. Maleszewska H., Dybczynski R., Nucleonika, 12 (1967) 1181. 73. Coufalik F., Svach M., Z. anal. Chem., 173 (1960) 113. 74. Karttunenand J. O., Evans H. B., Anal. Chem., 32 (1960) 917. 75. van Loon J. C., Beamish F. E., Anal. Chem., 36 (1964) 1771. 76. Kuroda R., Yoshikani N., Tateno K., Z. anal. Chem., 290 (1978) 46. 77. Dybczynski R., Maleszewska H., J. Radioanal. Chem., 21 (1974) 229. 5.2.9 Трансурановые элементы: Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Md, No, Lw Трансурановые элементы в водных растворах образуют ионы в различных состояниях окисления: М3+, М4+, МО^", МО^4. Для отдельных элементов характерны следующие состояния окисления: для нептуния V, для плутония IV, для других трансурановых элементов (за исключением берклия) III, для берклия IV. Трансурановые элементы реагируют с рядом веществ с образованием комплексов различной прочности. Способность к комплексообразованию зависит от состояния окисления реагирующих ионов и повышается в ряду МО^ < М3 + < МО^+ < М4+. Ионы NpO^ по сравнению с ионами UO^+ и РиО^+ характеризуются более слабо выраженной способностью к комплексообразованию и не образуют прочных комплексов с анионами Cl~, NO3~ и 8Од“. В то же время комплексы с органическими лигандами образуются легко. Нептуний — единственный из актиноидов, который в водных растворах устойчив в пятивалентном состоянии. Это свойство используется при его отделении от других актиноидов. Ионы трансурановых элементов в водных растворах подвергаются гидролизу. Например, гидролиз Pu(IV) начинается при pH около 1, Pu(VI) — при pH 5, Pu(III) — при pH 7 и Pu(V) — при pH 9. В слабокислых растворах наблюдается полимеризация, особенно первых двух, трансурановых элементов. Это поведение характерно для Pu(IV). Сорбционные свойства полимеризованных форм существенно отличаются от свойств неполимеризованных. Поскольку в более концентрированных растворах плутония под действием a-излучения протекают окислительно-восстановительные реакции, плутоний в таких растворах обычно находится в нескольких состояниях окисления. В водных растворах более тяжелые трансурановые элементы находятся преимущественно в трехвалентном состоянии. Эти элементы по своим химическим свойствам подобны лантаноидам. Для отделения трансурановых элементов на ионообменниках применяют те же методы, что и для лантаноидов. 5, Применение ионообменников 315 Нептуний и плутоний более эффективно отделяются на анионообменниках, чем на катионообменниках. ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТИОНООБМЕННИКИ Сорбпионая способность трансурановых элементов в различных состояниях окисления характеризуется рядом M(IV) > М(Ш) > M(VI) > M(V). Для трехзарядных ионов степень сорбции уменьшается в ряду Am(III) > Pu(III) > Np(III). Четырехвалентные элементы (включая торий и уран) по ^воей сорбционной способности образуют ряд Th(IV) > U(IV) > Np(IV) > Pu(IV). Сродство к катионообменнику уменьшается с повышением атомного номера четырехвалентного элемента. Нептуний сорбируется катионообменниками во всех состояниях окисления. При элюировании наблюдается следующий порядок выхода нептуния: Np(V), Np(VI), Np(III), Np(IV). Ионы Np(IV) прочно связываются катионообменниками и элюируются только концентрированной соляной или азотной кислотой. В табл. 5.56 приведены объемы соляной кислоты, необходимые для десорбции урана, нептуния и плутония в отдельных состояниях окисления [1]. Отделе:.де Np(V) от урана, плутония и продуктов их расщепления основано на его низком сродстве к сильнокислотным катионообменникам. Отделяемые элементы сорбируются на катионообменнике КУ-2, Np(V) элюируется 1 М HNO3 [2]. Для разделения смеси U—Np—Pu используют катионообмеииик КУ-2 в Н-форме. Элементы сорбируются из 0,5 М HNO3 [2]. Нептуний и плутоний переводят в трехвалентное состояние прибавлением 0,2—0,3 М N2H4 • HNO3 и 0,1 М раствора соли Мора. Уран(У1) элюируется первым 0,4 М HNO3. Нептуний(1У) десорбируют 0,5%-ной лимонной кислотой (pH 2,8—3,0), плутоний(Ш) — смесью 6 М HNO3—3 М NH2SO3H. Для элюирования плутония можно использовать следующие растворы: 1,5 • 10~4 М Таблица 5.56. Объем и концентрация НО, необходимые для элюирования2 микроколичеств Pu, N'p и U со смолы Dowex 50 [1] Концентрация нсл М Объем НС1, см3 Pu(lll) Pu(lV) Np(JV) U(v) Np(v) Pu(vl) Np(Vl) U(V1) 3,2 103 >1000 : > 1000 >1000 2,6 8,2 10,1 10,3 6,2 27 70 100 100 2,0 2,8 — 3,2 9,3 20 7 16 30 2,0 2,0 — 2,0 12,3 12 а Элюирование проводят при 7 7,5 — комнатной температуре. 2,0 2,0 2,0 316 Часть II ЭДТА (pH 1,0),. 0,5 М молочную кислоту (pH 2,5—3,0), 0,5 М гликолевую кислоту (pH 2,5); а-оксиизомасляную кислоту (pH 4,0). Поведение Pu(III) в процессе элюирования подобно поведению лантаноидов. Плутоний во всех состояниях окисления и при всех концентрациях легко сорбируется катионообменниками из кислых растворов. В зависимости от состояния окисления поглощение уменьшается в ряду Pu(IV) > Pu(III) > > Pu(VI). Сорбция Pu во всех трех состояниях окисления уменьшается с повышением концентрации кислоты вследствие образования несорбируе-мых анионных комплексов. Исключением является хлорная кислота, которая образует очень слабые комплексы с Pu. Например, коэффициент распределения Dg Pu(IV) в 9 М НС1О4 превышает 102, но в 9 М НС1 меньше 1. Коэффициент распределения Pu(III) на смоле Dowex 50-Х4 в 6 М бромистоводородной кислоте достигает минимальной величины, равной 1,3, но в 9 М НВг повышается до 2,8, а в 12 М НВг — до 7,5. Отделение Pu(III) от Np(IV) основано на слабом поглощении Pu(III) из 6 М НВг. Плутоний десорбируется 6 М НВг при 60 °C, Np(IV) — смесью 9 М НВг — 0,2-М HF. Плутоний сорбируется катионообменниками преимущественно в форме Pu(III), даже если его сродство к сильнокислотным катионообменникам ниже, чем у Pu(IV). Это позволяет легко элюировать Pu(III) со смолы и отделять его от урана. В процессе селективного элюирования U(VI) разбавленной серной кислотой ионы Pu(III) не десорбируются с ионообменника, тогда как ионы Pu(IV) элюируются вместе с U(VI) в виде сульфатных комплексов. Америций, как и другие трехвалентные трансплутониевые элементы, легко поглощается из разбавленных растворов минеральных кислот. В <5 М растворах НО трансплутониевые элементы по сорбционному поведению напоминают лантаноиды [3]. Однако с повышением концентрации кислоты их поглощение уменьшается вследствие образования хлоридных комплексов [4]. Подобное поведение наблюдается в среде, содержащей ионы SCN~. Значения коэффициентов распределения, как следует из табл. 5.57, сильно зависят от степени поперечного связывания ионообменника, особенно при высоких концентрациях НС1. В 9—10 М растворах хлорной кислоты наблюдается значительное поглощение Am(III) и Cm(III). Вообще в этой среде легко сорбируются все трансплутониевые элементы [6]. Катионообменники широко используются при разделении смесей трансплутониевых элементов. Эти элементы, как и лантаноиды, элюируют растворами цитратов, гликолятов, тартратов, лактатов, а-оксйизомасляной кислоты и полиаминоуксусных кислот, нейтрализованных до соответствующего pH [7]. Лучшим элюентом является а-оксиизомасляная кислота. Порядок элюирования трансплутониевых элементов, как и лантаноидов, соответствует уменьшению атомного номера [8]. Сравнительные данные, характеризующие эффективность некоторых элюентов при разделении трансурановых элементов, приведены в табл. 5.58—5.60. Трансплутониевые элементы отделяют от лантаноидов в растворах соляной кислоты. Трансплутониевые элементы, образующие более прочные Таблица 5.57. Зависимость коэффициентов распределения Dv Eu, Ат и Ст на смоле Dowex 50 от степени поперечного связывания смолыа и концентрации HCI [5] Концентрация, . Hci, м X = 4 Ей X = 8 X = 12 X = 4 Am Cm X = 12 X = 8 X = 12 X = 4 X = 8 1,0 115,8 — — 127,0 — — 127,0 — — 2,0 22,5 39,1 — 24,0 42,5 — — — — 4,0 9,1 9,3 16,6 8,3 9,2 16,6 5,2 — — 6,0 7,4 8,7 9,2 6,4 7,7 9,2 4,7 7,7 9,2 8,0 7,6 9,1 9,6 6,1 7,5 7,9 3,6 7,5 8,3 10,0 8,4 9,2 9,8 5,6 7,1 7,1 3,8 6,6 6,6 11,2 10,2 10,1 10,8 5,5 6,6 7,0 3,4 6,6 6,6 12,5 10,8 — 12,5 5,4 — 6,6 — — — а Размер зерен смолы 0,037 —0,074 мм. X — содержание дивиннлбензола (в ®Zo). Таблица 5.58. Факторы разделения трансплутониевых элементов на катионообменнике элюированием некоторыми а-оксикарбоновыми кислотами [9] Элемент Гликолевая кислота Метилгликолевая кислота Диметилгликолевая кислота Этнлметнлглнколевая кислота Am 1,14 1,21 1,41 1,46 Cm 1,00 1,00 1,00 1,00 Bk 0,70 0,65 0,45 — Cf 0,60 0,41 0,20 0,17 Es — 0,33 0,13 0,12 Таблица 5.59. Оптимальные факторы разделения трансплутониевых элементов на катионообменнике [10, 11] Элюент Положение пика (относительно Ст = 1,00) Ат Ст Bk Cf Es Fm Md Лимонная кислота 1,17 1,00 0,61 0,43 0,36 0,30 0,25 Винная кислота 1,3 1,00 ЭДТА 2,0 1,00 0,18 Миндальная кислота 1,18 1,00 0,35 Гликолевая кислота 1,21 1,00 0,70 0,60 0,39 Молочная кислота 1,21 1,00 0,65 0,41 0,33 0,1 а-Оксимасляная кислота 1,20 1,00 0,26 а-Оксиизомасляная кислота 1,41 1,00 0,45 0,20 0,13 0,069 0,05.'. а-Окси-2-метилмасляная кислота 1,46 1,00 0.17 1 ’ ГЭДТА 1,36 1 00 0,4 Таблица 5.60. Факторы разделения а™т трансурановых элементов и некоторых лантаноидов на различных ионообменниках (Ст 0,14 — 0,25 — — 0,08 0,08 5. Применение ионообменников 319 хлоридные комплексы, десорбируются с катионообменников раньше лантаноидов (за исключением самых тяжелых лантаноидов). Разделение улучшается при использовании вместо водного раствора НС1 гО'Уо-ного раствора этанола, насыщенного хлористым водородом. ОРГАНИЧЕСКИЕ АНИОНООБМЕННИКИ Ионы Np3+ не поглощаются сильноосновными анионообменниками во всем интервале концентраций НО. Аналогичное поведение наблюдается для ионов Pu(III). Трехвалентные трансплутониевые элементы слабо поглощаются анионообменниками; степень их сорбции увеличивается с повышением атомного номера элемента. Более высокая сорбция Np(IV) и Pu(IV) наблюдается только в > 6 М растворах НО. Коэффициенты распределения Pu(IV) приблизительно на 1 порядок выше, чем для Np(IV). Сильное поглощение Np(V) происходит при снс1 > 4 М. Ионы Np(VI) и Pu(VI) проявляют высокое сродство к анионообменникам при сНС1 > 6 М [23, 24]. Поглощение четырехвалентных актиноидов уменьшается в ряду Pu > Np > U. Трехвалентные актиноиды слабо поглощаются из растворов азотной кислоты [25]. Напротив, ионы Np(IV) и Pu(IV) сорбируются очень хорошо. В 1 М HNO3 коэффициенты распределения имеют величину порядка 50 для Np(IV) и около 100 для Pu(IV). В 4 М HNO3 эти величины > 103 для обоих элементов. Поглощение Np(V), Np(VI) и Pu(VI) в растворах HNO3 значительно слабее поглощения четырехзарядных катионов. Максимальные значения коэффициентов распределения, равные примерно 15, получены в 10 М HNO3. Наиболее эффективное отделение плутония от других актиноидов достигается на анионообменниках; при этом образование анионных комплексов регулируется изменением комплексообразующей способности в зависимости от состояния окисления. Анионообменная методика отделения 238Ри и 237Np, описанная Дженкинсом и др. [26], основана на поглощении обоих элементов в четырехвалентном состоянии из 8 М HNO3 и последующем селективном восстановительном элюировании Pu(III) 4,5—6,4 М HNO3, содержащей 0,05 М Fe(II) и 0,05 М гидразин. Плутоний(1У), нептуний(1У) и уран(У1) сорбируются на анионообменниках из 9 М НО. Затем Pu(III) селективно элюируют смесью 9 М НО— 0,05 М HI, Np—смесью 4 М НО—0,1 М HF и U(VI)—смесью 0,5 М НО— 1 М HF [27]. При разделении нептуния и плутония большое значение имеет хлорид-ная и нитратная среды. Проблемы десорбции и в некоторой степени селективного разделения обоих элементов решают или путем снижения концентрации аниона элюирующего вещества или восстановлением Np и Pu до Np(III) и Pu(III). Трехзарядные ионы не сорбируются анионообменниками (табл. 5.61). Из солянокислой и азотнокислой сред трансплутониевые элементы только слабо сорбируются на анионообменниках. 320 Часть 11 Таблица 5.61. Минимальная молярность НО, необходимая для.сорбции ионов Ри, Np и U на анионообменниках Dowex 1 и Dowex 2 [I] Концентрация, М Состояние окисления Pu Np U 111 Не сорбируется при — — любой концентрации IV V VI >,2,5 >4 12 — >4 6 6 6 Таблица 5.62. Зависимость коэффициентов распределения Dg и факторов разделения для смолы Dowex 1-Х4 от концентрации спирта и азотной кислоты [29] Концентрация . HNO3, М 80 обЛо CHjOH 85 обЛо СН3ОН 90 обЛо СН3ОН D g с£т Ст <Лга Ст D g aAm Cm * Ат Ст Ат Ст Am Cm 0,10 5,8 4,1 1,4 45,8 20,8 2,2 137 42,5 3,22 0,20 12,5 7,0 1,8 72 31 2,3 199 65,8 3,0 0,35 25,8 12,9 2,0 105 45 2,4 — — — 0,50 55,0 26,0 2,1 172,5 72,5 2,4 492 169 2,96 0,75 102 45,0 2,3 — — — 1000 365 2,74 1,0 130 59 2,2 — — — 1200 450 2,70 Сорбция, особенно из растворов азотной или серной кислот, значительно улучшается при введении в иих низкомолекулярных спиртов или ацетона. Введение спирта способствует повышению коэффициента распределения и упрочению связи между сорбированным ионом и функциональной группой сорбента. Гусева и др. [28, 29] при отделении америция от кюрия в среде азотиая кислота — метанол показали, что, чем больше атомный номер, тем выше поглощение исследуемого элемента. Коэффициенты распределения возрастают с увеличением содержания спирта в HNO3 и содержания ДВЕ в смоле. Однако при увеличении содержания ДВЕ снижается эффективность разделения. Оптимальное разделение Am—Ст достигается на смоле, содержащей ДВЕ, при элюировании раствором 0,5—0,75 М HNO3 в 80 об. Фо СН3ОН. Более подробные сведения приведены в табл. 5.62. 5. Применение ионообменников 321 К таким же выводам пришли Морроу [12] системы Dowex 1 — HCl—СН3ОН, Вдовенко и др, [30], Маркус и др. [31], Шабана 1.32] и другие авторы [33]. Аналогичный эффект наблюдается и для остальных актиноидов [34—37]. Введение органического растворителя способствует образованию ионных пар в обеих фазах и одновременно повышению активности кислоты в водно-органической среде. Однако введение органического вещества в рассмотренные выше системы приводит к медленному установлению ионообменного равновесия. Во избежание этого следует использовать мелкозерненые смолы и низкие скорости потока элюента [0,3—0,6 см3/(см2 • мин)] [29]. Сорбционное поведение Np, Pu и некоторых актиноидов на сильнокислотных и сильноосновных ионообменных смолах показано на рис. 5.2. Важную роль при групповом отделении лантаноидов от трансплутониевых элементов играют растворы хлоридов щелочных металлов, в которых разделение лучше, чем в растворах соляной кислоты [39, 40]. В нитратной среде лантаноиды нельзя отделить от трансплутониевых элементов, но можно разделить элементы каждой группы. Например, для пары Ат—Ст был получен фактор разделения, превышающий 1,5, что выше фактора разделения, полученного при использовании капюнообменника и а-оксиизомасляной кислоты [1, 39, 41]. Значения факторов разделения зависят от концентрации и природы используемого нитрата. В табл. 5.63 приведены коэффициенты распределения Dg и факторы разделения а для пары Ат—Ст иа ачионообмеинике Dowex 1 из растворов различных нитратов. Фактор разде ^ная в растворе нитрата лития равен 2,2 [42, 45]. Сорбция трансплутониевых элементов зависит от концентрации нитрата (повышается в 3—10 М LiNO3) и от концентрации свободной кислоты (уменьшается при cHNO > 0,01 М). Поглощение снижается с увеличением атомного номера элемента. Тяжелые трансплутоииевые элементы (Bk, Cf, Es) элюируются одновремеиио (перед америцием), и поэтому их нельзя разделить в среде нитрата лития [45]. Разделению пары Am—Ст на смоле Dowex 1-Х8 наиболее благоприятствует 4—5 М концентрация LiNO3. С повышением температуры эффективность разделения уменьшается, но повышается скорость установления равновесия, которая при комнатной температуре очень низка (но на кривых элюирования нет хвостов). Поэтому необходимо добиваться компромисса между температурой и величиной фактора разделения. Тем ие менее использование LiNO3 приводит к успешным результатам при разделении различных смесей траисплутоииевых элементов [43, 46—48]. При замене части воды в элюенте соответствующим органическим растворителем (особенно низкомолекулярным спиртом или ацетоном) разделение элементов по сравнению с водной средой улучшается. Например, коэффициенты распределения Ат и Ст в системе Dowex 1—2,3 М A1(NO3)3 — 0,01 М HNO3 повышаются приблизительно на 40—50% в присутствии метанола [15]. Системы, содержащие HNO?, Н2О и , анические растворители, дают хорошие результаты при разделении б ' ргн^оановых элемен- 322 Часть II тов. Эффективность разделения уменьшается с повышением атомного номера элемента. К таким же выводам пришли исследователи, работавшие с системой молочная кислота—HNO3—Н2О — органический растворитель [30, 49, 50, 80]. Для группового отделения лантаноидов от трансплутониевых элементов применяют также тиоцианатные комплексы. В этом случае лантаноиды не сорбируются [51]. Описано разделение пары Am—Pm с использованием этих комплексов [52]. Разделение этой пары другими методами затруднительно. Трансплутониевые элементы легко сорбируются анионообменниками из раствора карбоната натрия. Лучшие результаты получены в 0,01—0,1 М растворах карбоната натрия. С повышением концентрации карбоната на- 5. Применение ионообменников 323 Рис. 5.2. Равновесные коэффициенты распределения D некоторых актиноидов ме-к-ду различными нонообменннкамн и растворами минеральных кислот. а) Ра (V): / — Dowex 2-Х8 — H2SO4; 2 — Dowex 1-Х10--0,5 M HF — HCI; 3 — Dowex 2-X8 — HNO3; 4 — Dowex 2-X8 — HCI; 5 — Dowex 1-X10 — HCI; 6 — Dowex 1-X8 —HNO3; 7 — Dowex 1-X8 — HBr. 6) U(VI): 1 — Dowex 2-X8 — HC!; 2 — Dowex 2-X8 — HF; 3 — Dowex 5O-X8 — HCI; 4 — Dowex 2-X8 —H3PO4; 5 —Dowex 2-X8 — H2SO4; 6— Dowex 50-X8 — HNO,; 7 — Dowex 2-X8— HNO3; 8 — Dowex 1-X8 — HCI. в) Pu(IlI, IV): 1 - Pu(III): C-50 — HNO3; 2 — Pu(IV): C-50 — HNO3; 3 - Pu(IV): Dowex 50—HCI; 4 - Pu(IV): Dowex 50—HCI; 5 — Pu(III): Dowex 50 — HCI; 6 — Pu(IV): Amberlite IRA-400 — HNO3; 7—Pu(IV): Dowex 1-X4 — HNO3; 8 — Pu(IV): Dowex 2-X8 — HCI; 9 — Pu(IV): Deacidite FF — HNO3; 10 — Pu(IV): Dowex 1 — Ca(NO3)2; 11 — Pu(IV): Dowex 50-X4 — HNO3. r) Np(IV, VI): 1 — Np(IV): Dowex 2-X8 — HCI; 2 — Np(IV): Dowex 2-X4 — HCI; 3 — Np(IV): Dowex I-X8 — HNO3; 4 — Np(IV): Dowex 2-X8 — H3PO4; 5 — Np(VI): Dowex 1-X8 — HNO3; 6 — Np(VI): Dowex 2-X8 — HCI — 0,3 M HF. Д) Th(IV): 1 — Dowex 50 — HNO3; 2 — Dowex 50 — HCI; 3 — Dowex 2-X8 — H2SO • 4 — Dowex 2-X8 — HNO3; 5 — Dowex I-X8 — HNOj. трия поглощение уменьшается. Коэффициенты распределения Am и Cm на смоле Dowex 1-Х8 больше Ю2 в 0,01 М растворе и меньше 1 в 1,0. М растворе Na2CO3 [53]. Количественное разделение на индивидуальные трансплутониевые элементы можно провести с помощью раствора ЭДТА в присутствии ацетата натрия (табл. 5.64). Эффективность разделения сильно зависит от степени поперечного связывания смолы. Для анионообменников, содержащих > 6% ДВЕ, фактор 324 Часть II Таблица 5.63. Сорбция Ат и Ст на анионообменнике Dowex 1 из растворов нитратов [42] Нитрат Концентрация’ M/m D g Cm Am Cm Ni(NO3)2 8,6 244 108 2,3 A1(NO3)3 7,3 188 81 2,3 LiNO3 7,9 275 123 2,2 NaNO3 7,6 35 17 2,1 Mg(NO3)2 7,5 297 144 2,1 nh4no3 10,4 23 13 1,8 Mn(NO3)2 9,7 34 20 1,7 Zn(NO3)2 9,7 44 27 1,6 Cr(NO3)3 7,4 45 28 1,6 аМ/т — молярность/валентное состояние катиона. Таблица 5.64. Факторы разделения трансплутониевых элементов, полученные сорбцией на различных ионообменниках из среды 0,01 М ЭДТА — 0,1 М CHjCOONa (pH 3,0) [49] Ионообменник Фактор разделения Fm—Es Es—Cf Cf—Cm Cf—Am Cm—Ara Dowex 1-X4 1,09 — — Dowex 1-X8 — 1,44 — — — Dowex 1-X10 1,55 1,45 1,60 — — Dowex 21 К (X6) — 1,43 1,20 1,50 1,25 Amberlite IRA 410 1,90 1,42 1,63 — — Amberlite IRA 411 — 1,32 — — — Amberlite IRA 93 — 1,19 1,23 — — Amberlite IRA 900 1,90 1,41 — - 1,50 — разделения имеет приблизительно такую же величину, как и для катионо-обменника Dowex 50 и а-оксиизомасляной кислоты. Преимущество системы анионообменник — ЭДТА (по сравнению с системой катионооб-менник — ЭДТА) состоит в отсутствии поглощения ионов Na+, К+, Li+, Са2+ и А13 + . Значения коэффициентов распределения зависят от pH элюентов (увеличиваются при pH 2,8—5,0), однако фактор разделения Am—Ст в этой области pH постоянен [54]. 5. Применение нонообменников 325 Применение других полиаминокарбоновых кислот (НТА, ЦГДТА, ДТПА) не приводит к лучшим результатам по сравнению с применением ЭДТА. Введение низкомолекулярного спирта улучшает факторы разделения [55, 56]. Среди оксикарбоновых кислот лучшие результаты получены с а-оксиизомасляной кислотой в присутствии низкомолекулярного спирта [57]. Лабораторные методики ОТДЕЛЕНИЕ 237Np ОТ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ 239Ри [58] Описан метод отделения 50 мг Pu от 2,3 г Np. Методика. Сорбцию проводят на колонке (20 х 0,25 см), заполненной снльноосновным аннонообменником Deacidite FF в С1-форме. Осажденные гидроксиды нептуния и плутония центрифугируют для удаления маточной жидкости и растворяют в 210 см3 концентрированной НС1, насыщенной иодидом аммония. При стоянии в течение -30 мин плутоний восстанавливается до трехвалентного состояния. Затем через колонку со скоростью 1 см3/мнн пропускают анализируемый раствор и 100 см3 концентрированной НС1. При этом элюируются следы плутония и некоторые примеси. Нептуний элюирует 2 М НС1. ОТДЕЛЕНИЕ МИКРОГРАММОВЫХ КОЛИЧЕСТВ Pu ОТ ОБЛУЧЕННОГО U [59] Методика. Для разделения используют колонку (35 х 0,5 см), заполненную сильнокислотным катионообменником КУ-2 в Н-форме (размер зерен -0,10 мм). Облученный образец UjOg растворяют в небольшом количестве горячей 4 М HNO3. Раствор, содержащий смесь ионов U(V1), Pu(lV) и Np(V), разбавляют водой до 1 М концентрации HNO3 и пропускают через колонку. Нептуний(У) элюируют 13 см3 1 М HNOj со скоростью 0,20 см3/мин. Одновременно элюируются некоторые продукты расщепления. После пропускания 19 см3 элюента в элюате появляется уран. Плутоний(1У) элюируют 3 М HNO3. РАЗДЕЛЕНИЕ СЛЕДОВ 238-239ри - 238Np_237u [27] Методика. Обогреваемую (50 °C) пластмассовую колонку (12 х 0,6 см) заполняют сильноосновным анионообменннком Dowex 1 (< 0,074 мм) на высоту слоя приблизительно в 3 см н промывают 9 М НС1. Образец растворяют в 1 см3 смеси 9 М НС1—0,05 М HNOj и пропускают через колонку со скоростью 0,8 см3/мин. Затем колонку промывают ~ 2 см3 9 М НС1, вводят еще 3 см3 9 М НО н продолжают промывание. Элюат содержит несорбируемые элементы. Плутоний элюируют ~ 7 см3 раствора 9 М НС1—0,05 М NH41, нептуний — 3,5 см3 раствора 4 М НС1 — 0,1 М HF, уран — раствором 0,5 М НО — 1 М HF. Колонку регенерируют 9 М НС1. Продолжительность разделения составляет около 80 мин. Обзор других методик разделения приведен в табл. 5.65. 326 Часть II Таблица 5.65. Методики разделения трансурановых элементов Элемент Отделяемые компоненты Ионообменник Условия разделения Литература Np Co, Fe, Zn, Cr, лантаноиды, Sr Dowex 2 Cr, Sr, лантаноиды: 12 M HCI Np: 8,5 M HCI—0,5 M HF Co: 5,0 M HCI Fe: 0,5 M HCI 60 Pu Zr, Nb, Ru Фосфат циркония Ru: проходит в 0,5 M HNO. Pu(IV): 8 M HNOj 61 Np U, Th Dowex 1-X8 Np(V) не сорбируется из среды гидроксид тетраметилам-мония—цитрат 62 Pu Различные элементы Wofatit SBW CHjOH—НС1 63 Pu Различные элемен гы Dowex 1-X2 Другие: 7,2 М HNO3 Pu: 0,36 М НС1—0,01 М HF 64 Np Pu, Pm Фосфат циркония Np(V) не сорбируется из 0,1 М HNO3 65 Pu TI, Hg, Pt, Bi, Pb, Fe Dowex 1 Сорбция из 7 М LiNO3 Элюирование: 3—5 М LiNO3 41 Pu Почвы AG 1-X4 Pu: 0,4 М HNO3—0,01 М HF 66 Pu U, Nd в отработанном ядерном топливе Dowex 5O-X8 Сорбция: H2SO4 Ru, Rh(U): 0,25 M H2SO4 U, Pu: 0,05 M (COOH)2 в 0,2 М НС1 Nd: 0,25 М а-оксиизомасля-ная кислота при pH 4,0—4,5 67 Pu Объекты окружающей среды Dowex 1-X4 Из 8,0 М HNO3 68 Pu Cs, Zn, Al, Nb, Sr, Cm, Am, Ce, Ru Dowex 1-X8 Cs, Ru, Zn, Al, Nb, Sr: 1,0 M HNOj—90% CHjOH Cm: 0,75 M HNO3— 80% CH3OH Am: 0.5 M HNO3— 80% CH3CH Ce: 10 M HCI Pu: 0,2 M HCI 28 Am, Cm, Bk Pm Неорганический ионообменник Am, Cm, Pm: 1 M HNO3 Bk: 7 M HN’O3 69 Cm Sm, Pm, Am, Nd Dowex 50 0,25 M а-оксиизомасляная кислота 70 Am Fe AG-5OW-X8 ДТПА 71 M2Cm Y, Am, Ce, Pu Dowex 50 а-Оксиизомасляная кислота 72 5. Применение ионообменников 327 Таблица 5.65 (продолжение) Элемент Отделяемые компоненты Ионообменник Условия разделения Литература Cf Cm, Bk, Fm, Es Dowex 50-Х12 0,25 М и 0,32 М и-оксиизо-масляная кислота, pH 4,4 50 252cf Cm, Am Dowex 50-Х8 pH-градиент, а-оксиизомасля-ная кислота 73 242Cm Pu, Am Dowex 1-Х4 Dowex 5OW-X8 Pu: Dowex 1-Х4; 0,35 М HNO3 Am, Cm: 0,4 M и-оксиизомас-ляная кислота 74 Трансплутониевые элементы Взаимное разделение Dowex 50 и-Оксиизомасляная кислота, 87°С 75 Cf Cs, Ru, Zr, Nb, Sr, Pu Dowex 1-X8 Сорбция: 0,5 М HNO3— 95% СН3ОН Cf: 0,5 М HNO3— 85% СН3ОН 76 Am, Cf Объекты окружающей среды Dowex 1 Dowex 50 Т1 Cf Am Dowex 1-X8 0,5 М HNO3—85% СН3ОН 76 Cf Am, Cm Dowex 1-X8 HNO3—молочная кислота— сн3он 78 Bk Ce Dowex 1-X4 HNO3—СН3ОН 79 Cm, Am, Продукты Dowex 1-X4 Pu(Ili): 7,2 М HNO3, 81 Pu расщепления Dowex 5OW-X8 а-оксиизомасляная кислота Cf, Bk, Cm Примеси и взаимное разделение Сильнокислотный катионооб-менник К RS и-Оксиизомасляная кислота 82 Литература 1. Seaborg G. Т., Katz J. J., The Chemistry of the Actinide Elements, J. Wiley Inc., N. Y., 1957, p. 264. 2. Руководство к практическим занятиям по радиохимии./Под ред. А. Н. Несмеянова.—М.: Химия, 1968. 3. Choppin G. R., Charham-Strode A., J. Inorg. Nucl. Chem., 15 (1966) 377. 4. Nelson F., Murase T., Kraus K. A., J. Chromatogr., 13 (1964) 503. 5. Гусева Л. И., Тихомирова Г. С, Радиохимия, 14 (1972) 188. 6. Choppin G. R., Dinius R. H. Inorg. Chem., 1 (1962) 140. 7. Елесин А. А., Айтсева A. 3. Радиохимия, 14 (1972) 731. 8. Сиборг Г. T. Искусственные трансурановые элементы.—М.: Атом-издат, 1965. 328 Часть II 9. USAEC Report ORNL-4272 (1968) р. 120. 10. Stary J:, Taianta, 13 (1966) 421. 11. Choppin G. R., J. Chem. Educ., 36 (1959) 462. 12. Morrow R. J., Taianta, 13 (1966) 1265. 13. Surls J. P., Choppin G. R„ J. Inorg. Nucl. Chem., 4 (1957) 62. 14. Stary J., Caletka R., Chem. listy, 60 (1966) 1277. 15. Kraak W., van der Heiden W. A., J. Inorg. Nucl. Chem., 28 (1966) 221. 16. Wish L., Freiling E. C., J. Amer. Chem. Soc., 76 (1954) 3444. 17. Choppin G. R., Harvey B. G., Thomson S. G., J. Inorg. Nucl. Chem., 2 (1956) 66. 18. Fuger J., J. Inorg. Nucl. Chem., 18 (1961) 263. 19. Smith H. L., Hoffmann D. C, J. Inorg. Nucl. Chem., 3 (1956) 243. 20. Choppin G. R., Silva R. J. J. Inorg. Nucl. Chem., 3 (1956) 153. 21. Weaver B., Kappelmann F. A., USAEC Report ORNL-3559 (1964). 22. Boldt A. L., Report ARH-1354 (1969). 23. Wish L„ Anal. Chem., 31 (1959) 326. 24. Cesarano C, Pugnetti G., Comit Nazi. Energia Nucl. RT/CHi (63)4, 1963, 14. Gazz. chim. Ital., 93 (1—2), 1963, 28. 25. Faris J. P., Buchanan R. F., USAEC Report ANL-8 6811 (1964). 26. Jenkins I. J., Shorthill G. G., Strelow R. J., Wain A. G., Rept. AERE-R-5074 (1966). 27. Nelson F, Michelson D. S„ Holloway J. H., J. Chromatogr., 14(1964) 258. 28. Гусева Л. И., Тихомирова Г. С. Радиохимия, 15 (1973) 401. 29. Гусева Л. И., Тихомирова Г. С., Григорьева С. И. Радиохимия, .15 (1973) 39/. 30. Вдовенко В. М., Кривохатскйй А. С., Белов Л. М., Александров Б. М. Радиохимия, 15 (1973) 534. 31. Marcus G., EyalE., J. Inorg. Nucl. Chem., 32 (1970) 2045. 32. Shabana R., Ruf H., J. Radioanal. Chem., 45 (1978) 37. 33. Александров Б. M., Малышева Л. П., Савоскина Г. П., Смирнова Е. А., Кривохатский А. С. Радиохимия, 19 (1977) 472. 34. Shabana R., Hafez Е, J. Radioanal. Chem., 26 (1975) 63. 35. Shabana R., Ruf H., Radiochim. Acta, 36 (1977) 389. 36. SoukaN., Shabana R., Hafez F., Mikrochim. J., 21 (1976) 215. 37. Souka N., Shabana R„ Hafez F., Radiochim. Acta, 22 (1975) 45. 38. Егоров E. В.. Макарова С. Б. Ионный обмен в радиохимии.—М.: Атомиздат, 1971. 39. Шилов С. А., Кузовкина Л. А. Химия трансурановых и осколочных элементов.—Л.: Наука, 1967, с. 107. 40. Marcus Y., Abrahamer I., J. Inorg. Nucl. Chem., 22 (1961) 141. 41. Adar S. A., Fields P. R., пат. США No 3 136 600 (1964). 42. Symposiums sur les elements transuraniens, Liege, 21—22 April, 1969. 43. Adara S. A. et al, J. Inorg. Nucl. Chem., 25 (1963) 447. 44. Marcus Y., Given M., Report IA—783 (1962). 45. Marcus Y., Given M., Choppin G. R., J. Inorg. Nucl. Chem., 25 (1963) 1457. 5. Применение ионообменников 329 46. Report ORNL—3558 (1964). 47. Adar S. et al, Report TID—16595 (1962). 48. Brooksbank R. E., McDufee W. T., Report ORNL—8566 (1964). 49. Baybarz R. D., J. Inorg. Nucl. Chem., 28 (1966) 1055. 50. Ferguson D. E, cm. [42], p. 54. 51. Metz Ch. E, Waterbary G. R., The transuranium actinide elements. Treatise on Anal. Chem., Part II, sect. A., Vol. 9, John Wiley and Sons Inc., N. Y., 1962. 52. Pressley R. S., USAEC Report ORNL—2843 (1960). 53. Keller C., Eberle S. H., Mosdzelewski K., Radiochim. Acta, 5 (1966) 185. 54. Baybary R. D., J. Inorg. Nucl. Chem., 28 (1966) 1723. 55. Burch W. D., USAEC Report ORNL—3739 (1965). 56. Musikas M. C., Note CEA—969 (1967). 57. Faris I. P„ J. Chromatogr., 26 (1967) 215. 58. Jackson N„ Short J. E, AERE Report N—M 444 (1959). 59. Золотов К). А., Нишанов Д. Радиохимия, 4 (1962) 241. 60. Boni L., Anal. Chem., 32 (1960) 599. 61. Vaidyanathan S., Baetsle L. H., Radiochem. Radioanal. Lett., 5 (1970) 247. 62. Masino A. P„ Orlandini K. A., FriedS., Cohen D., USAEC Report ANL—7751 (1970). 63. Naumann D., Kemenergie, 6 (1963) 81. 64. Kressin I. K., Waterburg G. R., Anal. Chem., 34 (1962) 1598. 65. Шафрев А. И., Ефремов Ю. В., Николаев В. М., Яковлев Г. И. Радиохимия, 13 (1971) 120. 66. Chu N. Y., Anal. Chem., 43 (1971) 449. 67. Petrik F., Flueckiger U., J. Radioanal. Chem., 41 (1977) 47. 68. Scott T. G., Reynolds S. A., Radiochem. Radioanal. Lett., 23 (1975) 275. 69. Барсукова К. В., Родионова Г. Н. Радиохимия, 14 (1972) 228. 70. Aner-Welsbach Н., Bildstein Н., Milliner Р., Monatsh., 98 (1967) 61. 71. Bergey С., Ravenel J., Analusis, 5 (1977) 215. 72. Hbhlein G., Born H. J., Weinland W., Radiochim. Acta, 10 (1968) 85. 73. Burnev G. A., Harbour R. M., Radiochim. Acta, 16 (1971) 63. 74. Thompson G. H., Radiochem. Radioanal. Lett., 10 (1972) 223. 75. Seaborg G. T., J. Chem., Educ., 36 (1959) 38. 76, Guseva L. I., Myasoedov В. F, Tikhomirova G. S., Pavlenko L. I., Babicheva G. G., J. Radioanal. Chem., 13 (1973) 293. 77. Holm E., Fukai R., Taianta, 23 (1976) 853. 78. Гусева Л. И., Тихомирова Г. С. Радиохимия, 19 (1977) 188. 79. Гусева Л. И., Григорьева С. И., Тихомирова Г. С. Радиохимия, 13 (1971) 778. 80. Гусева Л. И., Лебедев И. А., Мясоедов Б. Ф., Тихомирова Г С. Радиохимия, 17 (1975) 321. 81. Thompson G. Н., Ion Exch. Membranes, 1 (1972) 87. 82. Елесин А. А., Карасева В. А. Радиохимия, 19 (1977) 678. 5-581 330 Часть II 5.3. Многоэлементные радиохимические разделения Развитие радиохимических методов анализа, особенно нейтронноактивационного, обусловило повышенный интерес к различным методикам, пригодным для многоэлементного разделения. Целью этих методик разделения является удаление нежелательных элементов из смеси, разделение смеси на такие группы элементов, которые ие мешают дальнейшему анализу, или полное выделение анализируемого элемента. Этим способом можно значительно повысить чувствительность нейтронно-активационного метода анализа. В настоящее время анализы на уровне нанограммовых и субианограм-мовых количеств выполняются нейтроино-активационным методом с последующим химическим разделением и определением методом мессбауэровской спектроскопии высокого разрешения. При простых многоэлементных разделениях допустимо присутствие только нескольких элементов. Однако в более сложных системах может находиться до нескольких десятков элементов, которые следует разделять в соответствии с вышеизложенными принципами. Радиохимические* многоэлементные разделения можно частично или полностью автоматизировать с применением имеющихся в продаже доступных приборов. Разработаны разнообразные методы разделения. Наиболее широко используются колоночные ионообменные хроматографические методы, которые имеют следующие преимущества: а) высокие факторы разделения, б) количественный химический выход (около 100%), в) относительно большое количество литературных данных для выбора оптимальной методики разделения, г) простота выполнения операций, позволяющая осуществить автоматизацию процесса разделения. Другие методы разделения, такие, как дистилляция, соосаждение и экстракция, также применяются при многоэлементных радиохимических разделениях. Комбинация ионообменной хроматографии с некоторыми из упомянутых выше методов позволяет разработать методы разделения очень сложных смесей элементов. В последние 20 лет описано около 100 разнообразных схем, пригодных для многоэлементного радиохимического разделения в нейтронноактивационном анализе. Большинство схем основано на применении ионо-обменников. Используют как органические, так и неорганические ионообменники. Селективность разделения на неорганических ионообменниках в ряде случаев значительно выше. 5. Применение ионообменников 331 В 1960 г. Владел и др. [1] описали схему разделения 35 элементов на ионообменнике Dowex 50, основанную на элюировании различными комплексообразующими агентами при контролируемом pH. Многие другие авторы в качестве модели использовали схему разделения 11 элементов в биологических образцах [2] на семи соединенных друг с другом колонках, заполненных смолами Dowex 2 и Dowex 50. В некоторых схемах разделения применяют высокоскоростные методы. Например, смесь 40 элементов разделяют либо на группы, либо иа отдельные элементы [3]. В упрощенном виде эта схема пригодна для разделения разнообразных смесей. Согласно данным Гирарди и Саббиони [7], гидратированный пентоксид сурьмы (ГПС) проявляет высокую селективность к ионам натрия и может быть использован для эффективного отделения этих ионов. Присутствие изотопа 24Na часто вызывает затруднения при измерениях методом мессбауэровской спектроскопии, особенно при анализе биологических материалов. Описано применение ГПС в качестве селективного сорбента на ионы натрия [8—12]. При необходимости количественного определения ионов натрия его выполняют непосредственно на колонке (без элюирования) методом мессбауэровской спектроскопии. Гирарди и др. [13] провели систематическое исследование ряда неорганических осадков, полученных из различных сред, в качестве сорбентов радиоактивных ионов на колонках (гидратированный МпО2, безводный МпО2, гидратированный пентоксид сурьмы, кислый оксид алюминия, диоксид олова, CuS, Cu2Cl2, оксалат церия, фосфаты циркония) и сравнили полученные результаты с аналогичными данными для сильнокислотных ка-тионообменников и сильноосновных анионообменников. Эти сведения использованы в ряде схем многоэлементного разделения. На рис. 5.3 приведена одна из схем многоэлементного радиохимического разделения, разработанная Плантиным [8]. Эта схема пригодна для анализа биологических материалов. С ее помощью можно разделить смеси следующих элементов: Вг, Hg, Na, Se, Rb, Fe, Co, Cu, Sb, Zn, Mo, Tc, Cd, Sn, In, Au, K, Cs, Sr, Mn, Cr, Ag, P и РЗЭ. Бром (и частично ртуть) после облучения анализируемого образца нейтронами и растворения в смеси HNO3—Н2О2 отделяется дистилляцией. Раствор, оставшийся после дистилляции, пропускают через колонку, заполненную гидратированным пентоксидом сурьмы. При этом в колонке полностью удерживаются Na и Se, частично—Rb. Элюат пропускают через другую колонку, заполненную смолой Dowex 1. Группу элементов Fe, Со, Си, Sb и Zn разделяют последовательным элюированием растворами НС1 различной концентрации. Сорбированные Мо, Тс, Cd, Sn, Sb, In, Au и Hg определяют непосредственно на колонке методом мессбауэровской спектроскопии. Элюат пропускают через колонку, заполненную смолой Dowex 50. При этом отделяют Р (и частично Сг). Группу элементов, включающую К, Rb, Cs, Са, Ba, Sr, Mn, Cr, Ag и РЗЭ, которая удерживается на колонке, определяют методом мессбауэровской спектроскопии (без предварительного элюирования). 332 Часть П Образец Рис. 5.3. Схема разделения 27 элементов в биологических материалах [8]. Пунктирная линия: элемент измеряется на колонке. Преимущество этой схемы разделения заключается в использовании только трех колонок с разными ионообменниками и единственного элюента (соляной кислоты разной концентрации). 5. Применение ионообменников 333 H2S04, Н202 Разложение НВг Перегонка Н2504 Остаток i H2S04 Выпаривание 8МНС1 Na 20см3 8М НС] 20см3 2М НС1 20См30,5Н№\ 20см30,ОШВг 20см3 ЗМ HNOj И ТС О со X 20см3кони. НВг 20 см3 кони- НВг 20 см3 конц.'НВг 20см3 6М НС1_ +(?/% Н202 Фракции P,K,Mn, Ag, Cr (1) Си, Со, W (2) Fe (3) Zn (4) Cd (5) Дистиллят Фракции —*Вг *(6) —»-Вг *(7) —►Вг *(8) 0Q со £ Рис. 5.4. Схема разделения при анализе следовых количеств As, Cd, Си, Hg, Sb. Se и Zn [14]. (ГПС — гидратированный пентоксид сурьмы.) Схема разделения элементов при определении As, Se, Hg, Sb, Cu, Zn и Cd в биологических материалах описана в работе [14]. Вг, As и Se отделяют дистилляцией. Натрий удерживается на колонке, заполненной ГПС, остальные элементы отделяются на двух других колонках, заполненных смолой Dowex 2-Х8 (рис. 5.4). На рис. 5.5 представлена схема отделения примесей при анализе цинка особой чистоты [11]. Опубликовано много других методик разделения, используемых при анализе железа особой чистоты [15, 16], кадмия и теллурида кадмия [17], селена [18], кремния [19] в полупроводниковых материалах и алюминия особой чистс 'ы для ядерных реакторов [20]. Альберт [21] разработал систематический метод нейтронно-активационного анализа с многоэлементным разделением. Этот метод, позволяющий определить до 49 элементов в одной пробе, пригоден для анализа металлов особой чистоты (Al, Fe, Zn). Бишей [22] разработал более простые схемы анализа образцов алюминия и свинца, содержащих меньшее число элементов. Мей и Пинте [23] при анализе графита ядерной чистоты использовали методы группового разделения, основанные на осаждении сульфидов, и ионообменно- 334 Часть II Образец растворяют и раствор делают O,IM по HN03(+ следы HF) Au, As, W, Sb, Mo, Ge, Ga, Na,K,Ni, Cu, Mn, РЗЭ (Zn) Dowex 50W Не сорбируются Au, As, W, Sb, Mo, Ge « Делают BM no HF I CuS,Au I PbO2,As I Делают 7M no HN03 I AC,W Сорбируются Zn, Ga, Na, K, Ni,Cu,Mn, РЗЭ Вымывание 3,5M HCI, превращение 6 6M HC1 Ddwex 1 He сорбируются сорбируются Zn, Cu, Ca Вымывание /М HCI (+H202) Na,K,Ni,Mn Делают /2М no HCI | /7TC,Na ФТ, Sb, Mo I । ФТ,К Делают IM no HZSO^ Pb02, Ge | I Делают 6M no HF I | CuS,Cu ОЦ.Мп I I Ga Ni „ ,, (Zn сорбируется смолой Dowex 1) (РЗЭ сорбируется смолой Dowex 50W) Рис. 5.5. Схема разделения при анализе некоторых примесей в цинке особой чистоты [11]. РЬО2-диоксид свинца, ФТ — фосфат титана, ГПС — гидратированный пентоксид сурьмы, АС — анионообменная смола, ОЦ — оксалат церня, CuS — сульфид медн. экстракционные методы. В работе [24] предложена схема анализа церия, основанная на экстракции растворителем и ионообменном разделении. Многоэлементные методики разделения (после облучения образцов нейтронами) применяют при анализе геологических материалов, метеоритов, лунных проб или образцов почв [25—32]. Ионообменники имеют большое значение при анализе смесей биологического происхождения и объектов окружающей среды [33—40]. 5. Применение ионообменников 335 Большое число опубликованных данных, обобщенных Гирарди и др. [41], обеспечивает возможность выбора соответствующей схемы для решения данной аналитической задачи. Литература 1. Blaedel W. J., Olsen Е. D., Buchanan R. F., Anal. Chem., 32 (1960) 1866. 2. Samshal К., Soremark R., Proc. Conf. Modern. Trends in Activation Analysis, Texas A. and M. Univ. College Station, 1962, 149. 3. Samshal K, Total Environ, 1 (1972) 65. 4. Samshal K, Schramel P., Thieme R., Klose B. J., Nucl. Med., 11 (1971) 79. 5. Samshal K., Wester P. O., Blomquist G., Report AE—469 (1973). 6. Samshal K., Analyst, 93 (1968) 101. 7. Girardi F., Sabbioni E., J. Radioanal. Chem., 1 (1968) 169. 8. Plantin L. O., Nuclear Activation Techniques in Life Science — 1972. IAEA Vienna (1972). 9. Maziere B., Gaudry A., Stanilewicz W., Comar D., J. Radioanal. Chem., 16 (1973) 281. 10. Velandia J. A., Perksons A. K, J. Radioanal. Chem., 20 (1974) 473. 11. Cuypers J., Girardi F., Mousty F., J. Radioanal. Chem., 17 (1973) 115. 12. Guzzi G., Pietra R., Sabbioni E., Prac. Modern Trends in Activation Analysis. Elsevier Publ. Co. (Amsterdam) (1972) 235. 13. Girardi F., Pietra R., Sabbioni E., J. Radioanal. Chem., 5 (1970) 141. 14. Tjice P. S., De Goeij J. J., Houtman J. P., J. Radioanal. Chem., 16 (1973) 153. 15. Lesbats A., Tardy M. R.,J. Radioanal. Chem., 17 (1973) 127. 16. Cleyrergue Ch., Deschamps N., J. Radioanal. Chem., 17 (1973) 139. 17. Yakovlev Yu. V., Dogadkin N. N„ Kuthinskaya О. I., J. Radioanal. Chem., 28 (1975) 201. 18. Mignonsin E. P., J. Radioanal. Chem., 19 (1974) 33. 19. Hoste J., J. Radioanal. Chem., 19 (1974) 7. 20. Girardi F., Pietra R., Anal. Chem., 35 (1963) 173. 21. Albert P., Proc. 1-st Inter. Conf. Modern Trends in Activation Analysis. College Station, Texas (December 1961) p. 86. 22. Bishay T. Z., Anal. Chem., 44 (1972) 1087. 23. May S., Pinte G., J. Radioanal. Chem., 3 (1969) 329. 24. Rouchaud J. C., Revel G., J. Radioanal. Chem., 17 (1973) 167. 25. Gijbels R., Millard M. T., Desborough G. A., Bartel A. J., Activation Analysis in Geochemistry and Cosmochemistry. NATO Adv. Study Instr. Universitetsforlaget, Oslo (1971). 26. Steiner H., Kiesl W., Kluger F., Hecht F., J. Radioanal. Chem., 7 (1971) 235. 27. Kiesl W., Proc. Symp. Modern Trends in Activation Analysis, NBS Spec. Publ. 312 (1969) 409. 28. Brunfelt A. O., Steinnes E„ Taianta, 18 (1971) 1197. 336 Часть II 29. Keays R. R., Ganapathy R„ I.aul J. C., Krdhenbiihl U., Morgan J. W., Anal. Chim. Acta, 72 (1974) 1. 30. Buenafama H. D., J. Radioanal. Chem., 18 (1973) 111. 31. Johansen O„ Steinnes E., Taianta, 17 (1970) 407. 32. Nadakarni R. A., Morrison G. H., Anal. Chem., 46 (1974) 232. 33. Henzler T. E., Korda R. J., Helmke P. A., Anderson M. R., Jimenez M. M., Hashim L. A., J. Radioanal. Chem., 20 (1974) 649. 34. Schumacher J., Maier-Borst W., Kerntechnik, 4 (1972) 165. 35. Heydorn K., Damsgaard E., Taianta, 20 (1973) 1. 36. Girardi F., Merlini M., L’analyse par radioactivation et ses applications aux sciences biologiques. Presses Universit., de France, Paris (1964) 23. 37. Jervis R. E., Wong K. Y., Nuclear Activation Techniques in the Life Sciences—1967, IAEA, Vienna (1967) 137. 38. Moiseev V. V., Kuznetsov R. A., Kalinin A. J:, Proc. Symp. Modern Trends in Activations Analysis, Texas A. and M., Univ. College Station (1965) 164. 39. Auboin G., Diebolt J., Junod E., Laverlochere J., Proc. Symp. Modern Trends in Activation Analysis, Texas A. and M., Univ. College Station (1965) 344. 40. Guzzi G., Pietra R., Sabbioni E., Report EUR—5282 e (1974). 41. Girardi F., Pietra R., Atomic Energy Review, 14 (1976) 521. 5.4. Применение ионообменников в неорганическом анализе Ионообменники нашли широкое применение не только для концентрирования следов ионов или их хроматографического разделения, но и во многих других областях аналитической химии: для определения общей концентрации солей в растворах, удаления мешающих ионов или ионов противоположного знака, растворения труднорастворимых солей, деионизации растворов, получения особо чистой воды, получения и очистки реагентов, в некоторых операциях качественного анализа и т. п. Несколько примеров практического применения ионообменников дано в табл. 5.66. 5.4.1. Методы, основанные на количественном обмене ионов: определение общей концентрации солей Определение общей концентрации солей основано на количественном обмене растворенных компонентов на ионы Н+ или ОН-, концентрацию которых определяют титрованием. Анализируемый раствор пропускают через колонку, заполненную либо катионообменником в Н-форме, либо анионообменником в ОН-форме. Обычно используют сильнокислотные или сильноосновные смолы, хотя катионообменники предпочтительнее. Однако в случае солей нестойких кислот (HNO2, Н2СО3, H2SO3 и т. п.) хорошие результаты получены 5. Применение ионообменников 337 Таблица 5.66. Области применения ионообменников Область применения Литература Определение общей концентрации соли в неводных средах 1 Определение сульфатов в неводных средах 2—6 Определение нитратов на катионообменнике в Pb-форме (разделение в форме сульфатов) 3 Определение металлов в солях: перхлоратах, фторацетатах натрия или хлорацетатах 7—8 Определение свободной азотной кислоты в растворах солей уранила после старения 9 Растворение ограниченно растворимых солей с помощью ионообменных смол: сульфатов и фторидов в портландцементе 10 кальция в оксалате или карбонате кальция 11 тяжелых металлов в силикатах 12 серийные анализы силикатов 13—15 Определение фторидов в питьевой воде 16 Определение Ga и In в сульфатах 17 Отделение 24Na или других элементов при активационном анализе 18 различных металлов 58—65 обменниках. Применение анионообменников в ОН-форме ограничивается случаями, когда образующиеся гидроксиды растворимы в воде. Например, анионы F~ , NOf, NO? , 1“ , 10^ , BrOf, CrO^~ , S2O3~ , СР, SO^-, WO^-, SO2-, [Fe(CN)6]4- в форме натриевых или калиевых солей количественно обмениваются на ионы ОН- . При контакте анализируемого раствора нейтральной соли с ионообмен-ником соль количественно превращается в свободную кислоту (катионооб-менник) или в свободное основание (анионообменник) в соответствии со следующими уравнениями: R— SO3H + NaCl - RSOjNa -1- HCI (5.1) R— N+(CH3)3OH + NaCl - R—N+(CH3)3C1 + NaOH (5.2) Освобождающуюся кислоту или основание определяют титрованием. Обычно используют сильнокислотные катионообменники в Н-форме. При невозможности применения смолы в Н-форме ее переводят в Mg- или К-форму. Освобождающиеся ионы Mg2+ определяют хелатометрическим титрованием, ионы К+ — гравиметрическим методом. Общую концентрацию солей определяют не только в водном, но и в органическом растворах [19]. Однако в присутствии различных комплексообразующих веществ, реагирующих с анализируемыми ионами, возни 338 Часть II кают некоторые трудности. Вследствие образования прочных комплексов ионный обмен протекает неколичественно. По данным Самуэльсона [20], этот метод применим к хлоридам, бромидам, иодидам, сульфатам, нитратам, перхлоратам, фосфатам, ацетатам, оксалатам, броматам и йодатам. Сложности возникают при анализе некоторых комплексов хрома(Ш) и солей железа(Ш) в присутствии оксалатов, солей ртути(П) в присутствии хлоридов или слабокислых растворов (< 0,6 М НС1), фосфорной кислоты в присутствии ионов алюминия или железа(Ш). Для того чтобы обеспечить количественное протекание реакции обмена между ионами в растворе и ионообменнике необходимо работать с растворами соответствующей концентрации. Оптимальной является 0,1—0,5 М концентрация. Рекомендуется использовать 4—5-кратный избыток смолы относительно количества обмениваемых ионов, присутствующих в анализируемом растворе. До и после проведения сорбции смолу следует тщательно промыть водой до нейтральной реакции элюата. Вода должна быть достаточно чистой, без растворенного диоксида углерода, поскольку примеси и растворенный СО2 являются главным источником ошибок. При наличии в анализируемом растворе свободной кислоты последнюю необходимо определять отдельно. Количество свободной кислоты вычитают из общей концентрации кислоты, найденной после проведения ионного обмена. Этот простой метод широко используется в аналитической практике при определении общей концентрации ионов в различных пробах воды, определении щелочных металлов в растворах и при анализе разнообразных технических продуктов. Он удобен при определении титра растворов, полученных из чистых солей, особенно тех, которые трудно высушить до постоянной массы, а также при титровании растворов солей, определение анионов которых вызывает затруднения (например, сульфатов). Ниже приведена общая методика, пригодная для определения суммарного количества солей в растворах и для стандартных солевых растворов. Методика. Стеклянную колонку с внутренним диаметром -10 мм, снабженную в основании стеклянной пластинкой соответствующей пористости (см. гл. 4), заполняют набухшим сильнокислотным катионообменником в Н-форме (0,075—0,037 мм, 8% ДВБ) до высоты примерно 50 мм и тщательно промывают деионизованной водой. Через колонку со скоростью 1 см3/мин пропускают 1 — 5 см3 анализируемого раствора (в зависимости от концентрации солей). Рекомендуется использовать такой объем раствора, который содержит около 1 ммоля растворенного вещества. Затем колонку тщательно промывают несколькими порциями деионизованной воды. Собирают весь элюат, содержащий выделившуюся кислоту, и определяют в нем концентрацию кислоты титрованием 0,1—0,01 М раствором NaOH в присутствии фенолфталеина или метилового красного в качестве индикатора. 5. Применение ионообменников 339 5.4.2. Удаление мешающих ионов Анализ многих смесей часто осложняется из-за присутствия мешающих ионов. Эти ионы могут соосаждаться с осадками в процессе гравиметрического анализа, образовывать нежелательные окрашенные формы при спектрофотометрических измерениях или посторонние комплексы и т. п. Поэтому перед определением анализируемых элементов необходимо удалять мешающие примеси с помощью соответствующего ионообменникд. Описано много полезных в практическом отношении ионообменных методов. Можно упомянуть следующие из них; удаление мешающих ионов [Th, Sn(IV), Zr, Ti(IV), Hg(II), Au(I)] на катионообменнике при анализе борной кислоты; удаление ионов Fe(III) [после восстановления их до Fe(II)] при определении фосфорной кислоты; удаление урана сорбцией его сульфатных комплексов [UO2(SO4)2]2~ на анионообменнике при определении висмута в U—Bi сплавах; удаление мешающих катионов на анионообменнике в ОН-, ЭДТА- и цитратных формах при анализе щелочных металлов. В присутствии соответствующих комплексообразующих агентов при подходящем значении pH анализируемого раствора мешающие ионы (не образующие комплексы) удаляют сорбцией на катионо- или анионообмен-никах. 5.4.3. Деонизация с помощью ионообменников Задача деионизации заключается в удалении всех веществ в ионной форме из анализируемого раствора с помощью системы катионообмен-ник—анионообменник. Деионизация редко применяется в неорганическом анализе. Этот процесс имеет гораздо большее значение в органическом анализе, а также при получении чистой или ультрачистой воды для аналитических целей. Обычно используют сильнокислотные (в Н-форме) или сильноосновные (в ОН-форме) смолы. С их помощью из растворов также удаляются анионы слабых кислот (борная, карбоновая и кремневая кислоты). Слабоосновные анионообменники можно применять при условии, что в растворе нет этих или подобных им веществ. Процесс деионизации проводят в системе катионообменник —анионообменник, где смолы изолированы друг от друга, или с помощью так называемого «смешанного слоя», состоящего из гомогенной смеси двух компонентов. Последний более эффективен, чем система катионообменник — анионообменник. Если в системе катионообменник — анионообменник первым используется анионообменник, то второй фазой может быть слабокислотный катионообменник, через который из анионообменной колонки пропускают раствор с достаточно высоким pH. Система катионообменник — анионообменник обеспечивает разделение ионов на 2 группы: на раствор, содержащий катионы (после элюирования с катионообменника), и на раствор, содержащий анионы (после элюирования 340 Часть II с анионообменника). Это значительно облегчает последующие аналитические операции. ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОЙ И УЛЬТРАЧИСТОЙ ВОДЫ ДЕИОНИЗАЦИЕЙ При проведении аналитических работ воду очищают дистилляцией или деионизацией водопроводной воды до необходимой степени чистоты. Деионизация особенно важна при обработке воды с низким солесодер-жанием. Для этих целей преимущественно используют систему смешанного слоя. В настоящее время в продаже имеется много лабораторного оборудования для получения деионизованной воды. Это оборудование можно подсоединять непосредственно к источнику водопроводной воды. В таких небольших лабораторных установках ионообменники не регенерируются. Отработанную смолу заменяют патроном с новой порцией смолы. Электропроводность полученной таким способом воды обычно не превышает 1 мкОм”1 • см”1. Однако во многих случаях такая очистка является недостаточной. Путем подбора соответствующих ионообменников и установок для проведения деионизации можно получать ультрачистую воду. При рассмотрении ионообменного метода очистки воды следует учитывать, что катионообменники не вполне устойчивы и выделяют небольшое количество сульфат-ионов. Кроме того, снльноосновные анионообменники в ОН-форме недостаточно устойчивы, в результате чего очищенная вода загрязняется аминами. Ионообменники обоих типов выделяют небольшие количества органических материалов, мешающих в некоторых случаях определению следовых количеств веществ. Для получения воды особой чистоты (0,0025 мкг/л Си, 0,01 мкг/л других тяжелых металлов) используют тщательно подобранные ионообменные материалы (например, смолы «ядерной чистоты») и материалы ионообменной колонки и соединительных узлов (тефлон, плексиглас). Дополнительную очистку деионизованной воды выполняют с помощью ионообменной целлюлозы [21]. Одновременно удаляются загрязняющие металлы, находящиеся в коллоидном состоянии (Al, Cr, Sn, Pb, Fe, Cu, Ni, Zn) и органические вещества [21—24]. В табл. 5.67 приведены сравнительные данные по эффективности разных методов получения ультрачистой воды. 5.4.4. Получение и очистка реагентов; другие применения ионообменников Ионообменники применяют для получения различных соединений из легко доступных препаратов. Получение солей, кислот и оснований этим методом проще по сравнению с классическими методами. Например, для превращения RbNO3 в RbOH достаточно раствор RbNO3 пропустить через колонку, заполненную анионообменником в ОН-форме. Таблица 5.67. Содержание металлов в ультрачистой воде, полученной различными методами (в частях на млрд.) [23] ч S а н s Ч — ад Я u X) - □ с с Я — С Я Ю 342 Часть II Превращение протекает по уравнению RbNO3 + RN+(CH3)3OH“ RN+(CH3)3NO7 + RbOH (5.3) Железосинеродистую кислоту получают пропусканием раствора ферроцианида калия через катионообменник в Н-форме: 4RH + K4[Fe(CN)6] # 4RK + H4[Fe(CN)6] (5.4) Эффективность превращения зависит от относительного сродства рассматриваемых противоионов (см. гл. 1). Анионообменники используют для получения 234Th (по кВк-шкале) из солянокислых растворов урана(У1) [25]. Раствор хлорида уранила, находящийся в радиоактивном равновесии (болыце 6 месяцев) и содержащий 232Th в качестве носителя, пропускают через слой ионообменника Dowex 50-Х8 в Н-форме. При этом сорбируется около 85% тория и некоторое количество урана. Последний десорбируют 10 М соляной кислотой. Торий, сорбирующийся на колонке, десорбируют смесью 0,025 М H2SO4 и 1 М (NH4)2SO4. После осаждения гидроксида тория аммиаком осадок растворяют в 10 М соляной кислоте и обрабатывают смолой Dowex 2-Х8. Этот обменник сорбирует примеси анионов. В результате получается торий высокой химической и радиохимической чистоты. При ионообменном получении растворов гидроксидов натрия или калия, свободных от карбонатов, достигается более высокая степень чистоты по сравнению с растворами, полученными разбавлением концентрированных растворов гидроксидов. Пропусканием раствора сульфата натрия через сильноосновный анионо-обменник в ОН-форме получают разбавленные (до 0,001 М) растворы гидроксида натрия с точностью, достаточной для микроанализа [26]. В этом случае нет необходимости в контроле концентрации полученных растворов титрованием стандартным раствором кислоты. Подобным же образом из раствора сульфата калия можно приготовить ультрачистый раствор гидроксида калия без примесей силикатов. Полученный раствор КОН пригоден для колориметрического определения общего содержания силикатов [27]. ПОЛУЧЕНИЕ РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ ГИДРОКСИДОВ НАТРИЯ ИЛИ КАЛИЯ БЕЗ ПРИМЕСЕЙ КАРБОНАТОВ Методика А. 40 г сухого сильноосновного анионообменника Amberlite IRA-400 (набухшего в воде) переносят в колонку с поперечным сечением 3,5 см2 и переводят в ОН-форму обработкой 2 дм3 1 М раствора гидроксида натрия, не содержащего карбонатов (получают разбавлением 18 М NaOH), и промывают 2 дм3 воды. Вода, используемая для промывания смолы и получения раствора, не должна содержать растворенного СО2. Точно 25 ммолей сухого сульфата натрия или калия растворяют в 50 см3 воды и пропускают через колонку. Смолу промывают водой со скоростью 8 см3/мин до об-ч щего объема элюата 500 см3. 5. Применение ионообменников 343 Концентрация полученного гидроксида зависит от взятого количества сульфата натрия (калия). Относительная ошибка составляет ± 0,33% [28]. Методика Б. К концентрированному раствору NaOH прибавляют гидроксид бария в количестве, достаточном для осаждения всех присутствующих карбонатов в виде бариевой соли. Осадок отфильтровывают в отсутствие воздуха и СО2 и разбавляют кипящей водой до нужной концентрации гидроксида. Избыток Ва2+ удаляют фильтрованием раствора через колонку, заполненную сильнокислотным катионооб-менником в Na-форме (для КОН в К-форме). Отработанную смолу регенерируют раствором хлорида натрия (калия) [29]. Пирофосфат марганца(Ш) очищают от Мп, Со, Ni, Си и Se(IV) на анионообменнике Deacidite FF в 8О4-форме [30]. Этот метод используют для очистки пирофосфата Мп(Ш), применяемого в качестве титранта при амперометрическом титровании. Бис(2-этилгексил)фосфорную кислоту можно очистить сорбцией на анионообменнике Amberlyst А-26. Свойства кислоты, очищенной этим способом, хорощо согласуются с описанными в работе [31]. Известно множество методик получения и очистки разнообразных реагентов с использованием ионообменников: удаление ионов железа(Ш) и цинка из технической соляной кислоты на анионообменниках, очистка растворителей для титрования в неводной среде (метанол [33], диметил-формамид [34], диокеан и ацетонитрил [35]), удаление альдегидов из спиртов с помощью анионообменников в 8О3-форме [36] и удаление пероксидов из эфиров на анионообменниках в ОН-форме [37]. Ионообменники применяют при очистке пероксида водорода, глицерина [38], электролитов для полярографии и желатины [39] для нефелометрического определения сульфатов и т. п. 5.4.5. Ионообменники в неорганическом качественном анализе Самуэльсон [40] описал применение ионообменника в качественном анализе, в частности для удаления мещающих ионов противоположного знака. Растворы, не содержащие мешающих ионов типа фосфатов, боратов или оксалатов, были получены поглощением катионов на сильнокислотном катионообменнике в Н-форме и их последующим элюированием 3—4 М соляной кислотой. Подобные методики использовали и другие авторы, например, для удаления фосфатов [41]. Описаны многочисленные комбинированные методы разделения смесей ионов, основанные на ионном обмене и осаждении [19, 42—46]. Окраска слоя смолы, получаемая непосредственно при взаимодействии ионов металлов с колориметрическими реагентами, служит для обнаружения от субнанограммовых до микрограммовых количеств различных элементов, в частности хрома [47, 48], фторидов [49], галогенидов [50], цинка [51], кальция, галлия, индия [52] и других металлов [52—56]. В обзоре [57] рассмотрены более ранние статьи и другие области применения ионообменников. 344 Часть II Ионообменники, особенно в ОН-, СО3- и SH-формах, используют в качестве групповых осадителей различных ионов [43]. Литература 1. Pauwels J. et al, Anal. Chim. Acta, 43 (1968) 211. 2. Shiraishi N., Morishige T., Yoshikawa S., Bunseki Kagaku, 17 (1968), 360. 3. Рябинин А. И., Богатырев В. Л., Ж. аналит. химии, 23 (1968) 894. 4. Gales М. Е., Kaylor W. Н., Longbottom J. Е., Analyst, 93 (1968) 97. 5. Dollman G. W., Environ. Sci. Technol., 2 (1968) 1027. 6. Albert P., Blouri J., Cleyrerque C., Deschamps N., Le Hericky J., J. Radioanal. Chem., 1 (1968) 297. 7. Stevenson R. L., Freiser H., Chem. Anal. (Warsaw), 17 (1972) 675. 8. Glennie-Holmes M., Pestic. Sci., 3 (1972) 681. 9. Pdrez-Bustamente J. A., Mikrochim. Acta, 1975, 455. 10. Bowley M. J., Analyst. 94 (1969) 787. 11. Segall E., Schmuckler G„ Taianta, 14 (1967) 1253. 12. Govindaraju K., Anal. Chem., 40 (1968) 24. 13. Govindaraju K., Analusis, 2 (1973) 367. 14. Ohleweiler O. A., de Oliviera J., Porto C. L., Silva S., Anal. Chim. Acta, 61 (1972) 57. 15. Govindaraju K, Analusis, 3 (1975) 116. • 16. Kempf T., Z. anal. Chem., 244 (1969) 113. 17. Крешков А. П., Савушкина E. H., Тимашева H. A. Tp. Моск, химико-технол. инет. им. Д. И. Менделеева, 68 (1971) 274. 18. Girardi F., Sabbioni Е., J. Radioanal. Chem., 1 (1968) 169. 19. Крешков А. П., Кузнецова Л. Б. Ж. аналит. химии 24 (1969) 508. 20. Samuelson О., Ion exchange separations in analytical chemistry, J. Wiley and Sons Inc., N. Y., 1963. 21. Horvath Zs., J. Chromatogr., 102 (1974) 409. 22. Schaferi W., Glas-Instrum. Technik, 9 (1965) 357. 23. Huges R. С., Murau P. C., Gundersen G., Anal. Chem., 43 (1971) 691. 24. Zak E, Chem. listy, 62 (1968) 1033. 25. Suner A., de Batistoni La Gamma, Botbol J., Report CNEA—380 (Argentina) (1974). 26. Grunbaum B. W., Schoniger W., Kirk P. L., Anal. Chem., 24 (1952) 1857. 27. FisherS., Kunin R., Nature, 177 (1956) 1125. 28. Steinbach J., Freiser H., Anal. Chem., 24 (1952) 1027. 29. Powell J. E., Hiller M. A., J. Chem. Educ., 34 (1957) 330. 30. Mallela S. P„ Khandelwal B. L., J. Indian Chem. Soc., 54 (1977) 672. 31. Honaker С. B., Schulz W. W., J. Inorg. Nucl. Chem., 39 (1977) 1703. 32. Reents A. C, Kahler F. H., Ind. Eng. Chem., 47 (1955) 75. 33. Blaszkowska Z., Wisniewski W., Przem. Chem., 37 (1958) 598. 34. Moskalyk R. E., Chatten L. G., J. Pharm. Sci., 50 (1961) 179. 5. Применение ионообменников 345 35. Levy L., Chatten L. G., Pernarowski M., J. Amer. Pharm. Ass., 44 (1955) 61. 36. Samuelson О., шведок, пат. No. 125 443 (1946). 37. Feinstein R. N., J. Org. Chem., 24 (1959) 1172. 38. Stromquist D. M., Reents A. C, Ind. Eng. Chem., 43 (1951) 1065. 39. Honda M., J. Chem. Soc. Japan, 70 (1949) 55. 40. Samuelson O., Z. anal. Chem., 116 (1939) 328. 41. Hahn R. B., Backer Ch., Baeker R., Z. anal. Chem., 145 (1955) 290. 42. Gaddis S., J. Chem. Educ., 13 (1942) 327. 43. Takiyama K., Suito E., Japan Analyst, 4 (1955) 8. 44. Inczedy J., Kotlay L., Magyar Kem. Lapja, 17 (1962) 574. 45. Berend J. B., Westcott L. B., Wiig E. D., J. Chem. Educ., 35 (1958) 68. 46. Noe M., Mikrochim. Acta, 1975, I, 663. 47. Ichikava T., Kato K., Yokoyama K, Kakihana H„ Nippon Kagaku Kaishi, 1976, 350. 48. Yoshimura K., Waki H., OhashiS., Taianta, 23 (1976) 449. 49. Fujimoto M., Nakayama H., Ito M., Yanai H., Suga T., Mikrochim. Acta, 1974, 151. 50. Qureshi S. Z., Rathi M. S„ Anal. Chem., 47 (1975) 1424. 51. Fujimoto M., Nakatsukasa Y., Mikrochim. Acta, 1968, 551. 52. Kato K., Kakihana H., Nippon Kagaku Zasshi, 89 (1968) 1066, 1071. 53. Fujimoto M., Suga T„ Bull. Chem. Soc. Japan, 44 (1971) 1425. 54. GertnerA., Grdinic V., Milic J., Acta, Pharm. Jugoslav., 23 (197j 10/. 55. Takahashi T., Imamura T., Fujimoto M., Mikrochim. Acta, 1973, 69. 56. Maura G., Rinaldi G., Anal. Chim. Acta, 53 (1971) 466. 57. Fujimoto M., Chemist-Analyst, 49 (1960) 4. 58. Ralston H. R.,Sato E. S., Anal. Chem., 43 (1971) 129. 59. Girardi E, Pietra R., Sabbioni E„ J. Radioanal. Chem., 5 (1970) 141. 60. Krishnana S. S., Cropper D. R., Radiochim. Radioanal. Lett., 20 (1975) 279. 61. Caletka R., Konetny C, Simkova M., J. Radioanal. Chem., 10 (1972) 5 62. Lievens P., Cornells R., Hoste J., Anal. Chim. Acta, 80 (1975) 97. 63. Massart D. L., J. Radioanal. Chem., 4 (1970) 265. 64. Tbrbk G., Schelenz R-, Fischer E., Diehl J. F„ Z. anal. Chem., 263 (1973) 110. 65. Simkcva M., Isotopenpraxis, 11 (1975) 207. 6-581 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники В последние десятилетня возрос интерес к синтезу и исследованию хелатообразующих смол, во многих случаях проявляющих очень высокую селективность к некоторым ионам или группам ионов. Первоначально применение таких сорбентов в аналитической химии было вызвано необходимостью повышения селективности сорбционных процессов разделения и концентрирования. Впоследствии были получены сотни органических и неорганических селективных ионообменников. Многие из них в настоящее время легко доступны. Неорганические ионообменники проявляют высокую селективность к некоторым элементам, причем их ионообменные свойства часто дополняются достаточно высокой устойчивостью к повышенным температурам и ионизирующему излучению. 6.1. Хелатообразующее ионообменные смолы Селективность процесса разделения на ионообменнике обычно повышают путем использования: а) сильнокислотного или основного ионообменника в растворе, содержащем соответствующий комплексообразующий агент; б) ионообменника, содержащего соответствующие функциональные группы, которые способны (при подходящих условиях) реагировать с одним элементом или небольшой группой элементов. Эти смолы называются комплексообразующими (или хелатообразующими или селективными) ионообменниками. Возможность синтеза таких смол, т. е. смол, содержащих функциональные группы, которые проявляют специфические (или селективные) свойства по отношению к данным ионам, была предсказана Грнссбахом [1] в 1939 г. Эти ионообменники должны содержать группы, способные образовывать комплексы с катионами. Практически можно ввести в матрицу смолы очень большой набор комплексообразующих групп. Наибольший интерес представляет введение таких групп, которые образуют особо прочные комплексы. Термином комплексообразующие (или хелатообразующие) ионообменники обозначают смолы, которые содержат функциональные группы, спо- 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 347 собные образовывать комплексные (или внутрикомплексные, т. е. хелатные) соединения с определенными ионами. На таких ионообменниках протекает два хорошо известных аналитических процесса: ионный обмен и реакции комплексообразования. При получении хелатообразующей смолы предварительно оценивают свойства выбранного хелатообразующего агента и возможность введения этого агента в макромолекулярную матрицу ионообменника. Хелатообразующая смола должна обладать достаточной механической и химической устойчивостью, а также иметь эффективную обменную емкость не менее 1 ммоля Н+/г и высокую скорость реакции обмена. Хелатообразующий агент, вводимый в инообменную смолу, должен иметь следующие свойства [2]: а) достаточно высокую химическую устойчивость, чтобы в процессе синтеза смолы его функциональная структура оставалась без изменений; б) обеспечить получение требуемой смолы или быть способным внедряться в полимерную матрицу (путем замещения); в) быть способным к образованию хелатных колец независимо от матрицы смолы; в обменнике должно сохраняться специфическое расположение лигандов. Следует принимать во внимание, что на свойства полученной смолы помимо природы функциональных групп влияет структура матрицы. Существует множество соединений, удовлетворяющих этим критериям, фрагменты молекул которых могут служить функциональными группами хелатообразующих смол. На основании сравнения функциональных групп таких смол можно заключить, что только некоторые элементы способны функционировать в качестве доноров электронов — кислород, азот, сера, фосфор и мышьяк. - NHCH2COOH -CH2N(CH2COOH)2 - СНг-N— СНз I СНгСООН - Р(ОН)2 -РО(ОН)2 ОН -ОРО(ОН)2, -С-РО(ОН)2 соон у—он -SH — AsO(OH)2 Главные отличия хелатообразующих смол от обычных ионообменников заключаются в следующем: а) сродство ионов металлов к соответствую- 348 Часть II щим функциональным группам хелатообразующей смолы зависит главным образом от природы хелатообразующей группы; размер иоиов, их заряд и другие физические свойства имеют второстепенное значение; б) прочность связей ионов металлов с функциональными группами обычных ионообменников порядка 8—12 кДж/моль, аналогичные связи в хелатообразующих смолах заметно прочнее (60—100 кДж/моль); в) процессы обмена в хелатообразующих обменниках протекают медленнее, чем в обычных обменниках, и определяются либо механизмом диффузии частиц, либо химической реакцией второго порядка (при использовании обменников макросетчатой структуры скорость обмена выше). Высокая селективность этих смол к некоторым ионам вызывает затруднения при количественном элюировании сорбированных ионов из смолы. Для элюирования используют соединения которые образуют с сорбированными ионами более прочные комплексы, чем функциональные группы смолы. Для количественного извлечения сорбированных ионов иногда приходится прибегать к полному разрушению смолы (например, озолением). 6.1.1. Практическое применение хелатообразующих смол Большинство имеющихся в продаже хелатообразующих смол относится к группе аминокарбоновых поликислот, как, например, смолы Dowex Л-1, Chelex 100, Wofatit МС-50, Lewatit ТР-207 (см. табл. 7.7). Эти обменники получают на основе стирол-ДВБ сополимеров с низким содержанием ДВБ или сополимеров макросетчатой структуры. Они образуют внут-рикомплексные соединения с рядом элементов. -сн-сн2-ф СН2ЖСН2СООН)2 Chelex 100 Наиболее широко известный обменник Chelex 100 и другие обменники этого типа применяются для селективной сорбции и отделения тяжелых металлов и некоторых переходных элементов. Их селективность зависит от pH раствора при сорбции и pH элюирующего раствора. Для двухзарядных катионов в отсутствие комплексообразующих веществ наблюдается следующий ряд сродства [3, 4]: Hg > U(VI) > Си > V(V) > Pb > Ni > > Cd > Zn > Co > Fe(II) > Mn(II) > Be > Ca > Mg > Ba > Sr; для трехзарядных ионов: Cr(III) > In(III) > Fe(III) > Ce(III) > Al > La(III), a для щелочных металлов: Li > Na > К > Pb > Cs. 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 349 Свойства и применение обменников этого типа описаны в многочисленных публикациях. Они часто используются для предварительного концентрирования следов элементов (Си, Ni, Со, Zn, Pb) из различных материалов (см. разд. 5.1). Описано также несколько методик селективного или хроматографического разделения переходных металлов. Исследовано множество ионообменников, содержащих в качестве донорных атомов азот и кислород. Структура и свойства некоторых из этих материалов описаны ниже. Блазиус и Брозио [5, 6] получили обменник на основе пиридин-2,6-дикарбоновой кислоты (формула I), который особенно перспективен для отделения щелочноземельных элементов. Курманалиер и др. [7] для получения обменников использовали различные пиридиндикарбоновые кислоты. Много хелатообразующих смол было синтезировано и изучено Херингом [8]. ноос ОН соон СН СН2 CH2N(CH2COOH)2 [^ЦрС-О-СН О 4CH2N(CH2COOH)2 д Новую интересную смолу, содержащую функциональные группы пропи-лендиаминтетрауксусной кислоты, получили Мойере и Фритц [9]. Эта смола сорбирует катионы многовалентных металлов при pH 3 или выше. В кислых растворах сорбируются Zr, U(VI), Th и Cu(II). Ряд селективности ионов металлов на этой смоле следующий: Zr > Th > U(VI) > Си > > Bi > Ni > Fe(III) > Zn > Co > Mn(II) > Mg. Первая хелатообразующая смола получена конденсацией 8-оксихинолина (оксииа) с формальдегидом и резорцином [2, 10, 11]. Была использована также стирол-ДВБ матрица. Функциональные группы присоединяются посредством связи —N=N— [12]. Вернону и др. [13, 14] удалось получить смолу такого типа, характеризующуюся удовлетворительной обменной емкостью и высокой скоростью обмена. Эти обменники пригодны для селективного концентрирования и отделения тяжелых металлов. Селективность зависит от pH раствора (Си > Со > Ni > Са > Mg). При pH 1,0 с полистирол-азооксиновой смолы элюируются все ионы металлов, при pH 2,8 удерживаются Fe(III), Си, U(VI), при pH 4,0—Hg(II), Ni, Со(П), при pH 4,8—Al, Zn, при pH 6,1—Cd; при pH 10—Mg. По-видимому, эту смолу наиболее целесообразно использовать для отделения ионов U(VI) от всех других исследуемых металлов.При прохождении через колонку раствора, буферированного при pH 2,8, удерживаются U(VI), Fe(III) и Cu(II). Уранил-ионы быстро элюируются 0.5 М раствором карбоната натрия с pH 11. Селективность этой см /ы к уранил-ионам уменьшается при pH > 3,0, но одновременно повышается селективность к ионам Cu(II). Описано получег смол, содержащих 8-меркаптохинолин [15]. 350 Часть П Соединения, содержащие оксимиые группы, высокоселективиы (в соответствующей среде) к ионам Ni(II). Типичным представителем этого класса веществ является диметилглиоксим. Предполагалось, что ионообменники, содержащие оксимные группы, должны обладать высокой селективностью к ионам Ni(II). Однако полученные до настоящего времени смолы с моно-и диоксимными группами (формулы III и IV) не полностью подтвердили предсказанные свойства. Они обладали низкой обменной емкостью и в одинаковой степени сорбировали ионы Cu(II) и U(VI) [16, 19]. Сиитезироваи хелатный ионообменник (формула V), в котором о-оксифеионоксимная группа присоединена к стирол-ДВБ матрице [20]. Эта смола селективно сорбирует медь(П) из ацетатных растворов с pH 3,5 или тартратных растворов с pH 5. C=NOH I С-NOH I сн3 ш HON-С (jJ=NOH HON-С C=NOH сн3 сн3 Молибден(У1) селективно сорбируется этой смолой из 0,1 М серной кислоты. Сорбции меди мешают цитраты, фториды, U(VI) и Fe(III). Ионообменник с амидоксимными функциональными группами (Duolite CS-346) применим для селективного выделения Cu(II), Fe(III) и U(VI) из растворов, содержащих кобальт и никель [21]. Установлено образование прочных комплексов с Fe(III) при pH 1,5, с U(VI) при pH 2,0 и с Cu(II) при pH 3,0. Показана возможность отделения железа от меди. Ураи(У1) отделяют от Fe(III) и Cu(II) селективным элюированием раствором карбоната натрия. Одной из немногих имеющихся в продаже хелатообразующих ионообменных смол, хелатообразующая способность которой обусловлена присутствием гуанидиновых групп, является Srafion NMRR. Она связывает ионы с ds-электронной конфигурацией, образуя плоско-квадратные комплексы, и проявляет повышенную селективность к элементам платиновой группы и золоту. Селективность уменьшается в ряду Au > Pt > Pd > > Ir > Rh. Кобальт, медь и вольфрам сорбируются частично; Fe, Sc, РЗЭ, Na, Cs, К и Ва не сорбируются. При использовании раствора с соответствующей концентрацией ионов Н+ возможно отделение золота от цинка, железа и кадмия [22]. Медь с удовлетворительной селективностью отделяется в среде НС1—К1 [23]. Большую группу селективных сорбентов представляют смолы, функциональные группы которых содержат фосфор или мышьяк. Эти группы 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 351 являются производными фосфорноватистой (Р(ОН)2), фосфористой (—РО(ОН)2), фосфорной (—ОР0(ОН)2) или арсиновой (—AsO(OH)2) кислот (см. табл. 7.9). РО(ОН)2 IT —CH-CHg— j^j-CH2PO(OH)2 РО(ОН)2 и —сн-сн ф р(он)2 2' —сн2-сн- ОРО(ОН)2 AsO(OH)2 X Их общая обменная емкость изменяется в интервале 3,5—8 ммолей Н+/г сухой смолы. Относительное сродство к катионам обменника наиболее часто используемого типа (формула VI) характеризуется следующим рядом: U(VI) > Be > Pb > Си > Zn > Cd > Mn > Co > Ni > Ca = Mg > > Sr > Ba; или Th > U(VI) > Fe(III) > РЗЭ; или Cs > Rb > К > Na > Li (при pH 8,5). Другой ряд сродства приведен в работе [25]: Th > > U(IV) > U(VI) > Fe(III) > Be > РЗЭ > H+ > Cu > Co > Ba > Na (в слабокислых растворах). Синтез и применение указанных выше обменников описаны во многих статьях [25, 26]. Обменники этого типа наиболее часто используются для селективного поглощения Th, U, Sc, Pu, РЗЭ и Be. Торий, уран, скандий и РЗЭ можно отделить от всех двух- и однозарядных катионов (за исключением Be) селективным поглощением из растворов азотной или соляной кислоты (> 0,3 М) [27—29]. Торий и уран(У1) трудно десорбировать с большей части обменников этого типа. Наиболее подходящими элюирующими агентами являются карбонаты натрия или аммония. Ионообменники, содержащие производные а-фенилвинилфосфористой кислоты, получены и изучены Мархолом и др. [30]. Для селективного отделения скандия, индия или галлия в растворах азотной кислоты от большинства других элементов были использованы обменники, содержащие наряду с —РО(ОН)2 другие способные к обмену группы [31]. Данные некоторых методов разделения представлены в табл. 6.1. 352 Часть II Таблица 6.1. Количественное выделение Sc, In, Fe и Ga из различных смесей на фосфорнокислотных ионообменниках [31] Металл Взято, мг Найдено, мг Условия сорбции (элюирования) Sc 1,50 — La 200,00 Сорбция из 3,0 М HNO3 Y 50,00 £ РЗЭ Pr 10,00 360 Nd 100,00 Ga 2,30 2,37 Сорбция из 0,15 М HNO3 Zn 394,20 293,40 Ga элюируют 3 М HNO3 Ga 2,30 2,36 То же Zn 6400, 00 6396,30 Ga 2,30 2,19 Ca 1000,00 Mg 500,00 Сорбция из 150 см3 Ni 200,00 0,15 М HNOj Co 200,00 Zn 100,00 Cu 200,00 Fe(lII) 1,90 1,93 Сорбция из 0,15 М HNO3 Co 100,00 100,10 Fe элюируют 6 М НС1 Ga 2,30 2,28 Сорбция из 3 М HNO3 In 6,90 6,86 In элюируют 4 М НС1 С точки зрения анализа важную роль играет селективное отделение урана или бериллия от большого числа других элементов на полимерном диаллилфосфате. В присутствии ЭДТА при pH 4,0 сорбируются только Lf(VI) и Be. Этот очень селективный метод отделения используется при анализе разнообразных материалов [32, 33]. Разновидности обменников такого типа успешно применяют в нейтронно-активационном анализе (определение редкоземельных металлов в уране и различных примесей в металлическом цирконии или молибдене) [34]. Ионообменники, содержащие —NCH2PO(OH)2-rpynnbi, полученные Щепанияк и др. [35], характеризуются следующим рядом селективности (pH 5,0): Pb > Си > Zn > Са > Cd > Mg > Ni > Со. Низкая селективность наблюдается для ионов А1 и La. 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 353 В ряде работ исследовано получение и свойства обменников, содержащих в качестве донорных атомов азот и фосфор [36—42]. Эти обменники проявляют повышенную селективность к ионам U(VI) в кислой среде. При pH 2—3 такая смола селективна к ионам меди(П). Обменники, содержащие мышьяк в форме —AsO(OH)2-rpynn, селективно поглощают ионы тория и циркония из кислых растворов (pH > 1). Уран(У1), медь(П) и лантан сорбируются при рН~2 [28, 43—45]. Блазиус и др. [46—50] получили новый тип селективных ионообменников, которые в качестве функциональных групп содержат краун-соединения или криптанды. Матрицами смолы служат поликонденсаты формальдегида с резорцином или стирол-ДВБ сополимеры (см. формулы XIV—XV). бензо -15- краун -5 Эти смолы обладают высокой термической устойчивостью. Они отличаются от обычных ионообменников тем, что вместе с обмениваемыми катионами сорбируются анионы, что обусловливает электронейтральность обменной системы. Таким образом, на этой смоле обмениваются как катионы, так и анионы. Устойчивость образующихся комплексов, зависит от сорбированного катиона и аниона, природы растворителя и структуры обменника. Сорбированные вещества элюируют водой или метанолом. 354 Часть II Таблица 6.2. Сорбция3 металлов платиновой группы на различных хелатных сорбентах [51] Хелатная Сорбция металлов при 20°С, группа . Au Pd Pt Rh Ir I 90 100 25 20 II 100 100 40 26 15 III 100 100 96 39 40 IV 100 96 100 10 16 V 100 100 88 34 40 VI 100 92 50 — — а 100 мкг металлов; 50 мг смолы; 10 см3 1 М НС1; продолжительность контакта 2 ч. —N С=О I I 5=С ,СН2 S Для некоторых из этих обменников найдены следующие ряды селективности: дибензо-14-краун-4: NH^ > Na+ > Li+ (для иодидов), К+ > Li+ > > Na+ > NH+ (для SCN"), Ва2+ > Sr2+ ► Са2+ - Mg2+ (для SCN-), дибензо-24-краун-8: Cs+ > Rb+ > К+ > Na+ ► Li+ (для SCN- > > I- > Вг- > Cl-). Разработка этих обменников началась недавно. Дальнейшее их исследование приведет, по всей вероятности, к выявлению новых интересных возможностей разделения. 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 355 Таблица б.З. Различные селективные ионообменники н нх селективность Селективный ионообменник Сорбируемые катионы Литература Кетонмннокарбоновые кислоты При pH 3: U(VI) > Th > Pb > La > Ni > Co > Ca > Sr > Mg 52 -COCH2CH(OH)CH2N(CH2COOH). , Cu > Fe(III) > Co(III) > Ag > ' Al > Ni > Mn(Il) > Zn > Pb > U(VI) (pH 5) 53 Имнноднацетатные смолы Тяжелые металлы 54 1,8-Дноксннафталнн-о, о-днуксус-ная кислота Zr, Hf 55 Салициловая кислота Fe(III) 56 Салициловая кислота на целлюлозе Th, Fe(Ill) (pH > 1) 57 М-Метнл-а-амнно-2-фурнлметнл-фосфорнстая кислота Различные ноны, U 58 Амннофосфорнстые кислоты U 59 Порфнрнны Ag, Co, Cu, Fe 60 Гидроксамовая кислота Си, тяжелые металлы 61 N-Ацнлфеннлгндрокснламины Hg, Pb 62 N-Аронлфеннлгндрокснламнны Fe(III) 63 — N=COH —СН= NOH Hg > U(VI) > Cu > Ni > Co > Mn > Mg, Fe(II) 64 Трнамннофеннл глиоксаль Ni 65 8-Амннохннолнн Pd, Pt, Ph, Ir, Au 66 — (CH2)4NHBu Au, Pd (из HCI) Th, Zr, U (прн pH 3) 67 Многоатомные фенолы Ge 68 2-Карбоксн-2-оксназобензол Be 69 Тногидантонн Hg 70 — SH Hg 71 Меркаптобензотиазол Благородные металлы 72 Тнурониевая смола Au, Hg, металлы Pt-группы 73 Гексатноглнколятная смола' Au(lII), Ag, Bi, Hg(II) 74 Дитнокарбамат Hg 75, 8-Меркаптохннолнн Ir 76 — AsO(OH)2 Th, Zr 77, 78 Днфенил карбазид Cr 79 Краун-эфнры Щелочные металлы 80 356 Часть II w Сорбенты с донорными атомами азота и серы в функциональных группах образуют с ионами благородных металлов прочные циклические комплексы. Смолы с такими группами перспективны для селективного предварительного концентрирования и выделения Au, Pd, Pt, Rh или Ir. Некоторые результаты с использованием обменников, содержащих различные функциональные группы, представлены в табл. 6.2. Обзор других перспективных типов селективных ионообменников приведен в табл. 6.3. 6.2. Неорганические ионообменники Неорганические ионообменники в последние два десятилетия привлекают серьезное внимание аналитиков. Ионообменники этих новых типов характеризуются высокой обменной емкостью и скоростью обмена ионов и превосходят органические смолы по своей термической и радиационной устойчивости. Они также проявляют высокую селективность к различным ионам, которую можно модифицировать изменением химического или кристаллического состава ионообменного материала. Ионообменные свойства зависят от метода и условий получения обменника. Обзор работ по исследованию и применению неорганических сорбентов до 1964 г. дан в книге Амфлета (см. приложение 2). Многочисленные обзоры, появившиеся в последние годы [81—84], свидетельствуют о непрерывном росте публикаций по этой теме. Неорганические ионообменники получают в форме аморфных порошков, микрокристаллических осадков или ионообменных бумаг. Однако большинство неорганических ионообменников представляет собой аморфные осадки, которые непригодны для использования в колонках. Поэтому разрабатываются разнообразные методы превращения таких веществ в гранулы или частицы сферической формы [85, 86]. Некоторые из этих ионообменников в виде сфер с хорошими механическими свойствами получают золь-гель методом [87]. Все сорбенты, полученные и изученный" до настоящего времени, формально можно разделить на несколько групп: 1) оксиды и гидратированные оксиды, 2) кислые соли многовалентных металлов, 3) обменники на основе гетерополикислот, 4) нерастворимые ферроцианиды, 5) различные нерастворимые материалы. 6.2.1. Оксиды и безводные оксиды Ионообменные свойства этих обменников определяются амфотерными реакциями гидроксильных (в качестве функциональных) групп. Диссоциация этих групп описывается уравнениями М — ОН М+ + ОН- (1) 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 357 М — ОН МО- + Н+ (2) или н + МОН & М—ОН2+ (1а) он- МОН & МО- + Н2О (2а) Реакции (1) и (1а) характеризуют анионообменные свойства, и их протеканию благоприятствуют низкие значения pH. Реакции (2) и (2а) характеризуют катионные свойства обменников, их проведению способствует повышение pH. Катионообменная способность этих материалов уменьшается в ряду МО3 > М2О5 > МО2 > М2О3 > МО, что соответствует приблизительному порядку уменьшения кислотности обменников. На практике только Sb2O5, WO3 и МоО3 проявляют сильный катионообменный характер; с другой стороны, гидратированные формы MgO или Bi2O3 имеют катионообменные свойства. Оксиды четырехвалентных элементов в большинстве своем являются амфотерными обменниками. Абе и Ито [88] вывели следующий ряд кислотности: SiO, ~ МпО, > SnO, > TiO, > ZrO, > > СеО2 > ThO2. Среди гидратированных оксидов наиболее широко применяется силикагель. Из других ионообменников оксидного типа наиболее подробно изучены разные виды гидрогелей и ксерогелей. Наряду с оксидом алюминия они часто используются для аналитических разделений. Типичным представителем сорбентов группы гидратированных оксидов является гидратированный ZrO2, который проявляет высокое сродство к многозарядным анионам типа фосфатов, боратов, хроматов, сульфатов. Этот сорбент характеризуется необычной селективностью к фторид-ионам. Несмотря на то что ZrO2 широко используется в качестве анионообменни-ка, он может также служить для разделения смесей катионов (например, Pd—Т1 [89], отделения следовых количеств переходных металлов от больших количеств кальция [90] и т. д.). Гидратированный оксид титана проявляет высокую селективность к Cs + -ионам и применяется для предварительного концентрирования урана [91]. В качестве сорбента для отделения цезия применимы гидратированный оксид церия [92], диоксид олова [93, 94], оксид железа(Ш) [95] и диоксид марганца [96, 97]. Разделение Zr—Nb выполняют на МпО2 [96, 97]. Среди сорбентов типа гидратированных оксидов важную роль играет гидратированный пентоксид сурьмы. Этот сорбент действует как катионо-обменник, проявляя необычную селективность к ионам натрия. В 0,1 М HNO3 коэффициент распределения Li+ равен 33, тогда как для Na+ превышает 4,8 • 102. Ряд практических примеров, описанных в разд. 5.3 для отделения натрия [98], свидетельствует о перспективности применения гидратированного пентоксида сурьмы в качестве обменника [99]. Известны три формы этого обменника: аморфная, кристаллическая и стекловидная. В литературе приведен (для кристаллической формы) следующий ряд селективности для М(1) и М(П) в кислой среде: Ag > > Na > Н+ > К > Li; Cd > Sr > Ba > Са > Mg, Ni [100, 101], а так 358 Часть II же сообщается о селективности по отношению к танталу [102]. При выливании SbCl5 в фосфорную кислоту [103] образуется так называемая «фос-форносурьмяная кислота». Она представляет собой стекловидное твердое вещество с переменным отношением P:Sb и ведет себя как сильный одноосновный катионообменник. Это вещество применяют для отделения щелочноземельных металлов и лантаноидов от щелочных и переходных металлов, а также для разделения группы щелочных металлов (см. табл. 5.7). Обзор статей по применению различных оксидов в качестве сорбентов составлен Фуллером [104]. 6.2.2. Кислые соли многовалентных металлов При взаимодействии различных ионов [особенно четырехзарядных: Zr, Ti, Sn(IV), Ce(IV), Th, или Fe(III), Al, Ce(III), U(VI)], с многозарядными анионами типа фосфатов, молибдатов, арсенатов, ванадатов, антимонатов, вольфраматов, теллуратов, силикатов или оксалатов образуются практически нерастворимые гелеобразные или микрокристаллические кислые соли. Эти материалы проявляют заметные катионообменные свойства. Химический состав таких солей зависит от метода их получения и является большей частью нестехиометрическим. Образующиеся ионообменники характеризуются хорошей термической и радиационной устойчивостью. Однако их химическая устойчивость, особенно к кислотам и щелочам, в некоторой степени гетерогенна. Из неорганических синтетических обменников наиболее интенсивно изучаются кислые соли четырехвалентных металлов. Большая часть работ выполнена на фосфате циркония (ZrP). В зависимости от методов синтеза и обработки фосфат циркония получают в виде аморфных, полукристаллических или кристаллических осадков. Он проявляет высокую селективность к ионам Cs+ в кислой среде. С помощью ZrP цезий можно отделить практически от всех элементов периодической системы [105]. Сродство аморфного ZrP повышается в ряду Li < Na < Ag < К < Rb < NHf < Cs. К двухзарядным катионам он проявляет довольно низкую селективность; более высокая сорбция наблюдается для ионов Sr2+ при повышенной температуре. Со, Ni, Си н Zn сорбируются почти так же, как стронций. По отношению к ионам Fe(III) было обнаружено чрезвычайно высокое сродство. Опубликованы и другие ряды селективности, например Cf > Eu > Ст > > Ат > Се; Со < Ni < Си > Zn. Изучены также фосфаты многих других элементов: фосфат олова используют для селективного отделения циркония; фосфат церия в кристаллической форме селективен к ионам Na+ ; фосфат титана проявляет высокое сродство к цирконию и ниобию [106]. Фосфаты различных элементов характеризуются довольно высокой селективностью ко многим катионам (табл. 6.4). В табл. 6.4 приведен обзор некоторых типичных свойств других материалов, таких, как антимонат же- 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 359 Таблица 6.4. Ряды селективности некоторых неорганических ионообменников Обменник Ряд селективности Литература SiO2 (гидратиро- Nb, Zr > U(IV), Pu(IV) > Gd > Ba, Ca > Na 128 ванный) SiO2 (гндратнро- Hg(II), Fe(III) > Al > U(VI) > Cu > Zn, Ag > 129 ванный, NH4- или Cd > Co > Ni Са-форма) A12Oj Al, U(IV), Th > Ce(IV), Zr > Cr > Fe(III) > 130 Ce(III) > Ti > Hg(II) > U(VI) > Pb > Cu > Ag > Zn > Fe(ll), Co > Ni > T1(I) > Mn Al О, (кислый) OH~ > PO3- > C,O2~ > F" > SO2-, 104 [FefCN)^4"; CrO2- > S2O2' > SO2- > [Fe(CN)g]3"; Cr2O2" > NO“, CNS" > I~ > Br" > СГ > NO” > MnO; > CIO" > CHjCOO- > S2- Fe2O3 (гидрагиро-H+ > Fe(III), Fe(II) > Th, Al, Cr > Hg(II) > 131 ванный, нагретый Hg(I) > Pb > Cu, U(VI) > Zn > Co > Ni > при 450°C) Mn > Cd > Ag > T1(I) > Ba > Sr > Ca > Mg > Na Fe2O3 (гидратнро- OH~, AsO3-, S2-, B4O2~ > PO3" > F-, 104 ванный, нагретый CO2 “ > [FeiCN)^4-, CrO2-, SOj > SO2-, прн 170°C) IO” > S2O2- > [Fe(CN)6]3" > BrO" > SCN“ > NO2_, NO" > СГ, CIOj- > Br- > r > CIO -4 MnO2 (гндрати- Cu > Co > Zn > Ni >> Mg 132 рованный) SnO2 (гндратиро- PO3- > SO2~ > Cr2O2" > [FeCCN)^4- > 133 ванный) IFeCCN)^3- » СГ > MnO" > Br' > I” Bi2O3 S2- > CrO2- > PO3- > SO2" > Г > 134 [FefCN,)]4- Фосфат железа Co > Pr > Eu > Zn > Ga > Tb > Gd = Pb > 135 HNOj прн pH 1 U(VI) > Sm = Y > Dy > Er = V(IV) > Ho > Ni > Al > Zn > Hg = Cu > Sr > Ba > Ca > Mn > Lu Арсенат железа Ba > Mn > Sr > Ca > Hg(II) > Ga = Nd > 136 HNO3 прн pH 1 Ce > Cu > Lu > Ni > Mg > Hf > Cd > Pb = = Dy > Eu > Er > Tb > Al > Pr > Zn > Yb > Sm > Ho Антимонат нн- К > Na > NH4 > Li 109 обия прн pH 2,4 Ферроцианид Li < Na< К < NH^; Ba > Ca > Mg 137 олова Антимонат Na > К > NH4 > Rb > Cs > Li 138 циркония Фосфат циркония Cs > Rb > К > Na > Li; Ba > Sr > Ca > Mg 105 360 Часть II Таблица 6.4 (продолжение) Обменник Ряд селективности Литература Пентоксид Na > Rb >> К > Li 139 сурьмы (водный) в HNO3 ZnO S2~ > [FefCN)^4- > PO’" > C2O2’ > SO2~ > 104 La2O3 S2O2- > F- > SO2- > [Fe(CN)6]’- > Г > СП > NO“ po’- > c,o2~ > CrO2- > Mno; > r > 104 PbO S2~ > [Fe(CN)6]4- > SO2- > [Fe(CN)6]3- > СГ S2- > CrO2’ > [Fe(CN)6]4- > PO’" > Cl~ > 104 S2O2’ > SO2- > Г > SO2’ > [Fe(CN)6]’- Таблица 6.5. Сравнение ионообменного поведения в воде при pH 5,3 вольфраматов Zr, U, Sn, Ti и Th (MW) [113] Элемент Коэффициент распределения D? на ионообменнике ZrW uw SnW TiW ThW Mg 3,0 3,0 7,0 0,66 H.c. Ca 13,0 0,86 8,3 1,33 H.C. Sr 7,0 1,0 7,0 6,0 H.C. Ba 5,0 0,50 5,0 10,0 H.C. Zn 2,5 1,12 264,0 3,5 H.C. Cd 6,2 1,40 13,4 1,8 H.C. Принятые обозначения: н.с. — не сорбируется. леза(Ш) [107], арсенат тантала [108], антимонат ниобия [109], антимонат алюминия [ПО], вольфрамат висмута [111] и арсенат церия [112]; в качестве примера в табл. 6.5 приведены значения Dg двухвалентных элементов для различных вольфраматов [113]. 6.2.3. Гетерополикислоты и их соли Эта группа обменников является производными 12-гетерополикислот общей формулы HnXY12O40 • /иН2О (п = 3, 4, 5), где X — это Р, As, Si, В или Ge, Y — элемент типа Мо, W или V. В некоторых случаях применяют нерастворимые аммониевые соли (нормальные или кислые) этих кислот. 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 361 Такие сорбенты устойчивы даже в концентрированных кислотах, но растворяются в щелочной среде. По своей структуре гетерополикислоты подобны цеолитам и поэтому проявляют высокое сродство к тяжелым щелочным металлам, таллию и серебру. Размеры однозарядных ионов этих элементов обусловливают их сильное удержание кристаллической решеткой гетерополикислот. На практике при разделениях чаще всего используют фосфоромолибда-ты и фосфоровольфраматы аммония. Их селективность к однозарядным ионам уменьшается в ряду Cs+ = Т1+ > Rb+ > Ag+ > К+ > Н+ > > Na+ > Li+ . Двух- и трехзарядные ионы удерживаются только при более высоких pH. Очень высокая селективность этих обменников к ионам Cs+ вызывает трудности при его десорбции. Для элюирования используют концентрированный раствор NH4NO3 (12 М). Rb десорбируется 4 М HNO3, большая часть двухвалентных металлов вымывается 0,1—0,3 М NH4£JO3. 6.2.4. Нерастворимые ферроцианиды При смешивании растворов солей металлов (Zn, Со, Cd, Cu, Ni, Pb, Mn, Ag, Bi, Fe, Ti, Zr, Mo, W, V, U) c H4[Fe(CN)6] или растворами его натриевой (калиевой) соли образуются осадки переменного состава в зависимости от исходного соотношения компонентов, кислотности и порядка смешивания. Эти осадки действуют как катионообменники с высоким сродством к ионам тяжелых щелочных металлов, особенно к Cs+ . Для ферроцианидов Zn, Ni, Cu, Fe(III) и Zr найден следующий ряд сродства: Cs > Rb > NH^ > К > Na [114]; для ферроцианида Ti: Cs > > Rb > К > NH^ > Li; Ba > Sr > Ca > Mg > Be [115]. Ферроцианиды применимы для выделения цезия из различных смесей. Например, с ферроцианида цинка рубидий элюируют 4 М HNO3 или 0,5 М NH4NO3, цезий — 6 М HNO3. Факторы разделения на ферроцианидах лучше, чем на смоле Dowex 50 . Ферроцианид титана характеризуется высокой химической устойчивостью. На этом сорбенте легко разделяются бинарные смеси щелочных металлов (табл. 6.6 и 6.7). Широкое применение нашли ферроцианиды кобальта (выделение Cs из различных смесей), а также ферроцианиды меди, цинка и никеля [117—119]. Некоторые обменники при определенных условиях проявляют чрезвычайно высокую селективность к отдельным ионам. Это затрудняет их десорбцию, особенно если учесть, что в качестве элюентов нельзя использовать сильные комплексообразователи. Для элюирования применяют минеральные кислоты, их аммониевые соли или водно-органические среды. В некоторых случаях необходимо разложение обменников (удаление Cs и т.п.). 7-581 362 Часть II Таблица 6.6. Факторы разделения а щелочных и щелочноземельных металлов на ферроцианиде Ti [116] Элементы a Элементы a Cs—Rb 5,5 Ba—Sr 4,7 Cs—К 33 Ba—Ca 5,7 Cs—NH* 42,8 Ba—Mg 22 Cs—Na 17 Ba—Be 27 Cs—Li 23 Sr—Ca 1,2 Rb—К 4,3 Ca—Be 8,2 Rb—NH + 8,3 Mg—Be 3,4 Rb—Na 38 Rb—Li 17 Z- Таблица 6.7. Разделение щелочных металлов на ферроцианиде Ti Элементы Элюент (элемент в элюате) Rb—Cs Rb—К Na—К Li—Na 1 М NH4C1—0,1 М HCI (Rb) 0,02 М NH4C1 (К); 1 М NH4C1 (Rb) 0,025 М NH4C1 (Na); 0,05 М NH4C1 (К) 0,001 М HCI (Li); 0,05 М NH4C1 (Na) 6.2.5. Другие нерастворимые ионообменные материалы Исследованы ионообменные свойства нерастворимых сульфидов (например, Ag2S, SnS, CuS, PbS, FeS, CdS, NiS, As2S3, Sb2S3). Эти сорбенты обычно образуются при обработке растворов солей сульфидом натрия или сероводородом. Для получения гранулированных материалов осаждение проводят при низких температурах (< О °C). Такие сорбенты проявляют селективность по отношению к катионам, образующим нерастворимые сульфиды. Основная реакция обмена представляет собой реакцию замещения катиона сульфида соответствующим ионом из раствора. В водной среде реакция проходит настолько быстро, что процесс можно проводить в хроматографических колонках [120]. Описано количественное поглощение TI, Ni, Со, Мп, Си и РЬ на ZnS, CdS и PbS [121], урана на PbS [122—123], отделение Си от Zn и Cd на SnS [124] и благородных металлов на CuS [125, 126]. Изучены обменные свойства PbF2, PbO, Cu2Cl2, CaF2 и других солей. В растворах азотной кислоты PbF2 проявляет повышенную селективность к Sc3+ и лантаноидам. 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 363 Литература 1. Griessbach R., Z. Ver. dtsch. Chem. Beiheft No. 31, 1939. 2. Gregor H. R., Taifer M., Citarel L., Becker E. I., Ind. Eng. Chem., 44 (1952) 2834. 3. Tremillon B., Z. anal. Chem., 236 (1968) 472. 4. Rosset R., Bull. Soc. Chim. France, 1964, 1845. 5. Blasius E., Brozio B., Z. anal. Chem., 192 (1963) 364. 6. Blasius E., Brozio B., J. Chromatogr., 18 (1965) 572. 7. Курманалиев M., Ергожин E. E., Жубанов В. А., Рафиков С. P. Вы-сокомол. соед., A14 (1972) 2285. 8. Hering R., Chelatbildende lonenaustauscher. Akademie Verlag, Berlin, 1967. 9. Moyers E. M., Fritz J. S., Anal. Chem., 49 (1977) 418. 10. Parrish J. R., Chem. Ind., London, 1955, 386. 11. Davies R. V., Kennedy J., Lane E. S., Williams J. L., J. Appl. Chem., 9 (1959) 368. 12. Vernon F., Eccles H„ Anal. Chim. Acta, 63 (1974) 403. 13. Vernon F., Nyo К. M., Anal. Chim. Acta, 93 (1977) 203. 14. Vernon F., Nyo К. M., J. Inorg. Nucl. Chem., 40 (1978) 887. 15. Мясоедова Г. В., Швоева О. П. и др. В сб. Орг. реагенты в аналит. химии. — Киев: Наукова Думка, 1976, ч. I, с. 116. 16. Starnberg J., Seidl J., Rahm J., J. Polymer Sci., 31 (1958) 15. 17. Rahm J., Starnberg J., Chem. prum., 11 (1961) 212. 18. Manecke G., Danhaeuser J., Makromol. Chem., 56 (1962) 208; 55 (1962) 51. 19. Клячко В. А., ДАН СССР, 81 (1951) 235. 20. King J. N., Fritz J. S., J. Chromatogr., 153 (1978) 507. 21. Vernon E, Kyffin T. W., Anal. Chim. Acta, 94 (1977) 317. 22. Sundberg L. L., Anal. Chem., 47 (1975) 2037. 23. Gladney E. S., Anal. Chim. Acta, 91 (1977) 353. 24. Persoz J., Rosset R., Bull. Soc. Chim. France, 1964, 2197. 25. Marhol M., At. Enegry Review, 4 (1966) 63. 26. Мясоедова Г. В., Елисеева О. П., Саввин С. Б. Ж. аналит. химии, 26 (1971) 2172. 27. Marhol М., Chmeltcek J., Coll. Czech. Chem. Commun., 31 (1966) 3881. 28. Marhol M., Z. anal. Chem., 231 (1967) 265. 29. Marhol M., Sy kora V., Dubsky E, Coll. Czech. Chem. Commun., 33 (1968) 3715. 30. Marhol M., Chmeltcek J., Alovitdinov A. B., Kocharova Kh. U., J. Chromatogr., 102 (1974) 89. 31. Marhol M., Berenovd H., Cheng K. L., J. Radioanal. Chem., 21 (1974) 177. 32. Kennedy J., Wheeles V. J., Anal. Chim. Acta, 20 (1969) 412. 33. Piper N. R., Anal. Chim. Acta, 42 (1968) 432. 34. Миклишанский M. 3., Лейкин Ю. А., Яковлев Ю. В., Савельев Б. В. Ж. аналит. химии, 29 (1974) 1284. 35. Szcepaniak W., Siepak J., Chem. Anal., Warsaw, 18 (1973) 1019. 364 Часть II 36. Ергожин Е. Е. и др. Изв. АН СССР, Сер. хим., № 8 (1975) 1851. 37. Петров К. А., Трещалина Л. В., Чижов В. М., Нестерчук А. И. Вы-сокомолек. соед., А18 (1976) 1540. 38. Нурходжаева 3. А., Ергожин Е. Е., Продиус Л. Н., Курманалиев М. Изв. АН Каз. ССР, Сер. хим., № 6 (1976) 33. 39. Лейкин Ю. А., Амелина Ж. С., Коршак В. В. Высокомолек. соед. А18 (1976) 364. 40. Ласкорин Б. В., Жукова Н. Г., Полякова О. П., Коровин Ю. Ф. Ж. прикл. химии, 50 (1977) 1760. 41. Ласкорин Б. Н., Жукова Н. Г., Мурзинов В. И., Полякова О. П. Ж. прикл. химии, 50 (1977) 1793. 42. Лейкин Ю. А., Ратайчик В., Коршак В. В. ЖФХ, 51,(1977) 1460. 43. Елисеева О. П., Саввин С. Б., Грачева Р. Ф. Ж. аналит. химии, 25 (1970) 45. 44. Саввин С. Б., Елисеева О. П., Розовский Ю. Г. ДАН СССР, 180 (1968) 374. 45. Ласкорин Б. Н. и др. ЖОХ, 48 (1978) 1088. 46. Blasius Е., Adrian W., Janzen К. Р., Klautke G., J. Chromatogr., 96 (1974) 89. 47. Blasius Е., Janzen К. Р., Chem. Ing. Techn., 47 (1975) 594. 48. Blasius E., Maurer P. G., J. Chromatogr., 125 (1976) 511. 49. Blasius E., Maurer P. G., Makromol. Chem., 1977, 178. 50. Blasius Ё. et al., Z. anal. Chem., 284 (1977) 337. 51. Savvin S. B., et al., J. Chromatogr., 102 (1974) 287. 52. Marhol M., Cheng К. L., Taianta, 21 (1974) 751. 53. Kdlalovd E.., Beglova V., Kdlal J., Svec F., Angew. Makromol. Chem., 72 (1978) 143. 54. Hering R., Schiefelbein H., Abh. Akad. Wiss. DDR, Abt. Math. Naturwiss. Tech., 1977, 159 (2 nd Reinststoffprobleme, Vol. 5, Teil 1). Chem. Abstr., 88 (1978) 142152. 55. Blasius E., Kynast G., J. Radioanal. Chem., 2 (1969) 55. 56. Vernon F., Eccles H., Anal. Chim. Acta, 72 (1975) 331. 57. Burba P., Lieser К. H., Z. anal. Chem., 279 (1976) 17. 58. Белов Ю. П, Даванков В. А., Рогожин С. В. Изв. АН СССР, Сер. хим. 1977, 1861. 59. Драйпа Е. П., Пахолков В. С, Балакин В. М., Теслер А. Г. Радиохимия, 20 (1978) 181. 60. Lautsch W. et al., J. Polymer Sci., 8 (1962) 191. 61. Petrie G., Locke D., Meloan E., Anal. Chem., 37 (1965) 919. 62. Vernon F., Eccles H., Anal. Chim. Acta, 79 (1975) 229. 63. Vernon F., Eccles H., Anal. Chem. Acta, TI (1975) 145. 64. Dubsky F., Sykora V., Scientif. Papers of the Inst. Chem. Technol. Prague., H-5 (1969) 75. 65. ZlatkisA., Bruening W., Bayer E., Anal. Chim. Acta, 56 (1971) 399. 66. Мясоедова Г. В. и др. Ж. аналит. химии, 29 (1974) 2104. 67. Orf G. М., Fritz J. S., Anal. Chem., 50 (1978) 1328. 68. Kraft G., Dosch H., Gabbert K., Z. anal. Chem., 267 (1973) 106. 69. Blasius E., Janzen К, P., Fallot-Burghardt W., Taianta, 18(1970) 549. 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники 365 70. SugiiA., Ogawa N„ Chem. Pharm. Bull. Tokyo, 24 (1976) 1349. 71. Ергожин E. E., Кокина Б. III., Продиус Л. H. Изв. АН Каз. ССР, Сер. хим., 26 (1976) 73. 72. Мясоедова Г. В. и др. Ж. аналит. химии, 32 (1977) 645. 73. Schmuckler G., in: Analytical Chemistry Essays in Memory of A. Ringbom, Ed., E. Wanninen, Pergamon Press Ltd., 1977, p. 371. 74. Moyers E. M., Fritz J. S., Anal. Chem., 48 (1976) 1117. 75. Hackett D. S., Xerox Univ. Microfilms Ann. Arbor, Mich, order No. 77-6413. 76. Швоева О. П., Мясоедова Г. В., Саввин С. Б. Ж. аналит. химии, 31, (1976) 2158. 77. Fritz J. S., Moyers Е. М., Taianta, 23 (1976) 590. 78. Ласкорин Б. Н., и др. ЖОХ, 48 (1978) 1088. 79. Dore М., Jelenc R„ Lumbroso R., Bull. Soc. Chim. France, II (1976) 213. 80. Delphin W. H., Horwitz E. P., Anal. Chem., 50 (1978) 843. 81. Матерова E. А., Белинская Ф. А., Милицина E. А., Скабичевская П. A. Ионный обмен. — Л.: изд-во ЛГУ, 1965, с. 3. 82. Vesely V., Pekdrek V., Taianta, 19 (1972) 219, 1245. 83. De A. К., Sen A. K., Separ. Sci. Technol., 13 (1978) 517. 84. Clearfield A., Nancollas G. H., Blessing R. H., Ion Exch. Solvent Extr. 5 (1973) 1. 85. Шарыгин M., Поспелов А. А., Чухланцев В. Г. Радиохимия, 11 (1969) 568. 86. Michael N., Fletcher W. D., Croucher D. E., Bell M. J., Westinghouse Rept. CVNA-135 (1961). 87. UllrychJ., Tympl M., Pekdrek V., Vesely V., J. Radioanal. Chem., 24 (1975) 361. 88. Abe M., Ito T., J. Chem. Soc. Japan, 86 (1965) 1259. 89. Singh N. J., Tandon S. N., Anal. Lett., 10 (1977) 701. 90. Abe M. I., Nasir В. A., Yoshida T., J. Chromatogr., 153 (1978) 295. 91. Lieser К. H, Loc I., Quandt S., Radiochim. Acta, 23 (1976) 133. 92. De A. K., Das S. K., Separ. Sci. Technol., 13 (1978) 465. 93. Перехожева T. H, Шарыгин Л. M., Малых T. Г, Гончар В. П. Радиохимия, 20 (1978) 414. 94. Малых Т. Г, Шарыгин Л. М., Гаридулич Л. Н., Галкин В. М., Ж. прикл. химии, 51 (1978) 436. 95. Пахолков В. С., Марков В. Ф., Зеленин В. И. Радиохимия, 19 (1977) 666. 96. Inoue Y., Tsuji М., Bull. Chem. Soc. Japan, 51 (1978) 479. 97. Singh О. V., Tandon S. N., Int. J. Appl. Radiat. Isot., 28 (1977) 701. 98. Abe M., Separ. Sci., Technol., 13 (1978) 347. 99. Caletka R., Konecny C., Simkovd M., J. Radioanal. Chem., 10 (1972) 5. 100. Новиков Б. Г, Белинская Ф. А., Матерова Е. А. Вестник ЛГУ, Сер. физ. химии, 22 № 4 (1969) 97. 101. Abe М., Ito Т., Bull. Chem. Soc. Japan, 40 (1967) 1013. 366 Часть II 102. Puschel S. M., Lima F. M., Radiochem. Radioanal. Lett., 6 (1971) 313. 103. Ito T., Abe M., Denki Kagaku, 33 (1965) 175. 104. Fuller M. J., Chromatographic Review, 14 (1971) 45. 105. Kraus K. A., Phillips H. O., Carlson T. A., Johnson J. S., Proc. 2-nd Intern. Conf, on Peaceful Uses of Atom. Energy, 28 (1958) 3. 106. Qureshi M., Nabi S. A., J. Inorg. Nucl. Chem., 32 (1970) 2059. 107. Rawat J. P., Singh D. K., J. Inorg. Nucl. chem., 40 (1978) 897. 108. Rawat J. P, Thind P. S„ J. Phys. Chem., 80 (1976) 1384. 109. Gupta J. P., Nowell D. V., Qureshi M., Gupta H. P., J. Inorg. Nucl. Chem., 40 (1978) 545. 110. Rawat J. P., Singh J. D., Chromatographia, 10 (1977) 205. 111. Rawat J. P., Singh К. P„ Chromatographia, 11 (1978) 513. 112. Kornyei J., Szirtes L., Zsinka L., Radiochem. Radioanal. Lett., 25 (1978) 169. 113. Qureshi M., Gupta J. P., Sharma V., Taianta, 21 (1974) 102. 114. Dolezal J., Kourim V., Radiochem. Radioanal. Lett., 1 (1969) 295. 115. Lieser K. A., Bastian J., Hecker A. B., Hild W., J. Inorg. Nucl. Chem., 29 (1967) 815. 116. Lieser К. D., Bastian J., Z. anal. Chem., 228 (1967) 98. 117. Nagy J., Izotopentechnika, 16 (1973) 674. 118. Neskovic L. C., Fedoroff M., J. Radioanal. Chem., 30 (1976) 533. 119. Konecny C., Caletka R., J. Radioanal. Chem., 14 (1973) 255. 120. Phillips H. O., Kraus K. A., J. Chromatogr., 17 (1965) 549. 121. Goerlich Z., Zes. Nauk. Univ. Jagiel. Ser. Nauk. Chem., 7 (1962) 5. 122. Новиков Ю. П. и др. Радиохимия, 19 (1977) 660. 123. Новиков Ю. П. и др. Радиохимия, 19 (1977) 653. 124. Qureshi М., Rawat J. Р., Gupta А. Р., Indian. J. Technol., 15 (1977) 80. 125. Aleksandrov S., God. Sofii. Univ. Khim. Fak„ 68 (1977) 281. 126. Aleksandrov S., God. Sofii. Univ. Khim. Fak., 68 (1977) 291. 127. Akilimali K, Radioanal. Chem., 45 (1978) 91. 128. Ahrland S., Grenthe L, Noren B., Acta Chept. Scand., 14 (1960) 1059. 129. Душина А. П., Алесковский В. Б. Ж. неорг. химии, 8 (1963) 2194. 130. Pollard F. H., McOmie J. F., Chromatographic Methods of Inorganic Analysis. Butterworths, London, 1953, 7. 131. Lewandowski A., Idzikowski S., Chem. Anal., Warsaw, 10 (1965) 919. 132. Леонтьева Г. В. и др. Изв. АН СССР, неорг. материалы, 4 (1968) 728. 133. Donaldson J. D., Fuller М. J., J. Inorg. Nucl. Chem., 32 (1970) 1703. 134. Hayek E., Schimann H., Monatsh. Chem., 88 (1958) 686. 135. Rawat J. P, Singh P. T., Can. J. Chem., 54 (1976) 1892. 136. Rawat J. P., Singh J. P., Can. J. Chem., 54 (1976) 2534. 137. Qureshi M., Varshney K. G., Israili H. K., J. Chromatogr., 59 (1978) 545. 138. Tandon S. N., Mathew J., J. Radioanal. Chem., 27 (1975) 315. 139. Abe M„ Anal. Chem., 44 (1972) 325. Ill 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств В настоящее время синтезировано множество ионообменников с различными механическими и химическими свойствами и широким спектром применения. Фирмы-изготовители поставляют на мировой рынок несколько десятков типов обменников, которые имеют сотни торговых марок. Помимо этих коммерческих продуктов описано много других типов ионообменников, которые производятся в полупромышленном или лабораторном масштабе. На мировой рынок поступает продукция от компаний, закупающих основные типы обменников у крупных фирм-изготовителей. Эти основные типы обменников сначала обрабатываются (очистка, установление размера зерна, специальная обработка и т. п.) и затем распространяются под торговыми марками компаний (Serdolit, Bio-Rad и т. п.). Цель настоящего описания и таблиц состоит в том, чтобы дать читателю фундаментальную информацию о различных ионообменных материалах, помочь в поиске обменника с соответствующими свойствами, необходимыми для решения поставленной задачи, показать возможность замены ионообменных материалов, а также помочь читателю в установлении свойств малоизвестных ионообменников. Рынок снабжается обменниками, синтезированными полимеризацией или поликонденсацией основных компонентов. По количеству производимых материалов превалирует первый тип обменников. Наиболее широко используют стирол-дивинилбензольный сополимер. Преимуществом этого типа обменника являются относительно легкий контроль размера образующихся частиц сополимера, возможность изменения в широком интервале доли поперечно связывающего компонента (ДВБ) и получения материала с разной степенью пористости и с различным размером пор. Ионообменные материалы получают в форме порошков, гранул, мембран, тканей, трубок и др. По степени чистоты различают обменники технические, лабораторные и специального назначения. Последующий обзор свойств разнообразных ионообменников составлен с учетом их использования в лаборатории, поэтому никаких технических эксплуатационных характеристик в нем не представлено. При сравнении 368 Часть Ш данных, приведенных в этом обзоре, с данными из других источников могут быть обнаружены некоторые расхождения в отдельных табличных величинах, обусловленные либо небольшими различиями в отдельных партиях ионообменников, либо различием в экспериментальных методах измерения. В некоторых случаях представлены усредненные величины из разных источников. Табличные данные относятся к стандартным типам используемых обменников. Обменники расположены в таблицах в алфавитном порядке. Номер, приписанный каждому ионообменнику, дает возможность отыскать его характерные свойства из данных таблиц при условии, что известна фирма-изготовитель или торговая марка. 7.1. Маркировка ионообменников В настоящее время большинство фирм-изготовителей ионообменников дают выпускаемым продуктам название компании (например, Dowex, Amberlite, Ostion, Wofatit и т.п.), дополняя его символами и числами, характеризующими тип обменника. Помимо упомянутой выше маркировки для более точного описания продуктов используют дополнительные символы или сокращения, которые отражают чистоту исходного сырья, методы обработки, размер частиц полученных продуктов или другие специальные свойства материалов. 7.1.1. Наиболее распространенные основные символы X — массовый процент дивинилбензола в сополимере (например, Dowex 50-Х8); W — полученный продукт белого или желтоватого цвета (например, Dowex 50W-X8); Р -г- макропористый (макросетчатый) каркас носителя; AG, AR, р. а. ионообменник для аналитических целей; CG — ионообменник для хроматографических целей; IP — изопористый каркас носителя; nuclear grade — ядерный ионообменник (для очистки воды, циркулирующей в первом контуре ядерных реакторов); pharmaceutical grade — фармацевтический ионообменник (для медицинских и фармацевтических целей). 7.1.2. Основные марки некоторых ионообменников Обозначение ионообменников марки Amberlite Описание начинается названием Amberlite, за которым следует группа букв и чисел. Макропористые обменники, пригодные для работы в неводной среде, обозначаются Amberlyst с последующей буквой А (для анио-нообменников) и группой чисел. 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 369 Буквенные обозначения: • IR — сильнокислотный катионообменник; исключение составляют два типа слабоосновных анионообменников, которые обозначаются теми же буквами IR, IRG —слабокислотный катионообменник, IRA — анионообменник, IRN —ядерный особочистый обменник для применения в ядерных реакторах, IRP —фармацевтический обменник для медицинских и фармацевтических целей, AR — аналитический обменник для аналитических целей, CG — хроматографический обменник для хроматографиче- ских целей, LA —жидкий ионообменник, ХЕ, XN —обменник, производимый только в небольших коли- чествах. Буквенные обозначения в конце названия (по другую сторону числа): С —обменник применим при высоких скоростях фильтрования, у S — обменник с более низкой обменной емкостью, чем обменники основного типа; лучшая обесцвечивающая способность и более высокая физическая устойчивость, HP —применим при обмене ионов с высокой молекулярной массой, L —применим при высоких скоростях фильтрования, отделен от мелкодисперсных фракций (более однороден по размеру зерен). Обозначение обменников марки Diaion Марка состоит из названия Diaion с последующей группой букв и чисел. CR — селективный обменник [содержит группы — СН2Ы(СН2СООН)2], РА 300 — сильноосновный анионообменник с макропористым каркасом (тип 1); последние 2 цифры (в интервале 02—20) показывают процентное содержание дивинил-бензола в каркасе обменника, РА 400 — сильноосновный анионообменник с макропористым каркасом (тип 2); последние 2 цифры (в интервале 04—20) показывают процентное содержание дивинил-бензола в каркасе обменника, 370 Часть III РК 200 —сильнокислотный катионообменник с макропористым каркасом; две последние цифры (в интервале 04—28) показывают процентное содержание дивиннлбензола в каркасе обменника, SA-10A—сильноосновный анионообменник (тип 1) с гелевой структурой, SA-10B —то же, что и предыдущий тнп, но с лучшими физическими свойствами, SA- 20А — сильноосновный анионообменник (тип 2) с гелевой структурой, SA-20B —то же, что и предыдущий тип, но с лучшими физическими свойствами, SK-1A —сильнокислотный катионообменник с гелевой структурой, SK-1B —то же, что и предыдущий тнп, но с лучшими физическими свойствами, SK-100 — сильнокислотный катионообменник с гелевой структурой; последние две цифры (в интервале 02—16) указывают процентное содержание дивиннлбензола в каркасе обменника, SAN —сйльноосновный анионообменник (тнп 1), используемый в ядерных реакторах, SKN —сильнокислотный катионообменник, используемый в ядерных реакторах, WK —слабокислотный катионообменник, WA — слабоосновный анионообменник. Помимо современных, упомянутых выше марок до сих пор для некоторых типов ионообменников используют более старую маркировку. Обозначения обменников Dowex После названия Dowex следует символ, состоящий из одного нли двух чисел; последующие буквы характеризуют специальные свойства обменника. Для более точного описания степени поперечного связывания каркаса обменника часто используют символ X, после которого стоит число, указывающее содержание дивннилбензола в каркасе обменника н завершающее его название. Цифровые обозначения: 1 — сильноосновный анионообменник типа 1, 2 — сильноосновный анионообменник типа 2, 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 371 3 — слабоосновный анионообменник, 11—сильноосновный анионообменник тнпа1, используемый в гидрометаллургии, 21 — снльноосновный анионообменник типа 1 с меньшей степенью поперечного связывания, 44 — слабоосновный анионообменник, 50 — сильнокислотный катионообменник. Значение символов, следующих за числом: К — пригоден для поглощения высокомолекулярных ионов, г W — бесцветный или слегка желтоватый. Исключением нз этих правил маркировки является обозначение обменника Dowex А-1 (хелатного типа) и сорбента Retardion 11А8. Обозначения обменников марки Duolite Общая маркировка состоит нз названия Duolite, за которым следуют заглавная буква и 1—3 цифры [при необходимости дополнительно используют прописные (заглавные) буквы]. Первая прописная буква указывает характер обменника: А — анионообменник, С — катионообменник, S — обменник для специальных целей. Первая цифра указывает, что в обменнике присутствуют: 1 — сильноосновные группы, 2 — сильнокислотные группы, 3 — слабоосновные группы, 4 — слабокислотные группы. Вторая цифра (в интервале 0—6) характеризует структуру каркаса: 0—5 — гелевая, нзопористая, высокопорнстая, 6 — макропористая. Третья цифра служит для указания специальной области применения обменника. Следующая прописная буква или группа прописных букв указывает: А — используется для умягчения воды в домашних условиях, В —обменник сферической формы, С ' — используется для очистки конденсата прн высо- ких скоростях потока, CI —для использования в непрерывно работающих установках, DUOBED —для многослойного обменника, F — для уменьшения кислотности формальдегида, FF —для жидкого слоя, G —гранулированный продукт, L —большой размер гранул, МВ —для смешанного слоя, Р —обменник в форме порошка, 372 Часть III Т —третичный, U — для использования в урановой гидрометаллургии. Новые продукты, синтезируемые в исследовательских лабораториях, обозначают буквами LAB.' Новые продукты, которые проходят (или успешно прошли) испытания, не еще не производятся в промышленном масштабе, маркируются буквами ES. Обменники, которые выпускаются в промышленном масштабе и рассматриваются как стандартные продукты, обозначаются А, С или S. Однако существует несколько исключений из этих правил маркировки. Продукция, известная на мировом рынке под более старым названием, до сих пор маркируется тем же способом (Duolite AW-2, А6, Сит. д.) Обозначения обменников марки Lew at it Маркировка состоит из названия Lewatit, за которым следует от одной до трех прописных букв и затем еще 1—3 цифры. Завершается маркировка прописной буквой, обозначающей специальные свойства или качество обменника. Название Lewasorb употребляется для порошкообразного обменника (размер зерен <0,10 мм). Первая серия прописных букв указывает: АТ — специальный обменник, CN —слабокислотный катиоиообменник, М — анионообменник, МК —анионообменник поликонденсационного типа, Р —макропористый каркас, S —сильнокислотный катиоиообменник, Т, TSW — селективный ионообменник. За этими прописными буквами следует группа цифр, после которых могут стоять прописные буквы, более точно характеризующие обменник и его применимость для специальных целей. Используют следующие прописные буквы: А — адсорбционно-обесцвечивающий обменник, BG — обменник, пригодный при высоких скоростях фильтрования, G] —сильнокислотный катиоиообменник, содержащий краситель, который является индикатором степени отработки обменника, G2, G3 —сильноосновный анионообменник, содержащий краситель, который является индикатором степени отработки обменника, GA — анионообменники, пригодные для использования в пи- щевой промышленности, HS — обменники, применимые при высоких удельных загрузках и обладающие высокой механической прочностью, 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 373 KR —обменники для ядерных реакторов, LF — катионообменники, используемые в пищевой промышленности, LW —очень светлый, почти бесцветный тип обменника, МВ —для смешанного слоя, ST —многослойные обменники, WS — обменники для жидкого слоя и для противоточной регенерации. Если разработка +ипов обменников продолжается и они поступают на рынок только малыми партиями, после названий Lewatit или Lewasorb следуют символы С А или ОС и 4 цифры. Помимо упомянутой выше маркировки используют также более старые названия, такие, как Lewatit PN, KSN, CNO, CNS, MIH, MN. Обозначения обменников марки Ostion Название Ostion является фабричной маркой ионообменников, выпускаемых в Чехословакии, и происходит от латинского названия города (Os-tanum), в котором производят обменники. После названия стоят 2 прописные буквы: AD —сильноосновный анионообменник типа 2, АТ —сильноосновный анионообменник типа 1, AW —слабоосновный анионообменник, КМ —слабокислотный катиоиообменник, KS —сильнокислотный катиоиообменник, SC — адсорбционная смола на основе сополимера стирол — ДВБ, содержащая сильноосновные функциональные группы. Маркировка может завершаться буквой: Р —макропористый, каркас обменника. После заглавных букв следуют 4 цифры; первые 2 цифры указывают содержание ДВБ, вторые 2 цифры — размер зерна набухшего ионообменни-ка. Обменники для аналитических целей маркируются LG (например, марка Ostion LG, KS 0800 означает сильнокислотный катиоиообменник для аналитических целей, содержание ДВБ 8%, размер зерен 7—11 мкм). Обозначение обменников марки Wofatit Маркировка состоит из названия Wofatit и группы прописных букв, за которой следует одна или более цифр. После чисел приводится символ, характеризующий специальные свойства обменника. Первая прописная буква после слова Wofatit указывает: А — слабоосновный анионообменник, С — слабокислотный катиоиообменник, Е —обесцвечивающий ионообменник, К —сильнокислотный катиоиообменник, М —селективный ионообменник, R —ионообменник, используемый в ядерной технологии, S — сильноосновный анионообменник, 374 Часть III Y —ионообменник, используемый в катализе, DS —многослойные обменники, МВ —смесь катионо- и анионообменников. Однако приведенная маркировка не всегда строго соблюдается. Часто появляются марки, отличающиеся от упомянутых выше. Обозначение обменников марки Zerolit Маркировка состоит из названия Zerolit и группы заглавных букв (обозначающих анионообменники) или группы чисел (обозначающих катионообменники). При необходимости указания типа каркаса, который отличается от гелевого типа, в конце маркировки используют группу букв: IP —изопористый каркас, МР —макропористый каркас, NG —ядерный обменник, пригодный для применения в ядерных реакторах. Обменники, производимые в Советском Союзе Ионообменники, выпускаемые в Советском Союзе, не маркируются по названиям заводов-изготовителей. Для маркировки используют символы, употребляемые в процессе исследования. Для обменников, которые производятся в Научно-исследовательском институте пластических масс (НИИПМ), применяют следующие символы: АН —слабоосновные анионообменники, АВ — сильноосновные анионообменники, КБ — слабокислотные катионообменники, КФ, РФ — ионообменники, содержащие в функциональных группах фосфор. КУ — сильнокислотные катионообменники. содержащие группы — SO3H. После прописных букв следуют числа, которые указывают стадию развития производства ионообменника данного типа, строчные буквы (например, г — гранулы) или числа, указывающие содержание дивинилбензола. Ионообменники, разрабатываемые в Государственном институте прикладной химии, Институте высокомолекулярных соединений (Ленинград), институте ВОДГЕО и в Московском химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева, маркируются в соответствии с основными компонентами, используемыми при их синтезе: ЭДЭ — этилендиамин, эпихлоргидрин, MMG —меланин, мочевина, гуанидин, ПФСК — л-феиолсульфокислота, СДВ —стирол-дивииилбензольный сополимер. Эта маркировка не всегда применяется в институте им. Д. И. Менделеева, где ионообменники могут маркироваться другим способом (ВС, Н, НО и т. д.). Маркировка некоторых специальных обменников: AM, АМП, АН-25, АН-251, ВП-1, МВП-3 — сополимеры винил- или ал-килвинилпиридинов с дивинильиыми мономерами. 1. Ионообменники — обзор их характерных свойств 375 Маркировка полиамфолитов: АНКУ —обменники, содержащие слабоосновные и сильнокислотные группы, АНКБ —обменники, содержащие слабоосновные и слабокислотные группы, АВКУ — обменники, содержащие сильноосновные и сильнокислотные группы, АВКБ —обменники, содержащие сильноосновные и слабокислотные группы, АНКФ — обменники, содержащие слабоосновные и фосфоновые группы, АФИ — обменники, содержащие слабоосновиые и фосфоновые (или фосфорнокислотные) группы. Маркировка ионообменных мембран: МА — анионообменные мембраны, МК —катионообменные мембраны. Обменники для использования в ядерных реакторах: ч. с. — чистота специальная (например, КУ-2Х8-Ч. с.). 7.2. Таблицы характерных свойств ионообменных материалов Ниже приведены данные о свойствах сильно- и слабокислотных, средне- и слабоосновных, смешанных, неорганических, жидких ионообменников, а также ионообменных материалов специального типа. Таблица 7.1. Сильнокислотные ионообменники Номер Марка Фирма-изготовитель Каркас Функциональная группа (s) .... . Внешний вид и форма ионообменника Содержание сшивающего компонента, % | Набухаемость, W.R. Обменная емкость 1 । Размер зерен, мм Насыпная плотность, г/дм3 Приблизительная рабочая область pH Максимальная рабочая температура, °C Примечания ммоль Н+ /г сухого обменника ; ммоль Н + /см3 ! влажного обменника । 1 AG 50 V-l con-1 — SO3H гр, Н 1 5,0 0,4 1 - 14 120 12 или AG 50 W Na 2 5,2 0,7 4 5,2 1,2 5 5,2 1,3 8 5,1 1,7 800 10 5,0 1,9 12 5,0 2,3 16 4,9 2,6 0,3 - 0,6 790 1 - 14 110 2 Allasion CS; CS/AD V-2 con-1 SO:)H гр, Н , 5.0 2,2 0,3 - 1,2 800 0-14 150 2 Na 3 Allasion СР V-2 КОНД 4 Allasion CX V-2 con-1 SO3H гр 5 Amberlite IR-1 V-3 КОНД CH2SO:1H 2,0 0,7 з, 57' OH 6 Amberlite IR-100 V-3 КОНД -CH2SO:,H 1,75 0,65 0,3 - 0,8 640 3, 57 -OH 7 Amberlite IR-105 V-3 КОНД - CH2SO3H 2,5 1,0 0,3 - 0,8 3, OH 8-581 8 9 Amberlite IR-105- -G Amberlite IR-112 V-3 V-3 КОНД con-1 -CH2SO3H -OH -SO3H rp 5 10 Amberlite IR-112- -H V-3 con-1 -SO3H rp 5 11 Amberlite IR-120 V-3 con-1 -SO3H гр, H 8 12 Amberlite IR-122 V-3 con-1 -SO3H rp, Na 10 13 Amberlite IR-124 V-3 con-1 -SO3H rp, Na 12 14 Amberlite XE-100 V-3 con-1 -SO3H 5 15 Amberlite 200 V-3 con-1 -SO3H rp, Na >20 16 Amberlite 200-C V-3 con-1 -SO3H rp, Na 20 17 Amberlite 252 V-3 con-1 -SO3H rp, Na 18 Amberlyst 15 V-3 con-1 -SO3H rp 19 Bio-Rex 40 V-l КОНД -OH -CH2SO3H гр, H 20 Diaion PK 204 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 4 21 Diaion PK 208 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 8 22 Diaion PK 212 V-4 con-1 - SO3H rp, Na 12 23 Diaion PK 216 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 16 24 Diaion PK 220 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 20 25 Diaion PK 224 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 24 26 Diaion PK 228 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 28 27 Diaion SK-1A V-4 con-1 -SO3H rp, Na 8 28 Diaion SK-1B V-4 con-1 -SO3H rp, Na 8 29 Diaion SL-102 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 2 30 Diaion SK-103 V-4 con-1 - SO3H rp, Na 3 31 Diaion SK-104 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 4 32 Diaion SK-106 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 6 33 Diaion SK-110 V-4 con-1 -SO3H rp, Na 10 2,7 0,9 3, 57 4,9 1,2 0,5 - 0,6 120 3 4,5 1,3 0,5 - 0,6 3, 56 5,0 1,9 0,5 - 0,6 0-14 120 4,1 2,0 0,45--0.60 0-14 120 4,0 2,1 0,4 - 0,5 0-14 120 1,2 0,3- 1,2 5,0 1,75 0,4-0,5 800 0-14 120 1, 8 1,75 0,4 - 0,6 800 0-14 >120 1, 8 1,25 0.3- 1,1 800 0-14 >120 1 4,9 2,9 0,3 - 1,2 1, 7 2,9 1,2 40 0,65 0,4 - 0,55 700 0-14 120 1 1,2 0,4 - 0,55 745 0-14 120 1 1.5 0,4 - 0,55 765 0-14 120 1 1,75 0,4-0,55 780 0-14 120 1 1,9 0,4 - 0,55 790 0-14 120 1 2,0 0,4 - 0,55 800 0-14 120 1 2,05 0,4 - 0,55 805 0-14 120 1 1,9 0,4 - 0,6 803 0-14 120 3 1,9 0,4 - 0,6 830 0-14 120 5 0,6 0,4 - 0,6 720 0-14 120 0,9 0,4 - 0,6 740 0-14 120 1,2 0,4 - 0,6 760 0-14 120 1,6 u,4 - 0,6 800 0- 14 120 2,0 0,4 - 0,6 840 0-14 120 Таблица 7.1 (продолжение) 34 Diaion SK-112 V-4 con-1 — SO3H rp, Na 12 2,1 0,4— 850 0—14 120 0,6 35 Diaion SK-116 V-4 con-1 — SO3H rp, Na 16 2,1 0,4— 890 0—14 120 0,6 36 Diaion SK-1 AG V-4 con-1 —so3h гр. H 8 2,1 0,07— 870 0—14 120 6 0,14 37 Dowex 30 V-5 КОНД — CH2SO3H —OH 4,0 1,0 100 3, 57 38 Dowex 50 V-5 con-1 — SO3H гр, H 8 5,0 1,7 0,3— 800 0—14 150 0,8 39 Dowex 50W V-5 con-1 — SO3H гр, H 2 5,3 0,9 0,3— 0—14 150 Na 0,8 4 5,2 1,3 0,3— 0—14 150 0,8 8 5,2 1,9 0,3— 800 0—14 150 0,8 10 5,3 2,0 0,3— 0,14 150 0,8 12 5,1 2,3 0,3— 0—14 150 0,8 16 4,9 2,6 0—14 150 40 Duolite C-l V-7 КОНД —ch2so3h 3,25 1,0 0,3— 80 — OH 2,0 41 Duolite C-2 V-7 КОНД — CH2SO3H рм, H 3,4 1,2 0,3— 3 2,0 42 Duolite C-2 V-7 КОНД — CH2SO3H рм, H 2,9 1,1 0,3— 0—9 60 3 — OH 2,0 43 Duolite C-10 V-7 КОНД —CH2SO3H рм, H 2,9 0,6 0,3— 0—9 40 60 2,0 44 Duolite C-20 V-7 con-1 — SO3H rp, Na 5,0 2,2 0,3— 860 0—14 150 1 45 Duolite C-21 V-7 соп-1 — SO3H . rp, Na 2,4 1,2 46 Duolite C-25 V-2 con-1 — SO3H гр, Na 8 5,0 1,7 0,3— 1,2 790 0—14 120 1 47 Duolite C-26 V-2 con-1 — SOjH гр, Na 2,0 0,3— 1,2 0—14 140 1 48 Duolite C-27 V-2 con-1 — S°3H гр, Na 5,0 2,1 0,3— 1,2 820 0—14 150 49 Duolite C-261 V-2 con-1 — SO3H гр, Na 1,6 0,3— 1,2 780 1—14 . 140 1 50 Duolite-Micro Kationex V-2 con-1 -SO3H н, nh4 4,5 0,03 -0,07 51 FN-Katex V-8 КОНД -SO3H гр, Na 2,2 0,74 0,3 - 1,5 750 1-9.5 95 3 -ОН 52 Gamranityt FPC V-47 КОНД - SO3H гр, Н 3,2 1,45 —ОН -СООН 53 Chempro C-l2 V-9 соп-1 -SO3H 54 Chempro C-20 V-9 соп-1 -SO3H rp, Н 4,9 2,2 830 0-14 120 55 Chempro C-26 V-9 соп-1 -SO3H 56 Chempro C-200 V-9 соп-1 -SO3H 57 Imac C-2 V-10 соп-1 - SO3H гр, Na 2 •0,3- 1,2 0-14 120 3 58 Imac C-8-P V-10 соп-1 - SO3H гр, Na 8 5,1 1,7 0,3- 1,2 0-14 120 1 59 Imac C-10 V-10 соп-1 -SO3H гр, Na 10 5,1 2,0 0,3 - 1,2 0-14 120 3 60 Imac C-10-P V-10 соп-1 -SO3H гр, Na 10 0,3- 1,2 0-14 120 1 61 Imac C-l I V-10 КОНД з 62 Imac C-12 V-10 соп-1 - SO3H гр, Na 8-10 5,1 2,0 0,3 - 1,2 0-14 120 63 Imac C-14 V-10 соп-1 - SO3H гр, Na 14 5,1 2,1 0,3 - 1,2 0-14 120 64 Imac C-16 V-10 соп-1 -SO3H гр, Na 16 5,1 2,1 0,3- 1,2 0-14 120 65 Imac C-16-P V-10 соп-1 SO3H гр, Na 16 5,1 2,1 0,3 - 1,2 0-14 120 1 66 Imac C-19 V-10 - SO3H рм, Н -СООН 67 Imac C-22 V-10 соп-1 - SO3H гр, Na 1,4 0,3 - 1,2 0-14 120 3 68 Imac C-26 V-10 соп-1 -SO3H рм, Na 8-10 5,1 2,0 0,3- 1,2 0-14 120 3 69 lonac C-200 V-ll КОНД -SO3H рм 2,9 0,8 -он 70 lonac C-240 V-ll соп-1 - SO3H гр, Na 8-10 4,6 1,9 0,3 - 1,2 0- 14 120 71 lonac C-242 . V-ll соп-1 - SO3H rp, Н 10 4,6 1,9 0,3- 1,2 0-14 120 Таблица 7.1 (продолжение) 72 73 lonac С-244 lonac С-249 V-ll V-U con-1 con-1 --SO3H SOiH гр, H rp, Na 10 10 74 lonac С-250 V-ll con-1 - SO;!H rp, Na 12,5 75 lonac С-251 V-ll con-1 — SOsH гр, H 12,5 76 lonac С-252 V-ll con-1 — SOsH rp, Na 10 77 lonac С-253 V-ll con-1 - SO3H rp, Na 8-10 78 lonac С-255 V-ll con-1 -SO3H rp, Na 15 79 lonac С-257 V-ll con-1 SO;!H гр, H 15 80 lonac С-257 V-ll con-1 -SO3H гр, H 10 81 lonac С-258 V-ll con-1 -SO3H rp, Na 12,5 82 lonac С-259 V-ll con-1 -SO3H гр, H 12,5 83 lonac С-267 V-ll con-1 -SO3H гр, H 10 84 lonac С-280 V-ll con-1 -SO3H rp, Na 85 lonac С-281 V-ll con-1 SO3H гр, H 86 lonac CI-294 V-ll con-1 - SO:!H rp, Na 10 87 lonac CI-295 V-ll con-1 - SO iH rp, H 10 88 lonenaustauscher I V-12 con-1 -- SO3H гр, H 8-9 89 Kastel C-300 V-13 con-1 --SO3H rp, Na 90 Kastel C-300 P V-13 con-1 - SO3H rp, Na 91 Kastel C-300 AGR V-13 con-1 SO3H rp, Na 92 Kastel C-300 AGR-P V-13 con-1 -SO3H rp, Na 93 КУ-1 V-14 КОНД -SO3H рм, H (Эспатит-l), -OH 4,6 1,9 0,3 - 1,2 0-14 120 91 4,6 1,9 0,3 - 1,2 0-14 120 92,93 94 5,0 2,1 0,3 - 1,2 0-14 120 94 5,0 2,1 0,3- 1,2 0-14 120 94 5,0 2,1 0,3- 1,2 0-14 120 91 4,6 1,9 0,3 - 1,2 0-14 120 92 5,0 2,1 0,3 - 1,2 920 0-14 130 94 5.0 2,1 0,3 - 1,2 900 0 - 14 ' 130 94 4,6 1,9 0,6- 1,2 860 0-14 130 92 5,0 2,1 0,3- 1,2 890 0-14 130 92 5,0 2,1 0,3- 1,2 890 0-14 130 92 4,6 1,9 0,4 - 1,2 880 0-14 130 3,9 1,7 0,3- 1,2 880 0-14 130 82 3,9 1,7 0,3 - 1,2 880 0-14 130 82 4,6 1,9 0,3 - 1,2 850 0-14 130 94 4,6 1,9 0,3 - 1,2. 850 0-14 130 94 4,5 0,4 - 0,6 670 4-14 HO 4,5 1,4 0,3 - 0,9 850 1 - 14 110 * 1,9 0,3- 1,2 840 0-14 120 1 2,2 0,3 - 1,2 870 0-14 120 87 2,1 0,3- 1,2 860 0-14 120 1,87 4,5 0,3 - 2,0 740 94 КУ-2 V-14 con-1 -SO3H гр 8-10 5,0 0,5- 1,0 800 120 13 95 КУ-3 V-14 con -SO3H рм 5,5 0,3- 1,5 650 14 96 КУ-4 V-14 con -SO3H рм 5,6 0,3- 1,5 650 15 97 КУ-5 V-14 КОНД -SO3H -он рм, гр 5,0 0,3- 1,0 600 110 98 КУ-6 V-14 КОНД -SO3H -соон рм 5,5 2,0 750 16 99 КУ-6Ф V-14 КОНД -SO3H -соон рм 5,6 1,9 800 17 100 КУ-7 V-14 КОНД -SO3H -он рм 5,5 1,8 750 18 101 КУ-8 V-14 КОНД -SO3H -он рм 6,0 1,2 650 19 102 КУ-9 V-14 КОНД -SO3H -он 6,0 1,2 600 20 103 КУ-21 V-14 КОНД -SO3H рм 5,5 1,4 550 21 104 КУ-22 V-14 соп-1 -SO3H 105 Lewasorb A-10 V-16 соп-1 -SO3H Порошок н 4,8 0,15 600 106 Lewasorb A-l 1 V-16 соп-1 -SO3H Порошок nh4 4,8 0,15 600 107 Lewasorb CA-9252 V-16 соп-1 -SO3H Порошок 4,0 0,10 730 89 108 Lewatit CNS V-16 КОНД - SO3H -СООН рм 5,0 2,8 0,3 - 2,0 800 0-8 40 3 109 Lewatit KSN V-16 КОНД -SO3H рм, Н 4,0 1,6 0,3 - 2,0 650 0-8 95 95, HO Lewatit PN V-16 КОНД -SO3H гр, Н 2,2 0,3 - 2,0 0-9 95 3 111 Lewatit Q-100 V-16 3 112 Lewatit S-100 V-16 соп-1 -SO3H гр, Na 8 4,7 2,2 0,3 - 1,2 850 0-14 120 Таблица 7.1 (продолжение) 113 Lewatit S-112 V-16 con-1 -SO3H гр, Na 0,3 - 1,2 0-14 120 114 Lewatit S-115 V-16 con-1 -SO3H гр, Na 10-12 4,6 2,4 0,3 - 1,2 850 0-14 120 115 Lewatit S-120 V-16 con-1 -SOsH гр, Na 0,3 - 1,2 750 0-14 120 116 Lewatit S P-100 V-16 con-1 -SOsH гр, Na 4,7 2,5 850 0-14 120 1 117 Lewatit SP-112 V-16 con-1 -SO3H гр, Na 1,9 0,3 - 1,5 750 0-14 120 1 118 Lewatit SP-120 V-16 con-1 -SO3H гр, Na 1,9 0,3 - 2,0 800 0-14 120 1 119 Lewatit TSW-40 V-16 con-1 -SO3H гр, Na Ca 1,4 0,25 - 0,80 800 0-14 120 120 Liquonex CRM V-15 КОНД -SO3H -ОН рм 3 121 Liquonex CRP V-15 КОНД -SO3H -ОН рм 3 122 Liquonex CRQ V-15 КОНД -SO3H -ОН рм 3 123 Merck-Lewatit S-1020 V-12 соп-1 -SO3H гр, Na 2 4,0 0,07-0,15 0-14 120 6 124 Merck-Lewatit V-12 соп-1 - SO3H гр, Na 8 4,0 0,07-0,15 0 - 14 120 6 S-1080 0,1 -0,2 0,2 - 0,3 125 Merck-Lewatit S-1080 V-12 соп-1 -SO3H гр, Na 8 4,0 0,1 -0,2 0- 14 120 6, 82 126 Merck-Lewatit V-12 соп-1 - SO3H гр, Na 8 4,0 0,07-0,15 0-14 120 1, 6 SP-1080 0,1 -0,2 0,2 - 0,3 127 MK-2 V-49 КОНД - SO3H гр 2,5 0,7 128 МК-3 V-49 КОНД — SO..H гр 2,3 0,6 г 129 MSF V-14 КОНД — SOsH рм 4,3 0,3 - 2,0 650 —он 130 Miikion FG V-17 КОНД — CH2SO3H 2,8 0,9 3 —он 131 Miikion Р V-17 КОНД —CH2SO3H 2,2 0,65 3 —он 132 Miikion PS V-17 соп-1 — SOsH гр 4,0 1,57 3 133 Miikion PSM V-17 соп-1 — SOsH гр 4,0 1,0 3 134 Ostion KS V-8 соп-1 — SOsH гр, Na 8 5,0 1,8 0,3- 1,2 740 0 - 'l l 125 2 5,0 0,54 4 5,0 1,01 16 4,8 2,54 135 Ostion KS-2 V-8 соп-1 — SOsH гр, Na 8 4,7 1,7 0,5 - 1,2 790 0-14 120 11 136 Ostion KSP V-8 соп-1 — SO3H гр, Na 8 4,5 1,5 0,3 - 1,2 800 0-14 120 1 137 Nalcite HCR V-18 соп-1 — SO3H гр, Na 120 138 Nalcite HCRW V-18 соп-1 — SO3H гр, Na 120 139 НСФ V-14 КОНД -SO3H рм з,о 0,5 0,3 - 1,5 450 140 Permutit C 50 D V-19 соп-1 -SOtH гр, Na 1,2 0,3 - 2,0 100 141 Permutit Q V-19 соп-1 — SOsH гр, Na 4,8 2,0 0,3 - 2,0 115 142 Permutit RS V-19 соп-1 — SO3H гр, Na 5,0 2,2 0,3- 1,2 800 0-14 ПО 143 Permutit RS-20 V-19 соп-1 -SO3H гр, Na 2 5,3 0,6 0-14 110 144 Permutit RS-40 V-19 соп-1 — SO3H гр, Na 4 5,3 1,1 0-14 ПО 145 Permutit RS-60 V-19 соп-1 -SO3H гр, Na 6 5,4 1,5 0-14 ПО 146 Permutit RS-90 V-19 соп-1 - SOsH гр, Na 8 5,3 2,1 0,3 - 1,2 800 0-14 ПО 147 Permutit RS-120 V-19 соп-1 -SO3H гр, Na 12 5,4 2,4 0-14 ПО 148 Permutit RSP-100 V-19 соп-1 -SO3H гр, Na 5,1 2,0 0,3 - 1,2 800 0-14 120 1 149 Permutit RSP-100I V-19 соп-1 -SO3H гр, Na 5,1 2,0 0,3 - 1,2 800 0-14 120 1,82 Таблица 7.1 (продолжение) 150 Permutit RSP-120 V-19 con-1 — SOaH rp, Na 5,1 2,2 0,3 - 1,2 800 0-14 120 1 151 Relite CF V-20 con-1 -SO3H rp, Na 5,0 2,0 0,3 - 1,0 900 1 - 14 120 152 Relite CFS V-20 con-1 — SO3H rp, Na 5,0 1,9 0,3- 1,0. 870 1 - 14 120 1 153 Relite CFZ V-20 con-1 -SO3H rp, Na 1-14 1 154 Relite CM V-20 con-1 -COOH rp, Na 840 5-14 120 88 -SO3H H 155 Resex V-21 КОНД -SO3H Na 2,6 0,9 0,3 - 1,2 0-14 40 156 Resex P V-21 con-1 -SO3H Na 4,8 2,0 0,3 - 1,2 0-14 120 157 Rexyn 101 V-22 con-1 -SO3H гр, H 8 Na 10 12 158 СБС V-14 con -SO3H рм, H Na ' 3,0 1,0 0,3- 1,0 750 159 СДВ V-14 con-1 -SO3H рм 4,2 1,4 0,3- 1,5 600 160 Serdolit CS-1 V-23 con-1 -SO3H rp, Na 8 5,0 1,9 0,3 - 1,2 830 0-14 120 161 Serdolit CS-2 V-23 con-1 -SO3H гр, H 8 5,0 1,9 0,3- 1,2 830 0-14 120 162 Serdolit CS-11 V-23 con-1 -SO3H rp, Na 8 4,7 2,0 0,3 - 1,2 820 0-14 120 163 Serdolit Rot V-23 con-1 -SO3H гр, H 8 5,0 1,9 0,3- 1,2 830 0-14 120 82 164 Sine-1 V-40 con-1 -SO3H гр, H 165 CM-12. V-14 con -SO3H рм 4,5 0,3- 1,5 350 166 CH V-14 КОНД -SO3H -OH рм 5,2 2,2 0,3- 1,5 650 167 СНФ V-14 КОНД -SO3H -OH рм 5,2 1,3 0,3 - 1,5 650 168 Staionit F extra V-8 КОНД -CH2SO3H -он рм, Na 169 Staionit FK V-8 КОНД рм, Na 170 Varion KS V-29 соп-1 -SO3H гр, Na 171 Varion KSM V-29 соп-1 -SO3H гр, Na 172 Varion KS-P V-29 соп-1 -SO3H гр, Н К, Li, NH4 173 Varion KO V-29 соп-1 -SO3H гр, Na 174 Vionit CS-2 V-24 соп-1 -SO3H гр 175 Vionit KS-21 V-24 соп-1 -SO3H гр 176 Wofatit D V-25 КОНД -SO3H -он 177 Wofatit F V-25 КОНД -SO3H -он рм, Na 178 Wofatit K, KS V-25 КОНД -SO3H -он 179 Wofatit KS-10 V-25 соп-1 -SO3H гр, Na 180 Wofatit KPS V-25 соп-1 -SO3H гр, Н Na 181 Wofatit P V-25 КОНД -CH2SO3H -он рм, Na 182 Wofatit S-1T V-25 КОНД -SO3H 183 Xenonit SD V-48 соп-1 -SO3H гр, Н 184 Zeo-Rex V-26 КОНД -CH2SO3H -он 185 Zerolit 215 (Zeo-Karb 215) V-27 КОНД -CH2SO3H -ОН рм, Na 0,8 0,4 0,5 - 2,5 770 1 - 9.5 95 3 0,4 90 3, 5,0 2,2 0,3 - 1,2 780 0-14 120 5,0 2,2 0,35 - 1,0 0-14 120 0,05 - 0,15 0-14 100 98 4,9 2,1 0,3 - 1,1 0-14 120 10 3,2 * 0,9 550 24,58 2,9 0,7 0,3 - 1,5 700 0-14 50 2,5 0,9 0,3 - 1,5 710 24,59 4,4 1,5 0,3 - 1,1 800 0-14 120 4,8 2,0 0,3- 1,0 750 0-14 115 23,25 1,6 0,3 0,3 - 1,5 700 0-14 97 3,2 0,9 4,5 1,7 2,7 0,8 2,6 1,0 0,3.- 1,4 700 0-9 95 Таблица 7.1 (продолжение) 186 Zerolit 225 (Zeo-Karb 225) V-27 con-1 SO3H rp, Na 8 0,9-1,0 5,0 2,0 0,3- 1,4 750 0-14 120 187 Zerolit 227 V-27 акрилат SOaH COOH rp, H 4,0 100 120 188 Zerolit 325 V-27 con-1 SO3H гр, H 2,0 840 189 Zerolit 425 V-27 con-1 -SO3H гр, H 2,0 190 Zerolit 525 V-27 con-1 SO3H 2,0 840 120 191 Zerolit 625 (925) V-27 con-1 SO3H гр, H 5,0 5,0 1 Таблица 7.2. Слабокислотные катионообменники Номер Марка \ Фирма-изготовитель Каркас Функциональная группа (s) Внешний вид и форма ионообменника О 2 Набухаемость, W.R. Обменная емкость Размер зерен, мм Насыпная плотность, г/дм3 Приблизительная рабочая область pH Максимальная рабочая температура, °C Примечания ммоль Н+/г сухого обменника ммоль Н+/см3 влажного обменника I Содержание сшива | компонента, и 192 Allasion CC V-2 con-2 COOH гр, Н 7,0 З.о 0,3 - 0,6 850 5-14 90 193 Amberlite IRC-50 V-3 con-2 COOH гр, Н 5 10,0 3,5 0,3 - 0,5 5-14 120 194 Amberlite IRC-84 V-3 con-2 COOH гр, Н 10,5 4,0 0,3- 1,2 5-14 120 195 Bio-Rex 70 V-l con-2 COOH Na 10,2 3,3 0,3 - 1,2' 80 3 196 Diaion WK-10 V-4 con-2 COOH гр, Н 2,5 0,3 - 0,55 615 5-14 130 197 Diaion WK-11 V-4 con-2 COOH гр, Н 2,9 0,3 - 0,55 615 5-14 130 198 Duolite Cation S V-7 КОНД COOH Н 3,8 1,1 760 5-14 61 Selector 199 Duolite CC-2 V-7 con-2 COOH гр, Н 11,0 4,1 0,3- 1,2 770 5-14 НО 200 Duolite CC-3 V-7 con-2 COOH гр, Н 10,5 4,5 0,3- 1,2 760 5-14 120 201 Duolite C-10H V-7 con-2 COOH гр, Н 202 Duolite C-464 V-7 con-2 COOH гр, Н 3,5 0,3- 1,2 800 5-14 120 1 203 Duolite CS-100 V-7 КОНД гр, Н 3,8 1,1 0,3- 1,2 204 Duolite CS-101 V-7 con-2 COOH Н 10,3 3,2 0,3- 1,2 80 205 Duolite CS-464 V-7 con-2 COOH гр, Н 3,5 0,3- 1,2 800 5-14 120 1 206 Gamranityt FHF V-47 конд -COOH гр 4,0 1,45 -OH Таблица 7.2 (продолжение) 207 Imac Z-5 V-10 соп-2 -СООН гр 3,0 0,3- 1,2 4-14 100 208 lonac С-270 V-11 соп-2 -СООН н 6,5 2,4 0,3- 1,2 420 5-14 120 209 СЖ-1 V-14 соп-2 -СООН 8,9 0,8 - 2,0 210 lonenaustauscher IV V-12 соп-2 -СООН гр, Н 4-6 10,0 0,3-0,5 490 6-14 ПО 211 Kastel С-100 V-13 соп-2 -СООН гр, Н 6,0 3,5 0,3- 1,0 750 100 212 Kastel С-101 V-13 соп-2 -СООН гр, Н 4,0 0,3 - 1,2 750 100 213 КБ-1 V-14 соп-2 -СООН гр 10,0 3,8 0,3- 1,5 600 214 КБ-2 V-14 соп -СООН гр 10- 2,5- 0,3 - 1,5 700 - 11 -3,0 215 КБ-3 V-14 соп -СООН гр 6,7 2,8 0,3- 1,5 600 216 КБ-4 V-14 соп-2 -СООН гр 10 8,5 4,2 0,3-2,0 600 150 217 КБ-5 V-14 КОНД —сн.соон -ОН 7,5 0,25-1,5 600 28 218 КФУ V-14 КОНД -СООН -ОН 6-7 0,2 - 0,8 219 КМ V-14 пол -СООН рм 7,5 0,25 - 1,5 300 29 220 кмд V-14 пол -СООН рм 8,5 0,25 - 1,5 350 29 221 кмж V-14 пол -СООН 7,7 350 29 222 кмт V-14 пол -СООН гр 10,1 2,9 0,25 - 0,8 550 29 223 КМТА V-14 пол -СООН 29 224 КМТБ V-14 пол -СООН 29 225 КН V-14 соп -СООН рм 6,0 0,25- 1,5 600 30 226 КР V-14 пол -СООН рм 7,0 0,25 - 1,5 700 29 227 КФФУ V-14 КОНД — ОСН,СООН 2,5 - 31 —он 1 -4,0 228 КРФУ V-14 КОНД —ОСГГ.СООН рм 4,0 0,25 - 1,5 400 31 —OH 229 КРФФУ V-14 КОНД —OCH2COOH 2,5 - 31 —OH - 4,0 230 КС-1 V-14 con -COOH рм 10,0 3,6 0,3- 1,5 700 27 231 Lewatit С V-16 -COOH 5,0 1,5 3,63 232 Lewatit СА-9267 V-16 con-2 -COOH гр, H 3,8 0,3 - 1,5 800 >4 120 1,90 233 Lewatit CNO V-16 КОНД -COOH -OH рм 4,0 2,2 0,3- 1,6 700 0-9 40 234 Lewatit CNP V-16 con-2 -COOH гр, Н 3,8 0,3- 1,5 750 5-14 100 1 235 Lewatit CNP-80 V-16 con-2 -COOH гр, Н 4,5 0,3- 1,5 800 4-14 100 1,90 236 Lewatit CA-9269HL V-16 con-2 -COOH гр, Н 237 Lewatit OC-1001HL V-16 con-2 -COOH гр, Н 4,5 0,4 - 0,8 750 100 1 238 Merck-Lewatit CP-3050 V-12 con-2 -COOH гр, Н 5 12,0 0,1 - 0,2 1, 6 239 Miikion CP V-17 con-2 -COOH’ 8,0 2,8 3 240 Mukion KMK V-17 con-2 -COOH 8,6 1,2 3 241 Ostion KM V-8 con-2 -COOH гр, Н 9-10 3-4 0,3- 1,2 НО 242 Permutit C V-19 con-2 -COOH 0,9 9,0 4,0 0,3- 1,2 80 243 Permutit C-65 V-19 con-2 -COOH гр, Н 11,0 4,1 0,3- 1,2 740 5-14 80 1 244 Permutit C-67 V-19 con-2 -COOH гр, Н 8,0 3,0 0,3- 1,2 800 5-14 100 1,96 245 Permutit H-70 V-19 КОНД 7,9 3,3 0,3- 1,2 95 3 246 Permutit Q-210 V-19 -COOH 6,5 3,5 0,3- 1,2 750 247 Permutit 216 V-19 -COOH 7,0 40 248 Rexyn 102 V-22 con-2 -COOH гр, Н 7,5 3,5 0,3- 1,5 410 4-12 100 249 Relite CC V-20 con-2 -COOH гр, Н 10,0 3,5 0,3- 1,0 840 5-14 100 264 265 266 267 268 269 270 271 272 Номер »>>>>>>> > > *>9grgTp'gfgj'O 0 0 Twwwwww J < < £ Я S' S' S' O’ S' £ M gEBSSBS^ Q 0 > > > > О О a w W N> м to •- H- ю -о о -0 О Марка V-l V-l V-l V-2 V-2 V-2 V-2 V-2 V-3 Фирма-изготовитель О Ci • n n n 2 n Ci Г5 ° g g 2'S S S ° 8 □ □□□□□a □ 2 w w W W w W W Каркас £ ПХХХХХ § = — to to to — — Функциональная группа (s) ??????. -3 -3 Q Q Q O' Q Q q 0 Внешний вид и форма иоиообменника 00 £> Ф X £> Ф X £> to H- Содержание сшивающего компонента, 9о Набухаемость, W.R. 3,2 3,5 3,5 3,2 3,0 3,2 3,2 3,0 4,5 4,2 4,2 4,1 3,7 ммоль Н+/г сухого обменника Обменная емкость Г* J- J“* ~ j- ~ ~ Г* «Г* Г- ® -° Io oj Lj Lo \л *4^ "to \л 'фь to oo ммоль Н+/см3 влажного обменника i 0,3 - 1,2 0,3 - 1,2 0,3 - 0,6 0,3-0,6 0,4 - 0,5 Размер зерен, мм 700 700 640 700 Насыпная плотность, г/дм3 С: О Ф Ф Ф Ф 1 1 i 1 1 1 £>. £>. £>. ий- 4^ 4^ Приблизительная рабочая область pH О' «ч] 4i U1 Ln O) Ф «О Wl Ф ф ф О 0 О О С О X—XX X X Максимальная рабочая температура, °C *— *— О OS Примечания О' W1 Ф \О to to W1 Ul X «о to to to to to to to U1 U1 Л U1 Л W1 U1 Ch U1 £ W N) *—• О N N 3 < < ^ О Я Я S 3 oo о о о 3 5? H О £ О © ьГ* ьГ* ьз5 ьз5 йЗ1 X’ X* 2-> Г? X X о X о о о 2 о X X X ж X J1 Ъ X Ln о Л I X н- 4^ 4^ I 4^ to Таблица 7.2 (продолжение; Таблица 7.3 (продолжение) 273 Amberlite IRA-401 * V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 4 3,9 1,0 0,4- 1,2 690 0-14 77 274 Amberlite IRA-401-S V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 4 3,0 0,8 0,4- 1,2 690 0-14 77 275 Amberlite IRA-402 V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 6 4,4 1,35 0,4- 1,5 720 0-14 77 276 Amberlite IRA-405 ' V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 8 1,6 0,3- 1,2 277 Amberlite IRA-410 V-3 con-3 Тип 2 гр, С1 8 3,3 1,35 0,3-0,5 705 0-14 77 278 Amberlite IRA-411 V-3 con-3 Тип 2 гр, С1 4 3,0 0,9 0,4 - 0,5 280 40 (ОН) 279 Amberlite IRA-425 V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 8 4,5 1,3 1,0- 1,6 720 0- 14 60 280 Amberlite IRA-900 V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 ? 4,2 0,7 0,3- 1,2 670 0- 14 77 1 281 Amberlite IRA-904 V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 2,6 0,8 0,3- 1,2 0-14 60 (ОН) 1 282 Amberlite IRA-910 V-3 con-3 Тип 2 гр, С1 4 3,8 1,0 0,3- 1,2 0-14 1 283 Amberlite IRA-911 V-3 con-3 Тип 2 гр, С1 8 2,7 1,1 0,3- 1,2 0-14 41 (ОН) 1 284 Amberlite IRA-938 V-3 con-3 гр, С1 3,8 1,0 640 1 - 14 60 (ОН) 1 9-581 285 Ambcrlyst А-26 V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 4,5 1,1 0,3- 1,2 60 (ОН) 1, 7 286 Ambe’-lyst А-27 V-3 con-3 Тип 1 гр, С1 2,6 0,7 0,3- 1,2 1, 7 287 Amberlyst А-29 V-3 con-3 Тип 2 гр, С1 2,7 1,1 0,3 - 1,0 48 (ОН) 1, 7 288 АВ-15 V-14 con-3 Тип 1 гр 3,8 1,3 0,3 - 1,0 590 0-14 50 289 АВ-17 V-14 con-3 Тип 1 гр 4,3 0,3- 1,0 290 АВ-191 V-14 con Тип 1 гр 3,0 0,9 600 33 291 АВ-21 V-14 con Тип 1 гр 2,3 292 АВ-27 V-14 con Тип 2 гр 4,0 600 293 Bio-Rex 9 V-l con-3 —N "С5Н5 ГР 3,7 1,3 40 294 Diaion РА 304 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 4 0,4 0,3 - 0,55 625 0-14 60 (ОН) 1 295 Diaion РА 306 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 6 0,8 0,3 - 0,55 645 0-14 60 (ОН) 1 296 Diaion РА'308 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 8 1,0 0,3 - 0,55 655 0-14 60 (ОН) 1 297 Diaion РА 310 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 10 1,1 0,3 - 0,55 665 0-14 60 (ОН) 1 298 Diaion РА 312 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 12 1,2 0,3 - 0,55 670 0-14 60 (ОН) 1 295 Diaion РА 314 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 14 1,2 0,3 - 0,55 675 0-14 60 (ОН) 1 300 Diaion РА 316 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 16 1,3 0,3 - 0,55 680 0-14 60 (ОН) 1 301 Diaion РА 318 V-4 con-3 Тип 1 гр, С1 18 1,3 0,3-0,55 680 0-14 60 (ОН) 1 302 Diaion РА 320 V-4 con-3 Тип 1 гр, С) 20 1,3 0,3 - 0,55 680 0-14 60 (ОН) 1 303 Diaion РА 404 V-4 con-3 Тип 2 гр, С1 4 0,5 0,3 - 0,55 635 0-14 40 (ОН) 1 304 Diaion РА 406 V-4 con-3 Тип 2 rp, С1 6 0,7 0,3 - 0,55 655 0-14 40 (ОН) 1 305 Diaion РА 408 V-4 con-3 Тип 2 гр, С1‘ 8 0,9 0,3 - 0,55 665 0-14 40 (ОН) 1 306 Diaion РА 410 V-4 con-3 Тип 2 гр, С1 10 1,0 0,3 - 0,55 675 0-14 40 (ОН) 1 307 Diaion РА 412 V-4 con-3 Тип 2 гр, С1 12 1,1 0,3 - 0,55 680 0-14 40 (ОН) 1 308 Diaion РА 414 V-4 con-3 Тип 2 гр, С1 14 1,2 0,3-0,55 685 0-14 40 (ОН) 1 309 Diaion РА 416 V-4 con-3 Тип 2 гр, С1 16 1,3 0,3 - 0,55 690 0-14 40 (ОН) 1 310 Diaion РА 418 V-4 con-3 Тип 2, гр, С1 18 1,3 0,3 - 0,55 690 0-14 40 (ОН) 1 311 Diaion РА 420 V-4 con-3 Тип 2 гр, С1 20 1,3 0,3 - 0,55 690 0-14 40 (ОН) 1 Таблица 7.3 (продолжение) 1 V-4 Тип 1 о 1,3» 0,3 - 0,55 685 0-14 60 (ОН) 312 Diaion SA 10А con-3 гр» » о 80 (С1) V-4 con-3 с 1,3 0,3 - 0,6 685 0-14 60 (ОН) 313 Diaion SA 10B Тип 1 гр, VI гп С1 о л 0,85 0,3 - 0,6 650 0-14 60 (ОН) 314 Diaion SA 11A V-4 con-3 Тип 1 Тип 1 1 р, '—1 гр, С1 m Cl ч Д 1,0 1,3 1,3 0,8 03 - 0,6 650 0- 14 60 (ОН) 315 Diaion SA 1 IB V-4 con-3 Ч о 0,3 - 0,6 0,3 - 0,6 700 0-14 40 (ОН) 316 Diaion SA 20A V-4 con-3 Тип 2 гр, 1 гр, С1 гр, С1 гр, С1 о о 700 0-14 40 (ОН) 317 Diaion SA 20B V-4 con-3 Тип 2 Тип 2 о 4 0,3 - 0,6 650 0-14 40 (ОН) 318 Diaion SA 21A V-4 con-3 4 0,9 0,3 - 0,6 650 0-14 40 (ОН) 319 Diaion SA 21B V-4 con-3 Тип 2 Ч 320 321 Diaion SA 100-AG Dowex 1 V-4 V-5 con-3 con-3 Тип 1 Тип 1 гр, С1 гр, С1 1 2 3,5 3,5 1,5 0,4 0,9 0,15-0,07 0,3 - 0,8 740 0-14 0-14 60 (ОН) 50 (ОН) 4 3,5 1,2 8 3,2 1,4 720 10 з,о 1,5 0,3 - 0,8 0-14 60 (ОН) 322 Dowex 2 V-5 con-3 Тип 2 гр, С1 4 8 3,7 3,6 1,2 1,4 720 10 3,0 1,5 323 Dowex 11 V-5 con-3 Тип 1 гр, С1 4-5 Q 4,0 4 0 1,25 1,25 1,1 0,8 >1,0 720 0-14 150 (С1) 324 325 Dowex 21К Duolite A-40,42 V-5 V-7 con-3 con-3 Тип 1 Тип 2 гр, С1 С1 С1 О 8 з’,7 2.6 0,3- 1,2 0,3 - 1,2 326 327 Duolite A-44 Duolite A-101 V-7 | V-7 con-3 Тип 1 С1 з,о 0,9 0,3 - 1,2 1 328 Duolite A-101 D W7 con-3 Тип 1 гр, С1 3,5 1,3 0,3- 1,2 690 0-14 60 (ОН) 1 329 Duolite А-102 D V-7 con-3 Тип 2 гр, С1 3,3 1,4 0,3- 1,2 740 0-14 40 (ОН) 1 330 Duolite А-121 V-7 con-3 Тип 1 гр, С1 1,3 0,3- 1,2 740 0-14 60 (ОН) 331 Duolite А-162 V-7 con-3 Тип 2 гр, С1 3,3 1,2 0,3- 1,2 740 0-14 35 (ОН) 332 Duolite А-161 V-7 con-3 Тип 1 гр, С1 3,6 1,2 0,3- 1,2 730 0-14 70 (ОН) 333 Duolite ESF-12 V-7 con-3 Тип 1 гр, С1 1,3 0,3 - 1,2 700 334 Imac S-30 V-10 con-3 гр, С1 0,5 0,1 - 1,2 40 (ОН) 335 Imac S-5-40 V-10 con-3 Тип 1 гр, С1 1,0 0,4 - 0,85 0-14 50 (ОН) 1 336 Imac S-42 V-10 con-3 Тип 2 гр, С1 1,1 0,4 - 0,85 0-14 50 (ОН) 337 Imac S-5r50__ V-10 con-3 Тип 1 гр, С1 1,2 0,4 - 0,85 0-14 50 (ОН) 1 338 Imac S-5-52 V-10 con-3 Тип 2 гр, С1 1,2 0,4 - 0,85 0-14 40 (ОН) 1 339 lonac A-540 V-ll con-3 Тип 1 гр, С1 3,6 1,1 0,3- 1,2 0-14 100 340 lonac A-550 V-ll con-3 Тип 2 гр, С1 3,5 1,3 0,3 - 1,2 0-14 100 32 341 lonac 553 V-ll con-3 Тип 2 гр, SO, 3,7 1.3 0,3 - 1,2 0-14 60 342 lonac 580 V-ll con-3 —N+ С5Н5 гр, С1 4,3 1,3 0,3- 1,2 800 0-14 100 343 lonac 590 V-ll con-3 —N+ с5и5 гр, С1 4,3 1,3 0,8 - 2,0 0-14 100 344 lonac A-935 V-ll con-3 Тип 1 гр, С1 3,5 1,0 0,3- 1,2 0-14 100 345 lonenaustau- scher III V-12 con-3 Тип 1 гр, ОН 3-5 3,0 0,35 - 0,6 450 1 - 12 40 (ОН) 346 Kastel A-300 V-l’ con-3 Тип 2 гр, С1 3,2 1,2 0,3- 1,2 730 0-14 40 347 Kastel A-300 P con-3 Тип 2 гр, С1 3,0 1,0 0,3- 1,2 710 0-14 40 1 348 KastefA-500 V-13 con-3 Тип 1 гр, С1 3,0 1,2 0,3- 1,2 730 0-14 50 349 Kastel A-500 P V-13 con-3 Тип 1 гр, С1 3,3 0,9 0,3- 1,2 710 0-14 50 1 350 L-anex (OAL) V-8 КОНД —N+ С5Н5 гр, SO4 2,6 0,8 0,5- 1,5 680 0-12 50 (ОН) 3 Таблица 7.3 (продолжение) 351 Lewatit CA 9263 V-16 con-3 Тип 1 гр, С1 1,1 0,4-1,2 680 1 - 14 70 (ОН) 1 352 Lewatit CA 9268 V-16 con-3 Тип 2 гр, С1 1,1 0,4- 1,2 650 1 - 14 40 (ОН) 1 353 Lewatit MN V-16 рм 2,3 0,8 0,3- 2,0 650 1 - 14 30 354 Lewatit M-500 V-16 con-3 Тип 1 гр, С1 4,0 1,7 0,3- 1,2 750 1 - 14 70 355 Lewatit MP-500 V-16 con-3 Тип 1 гр, С1 4,0 1,3 0,3-1,6 700 0-14 70 1 356 Lewatit M-504 V-16 con-3 Тип 1 гр, С1 1,3 0,3- 1,6 730 0-14 70 1 357 Lewatit M-600 V-16 con-3 Тип 2 гр, С1 3,7 1,6 0,3- 1,2 750 1 - 14 70 358 Lewatit MP-600 V-16 con-3 Тип 2 гр, С1 3,7 1,0 0,3 - 1,5 750 1 - 14 1 359 Lewasorb A 50 V-16 con-3 Тип 1 гр, С1 3,5 <0,15 500 360 Merck-Lewatit M-5020 V-12 con-3 Тип 1 гр, С1 2 - 3,5 0,07-0,15 6 361 Merck-Lewatit V-12 con-3 Тип 1 гр, С1 8 3,5 0,07-0,15 6 MP-5080 0,1 -0,2 0,2 - 0,3 362 Merck-Lewatit MP-5080 V-12 con-3 Тип 1 гр, С1 8 3,5 ' 0,1 - 0,2 6,82 363 Merck-Lewatit V-12 con-3 Тип 1 гр, С1 8 3,0 0,07-0,15 1,6 MP-5080 0,1 -0,2 364 Miikion PA V-17 гр, С1 3,2 1,3 0,3- 1,0 3 365 Miikion PAF V-17 3,2 1,1 0,3-13 3 366 Ostion AT V-8 con-3 Тип 1 гр, С1 8 3,6 1,3 0,3- 1,2 690 0-14. 60 (ОН) 3 (S-8-TM) 367 Ostion ATP V-8 con-3 Тип 1 гр, С1 8 3,3 1,2 0,3 - 1,2 0-14 1,3 368 Ostion AD V-8 .con-3 Тип 2 гр, С1 8 3,6 1,3 0,3- 1,2 720 3 (S-8-D) 369 Ostion ADP V-8 con-3 Тип 2 гр, С1 8 370 Permutit А-300 D V-19 con-3 Тип 2 гр, С1 371 Permutit E-3 V-19 con-3 Тип 2 гр, С1 372 Permutit EHP V-19 con-3 Тип 1 ’гр, С1 373 Permutit EHP-274 V-19 con-3 Тип 1 гр, С1 374 Permutit ES V-19 con-3 Тип 2 375 Permutit ES-26 V-19 con-3 Тип 2 гр, С1 376 Permutit ES-32 V-19 con-3 Тип 2 гр, С1 377 Permutit ES-274 V-19 con-3 Тип 2 гр, С1 378 Permutit ES-274-I V-19 con-3 Тип 2 гр, С1 379 Permutit ESB-26 V-19 con-3 Тип 1 гр, С1 380 Permutit ESB-32 V-19 con-3 Тип 1 гр, С1 381 Permutit ESB-274 V-19 con-3 . Тип 1 гр, С1 382 Permutit ESB-274-I V-19 con-3 Тип 1 гр, С1 383 Permutit S-l V-19 Тип 1 гр, С1 384 Permutit S-2 V-19 Тип 2 гр, С1 385 Permutit SK V-19 con-3 -n+c5h5- гр, SO4 3,3 1,2 0,3 - 1,2 1,3 0,6 40 3,2 1,2 0,3 - 1,2 0,3 - 1,2 700 0-14 50 1 3,2 1,3 0,3- 1,2 700 3,2 1,3 0,3- 1,2 700 0-14 50 (ОН) 2,7 1,1 0,3- 1,2 750 0-14 50 (ОН) 3,4 1,2 0,3- 1,2 700 0-14 60 (ОН) 1 3,4 1,2 0,3 - 1,2 700 0-14 1,82 з,з 1,4 0,3 - 1,2 800 0-14 70 (ОН) 2,7 1,1 0,3-1,2 750 0-14 70 (ОН) 3,2 1,1 0,3- 1,2 700 0- 14 . 1 3,2 1,1 0,3- 1,2 700 0-14 1,82 3,1 0,95 0,3 - 1,2 0-14 50 (ОН) 3,3 1,15 0,3- 1,2 0-14 40 (ОН) 3,9 - 1,2 - 0,3- 1,2 850 0-14 60 (ОН) - 5,1 - 1,4 Таблица 7.3 (продолжение) 386 Relite 2А V-20 con-3 Тип 2 ГР, С1 387 Relite ЗА V-20 con-3 Тип 1 гр, С1 388 Relite 2AS V-20 con-3 Тип 2 гр, С1 389 Relite 3AS V-20 con-3 Тип 1 гр, С1 390 Resenax HB V-28 con-3 Тип 1 С1 391 Rexyn 201 V-22 con-3 Тип 1 гр, С1 392 Rexyn 202 V-22 con-3 Тип 1 гр, С1 393 Rexyn 204 V-22 con-3 —N+C5H5 гр, С1 394 Serdolit AS-1 V-23 con-3 Тип 1 гр, С1 395 Serdolit AS-2 V-23 con-3 Тип 2 гр, С1 396 Serdolit AS-3 V-23 con-3 Тип 1 гр, С1 397 Serdolit AS-4 V-23 con-3 Тип 1 гр, С1 398 Varion AD V-29 con-3 Тип 2 гр, С1 399 Varion AP V-29 con-3 —n+c5h5 гр, С1 400 Varion AT-400 V-29 con-3 Тип 1 гр, С1 401 Varion AT-660 V-29 con-3 Тип 1 гр, С1 402 Varion AD-P V-29 con-3 Тип 2 рм, С1 403 Varion AT-P V-29 con-3 Тип 1 рм, С1 404 Varion ATM V-29 con-3 Тип 1 гр, С1 3,3 2,0 0,3-1,0 700 0-14 40 (ОН) 3,2 1,8 0,3-1,0 700 0-14 60 (ОН) 3,3 1,8 0,3 - 1,0 700 0-14 40 (ОН) 1 3,2 1,6 0,3- 1,0 660 0-14 60 (ОН) 1 3,5 1,5 0,3-1,2 690 0-14 60 3,0 0,95 0-14 120 (С1) 3,0 0,95 0-14 120 (С1) 3,7 0,95 0-14 120 (С1) 3,8 1,4 0,2- 1,0 710 0-14 60 (ОН) 3,4 1,3 0,2- 1,0 700 0-14 40 (ОН) 4,2 1,0 0,2-1,0 670 0-14 60 (ОН) 1 3,8 1,4 0,2-1,0 720 0-14 60 (ОН) 1 4,0 1,4 0,25-1,0 0-44 45 (ОН) 1 3,8 1,3 0,8- 1,2 0-7 65 (ОН) 4,0 1,3 03-1,1 0-14 45 (ОН) 97 4,0 1,4 0,3- 1,1 0-14 60 (ОН) 3,3 0,04-0,1 0-14 100 (ОН) 98 3,3 0,04 - 0,1 0-14 100 (ОН) 98 0,3 - 1,0 0-14 65 (ОН) 1 405 Varion ADM V-29 con-3 Тип 2 гр, С1 0-14 55 (ОН) 1 406 Vionit AT 1 V-24 гр 407 Wofatit SBW V-25 con-3 Тип 1 гр, С1 3,5 0,9 0,3- 1,2 . 0-14 60 408 Wofatit SBT V-25 con-3 Тип 1 гр, С1 3,0 0,9 0,6 - 2,0 700 0 - 14 35 409 Wofatit SBK V-25 con-3 Тип 2 гр, С1 6-8 3,0 1,0 0,3- 1,5 750 0-14 40 (ОН) 410 Wofatit SBU V-25 con-3 -N+C5H5 гр, С1 3,0 °,9 0,6 - 2,0 411 Wofatit ES V-25 С1 3,0 0,9 0,6 - 2,0 412 Zerolit FF V-27 con-3 Тип 1 гр, С1 1,0 - 3,5- 1,5 0,4 - 1,4 650 0-14 60 (ОН) - 1,5 - 4,0 413 Zerolit FF-JP V-27 con-3 Тип 1 гр, С1 1,2 0,3- 1,2 0-14 60 (ОН) 414 Zerolit FS V-27 con-3 Тип 1 гр, С1 1,1 690 '0-14 60 (ОН) 37 415 Zerolit MPF V-27 con-3 Тип 1 гр, С1 2,8 0,8 0,3-1,2 730 0-14 60 (ОН) 1 416 Zerqlit MPN V-27 con-3 Тип 2 гр, С1 740 0-14 60 (ОН) 1 417 Zerolit P (IP) V-27 con-3 гр, С1 1,15 0,3- 1,2 0-14 40 (ОН) 36 418 Zerolit N (IP) V-27 con-3 Тип 2 гр, С1 1,1 0,3- 1,2 0-14 40 (ОН) 419 Zerolit N V-27 con-3 Тип 2 1,1 38 Таблица 7.4. Средне- и слабоосновные анионообменники Номер Марка Фирма-изготовитель Каркас Функциональная группа (s) Внешний вид и форма ионообменника Содержание сшивающего компонента, % ’ Набухаемость, W.R. Обменная емкость Размер зерен, мм Насыпная плотность, г/дм3 Приблизительная рабочая область pH Максимальная рабочая температура, °C Примечания ммоль Н+/г сухого обменника ммоль Н+/см3 влажного обменника 420 AG-3 V-l СОП CI 4 5,5 2,5 421 Allasion AW-2 V-2 Аминная рм 7,8 1,7 0,4- 1,2 820 0-8.5 45 422 Allasion AWB-3 V-2 Аминная рм 0,3 - 1,2 750 0-8.5 45 423 Amberlite IR-4B V-3 конд >NH, >N рм, ОН 10,0 2,5 0,4 - 0,6 512 0-7 40 47 424 Amberlite IR-45 V-3 con -nh2, >NH, >N гр, ОН 5,0 2,0 0,35 - 0,5 675 0-9 100 47 425 Amberlite IRA-47 V-3 10,5 2,4 0,3 - 0,6 690 1 - 9 95 47 426 Amberlite IRA-68 V-3 con >N гр, ОН 5,6 1,6 0,3 - 1,2 740 60 (ОН) 47 427 Amberlite IRA-93 V-3 con >N гр, ОН 4,6 1,4 0,3,- 1,2 700 0-7 100 (С1) 1,47 4- 428 Amberlyst A-21 V-3 con — NR3 гр, ОН 5,0 1,7 0,4 - 0,55 650 100 1,47 429 AH-1 V-14 конд -NHS, >NH so4 0,3 - 2,0 800 30 430 AH-2F V-14 конд >NH, >N рм, С1 10,6 0,3 - 2,0 800 431 AH-4K V-14 пол >NH, >N рм 6,5 0,3 - 1,5 350 47,49 432 АН-7К V-14 ПОЛ 433 АН-9 V-14 конд 434 АН-10 V-14 конд 435 АН-15 V-14 con 436 АН-17 V-14 con 437' АН-18 V-14 con 438 АН-19 V-14 con 439 АН-20 V-14 con 440 АН-21 V-14 con 441 АН-22 V-14 con 442 АН-23 V-14 con 443 АН-25 V-14 con 444 АВ-16 V-14 445 АВ-18 V-14 446 АВ-20 V-14 447 Bio-Rex 5 V-l 448 Dowex 3 V-5 449 Dowex 44 V-5 450 Duolite A-l V-7 451 Duolite A-2 V-7 конд >NH, >N >NH, >N rp -nh2)> n рм nh2 рм >nh рм >N рм -NH2 > NH, > N рм -nh2 рм >NH nh2 рм >NH -nh2, >NH рм >N рм -nh2, rp, С1 >NH >NH, >N гр, CI 4* - NR3 -f- >N, -NR3 + T»N, -nr» гр -+ >N, — NR3 С1 -Ж >NH >N гр, ОН —NR 2 гр, ОН гр — NRH рм 7,5 0,3 - 1,5 420 47, 50 4,5 0,3 - 2,0 450 47 14,0 0,3- 1,5 600 51 5,5 0,3- 1,5 600 47,52 4,5 0,3 - 1,5 600 47 4,0 о,3- 1,5 700 47 6,0 0,3 - 1,5 600 47 . 3,0 0,3 - 1,5 600 47 6,0 0,3 - 1,5 600 47 7,0 0,3 - 1,5 600 47 6,5 0,3 - 1,5 600 47, 53 6,2 0,3 - 1,5 600 47, 54 10,0 2,3 0,3- 1,8 750 48, 86 з,о 1,0 0,3 - 1,6 48 3,5 1,1 48 8,8 2,8 0,3-1,2 40 48, 86 5,5 2,5 0,3 - 0,8 720 0-7 65 47 1,4 03 - 1,2 8,4 1,7 03 - 1,2 0-4 45 Таблица 7.4 (продолжение) 452 Duolite А-3 V-7 453 Duolite А-4 V-7 КОНД —nr2 рм 7,7 2,0 0,3- 1,2 60 454 Duolite А-5 V-7 рм 8,5 2,5 0,3- 1,2 455 Duolite А-6 V-7 КОНД >N, - NR2 рм, Cl 7,6 2,4 0,3 - 1,2 0-5 80 3 456 Duolite А-7 V-7 КОНД — NHR rp 9,1 2,5 0,3 - 2,0 650 40 47 457 Duolite А-10 V-7 PM 9,1 2,5 0,3 - 1,2 458 Duolite А-14 V-7 con рм 8,0 2,5 0,3- 1,2 459 Duolite А-30 V-7 — NR2, рм 8,7 2,6 0-9 80 + —NR:> 460 Duolite А-ЗОВ V-7 —nr2, гр, ОН 8,7 2,6 - 0,3 - 1,2 750 35 48 + —NRa + - 3,0 461 Duolite A-30G V-7 >N, — NRs гр, Cl, ОН 8,7 2,6 650 60 48, 86 462 Duolite А-ЗОТ V-7 КОНД -NR2, + -NR:. 4 ci, он 2,8 0-8 80 48,86 463 Duolite А-33 V-7 >N, - NR„ Cl, он 8,7 0,7 48, 86 464 Duolite А-41 V-7 7N, - -i- NR3 Cl, он 8,0 2,1 48,86 465 Duoiitc А-43 V-7 >N, - NR3 Cl, он 8,0 2,1 48, 86 466 467 Duolite А-47 Duolite А-70 V-7 V-7 + >N, — NR3 rp, Cl 468 Duolite А-303 V-7 con-1 -NR2, rp, OH + -N< 469 Duolite А-368 V-7 con-1 -NR2 470 Duolite AS-31 V-7 КОНД —nr2 Cl 471 Duolite AS-32 V-7 КОНД rp, SO4 472 Diaion WA-10 V-4 con >NH, rp, OH —nr2 473 Diaion WA-11 V-4 con >NH, rp, OH —nr2 474 Diaion WA-20 V-4 con >^Н, rp, OH -nh2 475 Diaion WA-21 V-4 con >NH, rp, OH —NH2 476 Diaion WA-30 V-4 con -nr2 rp, OH 477 ЭДЭ-lOh V-14 КОНД >NH, >N, рм + —NRa 478 Gamranityt FD V-47 КОНД -nh2 + 479 Gamranityt LF V-47 КОНД >N~, N^ rp 480 Gamranityt MG V-47 КОНД >NH, -NHR 481 GM-800 V-49 КОНД + 482 Imac A-13T V-10 >N, — NRa rp, OH рм 7,5 1,8 1,3 0,3- 1,2 740 0-14 40 1,8 0,3- 1,2 730 60 3 3,5 1,3 0,3 - 1,0 380 70 4,7 1,6 0,3- 1,0 40 1,2 0,3 - 0,55 650 0-9 60 (OH) 83 1,4 0,3 - 0,55 675 0-9 60 (OH) 83 2,5 0,3 - 0,55 650 0-9 100 (OH) 84 2,0 0,3 - 0,55 640 0-9 100 (OH) 84 1,5 0,3 - 0,55 615 0-9 100 (OH) 1, 85 8,5 - 0,4 - 1,7 720 60 86 -9,0 4,2 2,0 3,5 3,5 0,75 0,80 0,7 - 0,3- 2,0 0-8 pH >7 , 48 - 1,5 80 Таблица 7.4 (продолжение) 483 Imac А-17 G, Р V-10 КОНД Аминные гр, ОН 1,3 0,3 - 2,0 0-8 pH >7 41,48 рм 100 pH <5 50 484 Imac А-19 V-10 КОНД рм, ОН 1,3 0,2 - 1,2 485 Imac А-20 V-10 con >NH, >N гр, ОН 0,7 - 0,4- 1,2 0-8 100 - 1,5 486 Imac А-21 V-10 con гр, ОН 0,7 - 0,4 - 0-8 100 - 1,5 - 1,2 487 Imac А-27 V-10 -nh2, гр 2,0 0,3 - 2,0 0-8 35 >NH -N^,>N 488 Imac А-33 V-10 489 Imac А-34 V-10 490 Imac А-260 V-10 491 Imac А-293 V-10 >NH, >N 6,0 1,9 550 492 lonac А-260 V-ll >NH, >N гр, С1 5,5 1,8 0-12 40 47 + 493 lonac А-300 V-ll >N, — NRa гр, С1 5,5 1,8 0-12 40 48 494 lonac А-310 (XL) V-ll >N, —NRa гр, С1 6,7 1,8 0-12 40 47 495 lonac А-330 V-ll КОНД >N гр, С1 5,5 1,6 0-12 60 48 496 lonenaustau- Алифатичес- scher II V-12 con кие аминные гр, ОН 3-5 5,0 0,4-0,5 560 0-7 100 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 Kastel А-100 Kastel А-101 Lewatit СА 9247 HL Lewatit МК-70 Lewatit MIH-59 Lewatit МР-60 Lewatit МР-62 Lewatit МР-64 Merck-Lewatit МР-7080 MFD ММЖ-1 мн Miikion G Miikion РР N NO Ostion AW (PA anex) Ostion AWP ПЕК V-13 V-13 V-16 V-16 V-16 V-16 V-16 V-16 V-18 V-8 V-14 V-14 V-17 V-14 V-14 V-8 V-8 V-14 КОНД con КОНД КОНД con con con con КОНД КОНД КОНД КОНД КОНД КОНД соп соп Эпоксиамин-ные >N, >NH > NH >NH — nh2 >NH — NR2 -nh2 >NH, >N =NH, >N >N гуанидин —nh2 >NH, >N >NH, >N >NH, >N >N, -NR2 >N, —NR2 -nh2, >NH, Cl рм rp rp, OH rp PM рм рм рм рм гр, ОН гр, ОН 8 7,5 - - 8,0 6,0 6,3 5,5 4,0 2,5 3,8 4,1 4,6 7,5 4,1 4,1 3,6 -- 4,0 2,8 6,0 1,9 1,3 2,2 2,2 2,4 2,2 1,5 1,25 3,4 1,4 1,4 1,7 0,3 - 1,2 0,3 - 1,2 0,15 0,3 - 1,2 0,3 - 2,0 0,3-1,5 0,3 - 1,0 03-1,2 0,1 - 0,2 0,3 - 1,5 0,2 - 2,0 0,3 - 2,0 0,3 - 2,0 0,3-2,5 0,3 - 1,2 0,3- 1,2 0,3 - 1,0 700 670 700 650 650 650 700 810 630 530 630 0-14 1 - 14 0-12 0-12 0-14 0-14 40 100 30 100 100 70 30 100 100 48 47 1,47 1 1 1, 6 47,55 3 3 47, 55 47,55 1 34, 86 >N, — NRa Таблица 7.4 (продолжение) 516 Permutit Е V-19 >NH, >N OH 517 Permutit А-230 V-19 КОНД rp, OH 518 Permutit А-240 А V-19 con rp, OH 519 Permutit С V-19 OH 520 Permutit ЕМ-13 V-19 con rp, OH 521 Permutit EM-13-1 V-19 con >n rp, OH 522 Permutit G V-19 523 Permutit W V-19 524 Relite 4 MS V-20 con -nr2 rp, Cl 525 Relite MS-170 V-20 con z z 1 A rp, Cl 526 Resenax V-28 КОНД rp, Cl 527 .Rexyn 203 V-22 con z z 1 A rp, Cl 4- 528 Rexyn 205 V-22 >N, — NR3 rp, OH 529 Rexyn 206 V-22 >NH, rp, Cl 530 Rexyn 207 V-22 rp, Cl 531 Rexyn 208 V-22 >NH rp, Cl 532 Serdolit AW-1 V-23 con >N rp, OH 6,0 - 1,5 0,3- 1,2 - 7,0 1,0 0,25 - 0,85 40 1,0 0,3 - 0,8 100 4,6 1,9 40 3,7 1,7 0,3 - 1,2 680 0-9 100 1 3,7 1,7 0,3 - 1,2 680 0-9 100 1,82 5,0 1,0 5,7 2,0 0,3 - 2,0 95 780 0-9 100 48 800 0-9 100 48 9,0 3,0 0,3- 1,0 60 0-9 100 42 48 44 48 45 5,0 2,0 670 42 533 Serdolit AW-2 V-23 con >NH, >N rp, OH 3,5 1,4 750 43 -j- 534 Varion ADA V-29 con - NR4 rp, Cl 4,5 1,7 0,3- 1,1 0- 14 . 60 (OH) -j- * 535 Varion ADAM V-29 con NRj rp, Cl 4,0 1,3 0,3 - 1,0 0-12 60 (OH) 1 536 Vionit AT-1 V-24 -j- 537 Wofatit AD-41 V-25 con NR3 rp, OH 5,0 1,1 0,3 - 1,2 650 0-14 100 538 Wofatit AK-40 V-25 rp, OH 1,5 0,3- 1,2 650 JOO 539 Wofatit L-150 V-25 >NH, >N rp, Cl 10,0 1,4 0,3-1,5 650 0-14 50 39, 48, -NR;1 86 540 Wofatit L-160 V-25 >NH, rp, Cl 10,0 0,3-1,5 650 0-14 50 39,48, -NR3 86 541 Wofatit L-165 V-25 >N, - NR.- rp, Cl 8,0 0,3-1,5 48, 86 542 Wofatit M V-25 КОНД >NH, rp, Cl 7,0 1,2 0,3 - 2,5 543 Wofatit MD V-25 КОНД рм, Cl 5,7 2,0 0,3-1,5 750 0-7 30 544 Wofatit N V-25 КОНД рм, Cl • 4,3 0,3-1,5 650 0-7 30 545 Wofatit Y-13 V-25 con -nh2 rp, OH 1,25 0,3 - 1,2 >NH 546 Zerolit В V-27 0,3 -1,2. 547 Zerolit E V-27 КОНД Алифатичес- рм, OH 4,5 1,75 0,3- 1,2 650 0-12. 30 48 кие аминные (pH 2,0) 548 Zerolit G V-27 con -N(C2H5)2 rp, Cl 0,6- 3,5 1,5 0,3- 1,2 650 0-7 100 47 - 1,0 (pH 2.0) 549 Zerolit H V-27 con -N(CH3)2 rp, Cl 0,6- 0,3-1,2 0-14 70 + NR3 -1,0 Таблица 7.4 (продолжение) 10-581 550 551 Zerolit H-IP Zerolit J V-27 V-27 con con - nr2, -NRa -nh2, = NH, rp, rp, Cl Cl 552 Zerolit M V-27 con -NHS, >NH, rp, Cl 553 Zerolit M-IP V-27 con \/ 1 z z к к to rp, Cl 1,3 0,3- 1,2 0-14 70 48 0,55 - 5,5 2,1 0,3- 1,2 475 0-14 60 47 -0,6 (pH 2,0) 1,0- 5,5 1,8 '0,3- 1,2 0-14 60 47 -1,3 1,0- 0,3- 1,2 0-14 60 47 -1,3 Таблица 7.5. Ионообменники для ядерных реакторов Номер Марка Фирма-из-готовитет Тип обменника Функционала- Ионная форма ная группа 554 Amberlite 1RN-77 V-3 Сильнокислотный катионообменннк — SO3H > 95% Н 555 Amberlite IRN-78 V-3 Сильноосновный анионообменник — N + (CH3)3 > 80% ОН 556 Amberlite IRN-163 V-3 Сильнокислотный катионообменннк — SO3H > 95% Li 557 Amberlite IRN-169 V-3 Сильнокислотный катионообменннк — SO3H > 95% NH4 558 Amberlite 1RN-218 V-3 Сильнокислотный катионообменннк — SO3H 7Li 559 Amberlite IRN-150 V-3 Смесь Amberlite IRN-77 и Amberlite IRN-78 Обработан чистой водой 560 Amberlite IRN-154 V-3 Смесь Amberlite IRN-163 и Amberlite IRN-78 Обработан разбавленным раствором LiOH 561 Amberlite IRN-170 V-3 Смесь Amberlite IRN-169 н Amberlite IRN-78 Обработан разбавленным раствором NH4OH 562 Amberlite 1RN-217 V-3 Смесь Amberlite IRN-218 и Amberlite IRN-78 Обработан разбавленным раствором 7LiOH 563 Bio-Rex RG-1-X8 V-l Сильноосновный анионообменник — N + (CH3)3 ОН 564 Bio-Rex RG 2-X8 V-l Сильноосновный анионообменник ОН 565 Bio-Rex 50W-X8 V-l Сильнокислотный катионообменннк — SO3H Выпускается в Н-, Li-, 7Li- или NH4-форме 566 Bio-Rex RG-5O1-X8 V-l Смесь Bio-Rex RG-5OW-X8 (Н-форма) и Bio-Rex RG-1-X8 (ОН-форма) Обработан чистой водой 567 Bio-Rex RG-5O1-X8 V-l Смесь Bio-Rex RG-50W-X8 (Li-форма) и Bio-Rex RG-1-X8 (ОН-форма) Обработан разбавленным pact вором LiOH 568 Bio-Rex RG-501-X8 V-l Смесь Bio-Rex RG-50W-X8 (7Ы-форма) и Bio-Rex RG-1-X8 (ОН-форма) Обработан разбавленным раствором 7LiOH 569 Bio-Rex RG-5O1-X8 V-l Смесь Bio-Rex RG-50W-X8 (ИН4-форма) и Bio-Rex RG-1-X8 (ОН-форма) Обработан разбавленным раствором NH4OH 570 Bio-Rex RG-502-X8 V-l Смесь Bio-Rex RG-50W-X8 (Н-форма) и Bio-Rex RG-2-X8 (ОН-форма) Обработан чистой водой 571 Diaion SAN-1 V-4 Сильноосновный анионообменник — N + (CH3)3 ОН (3,7 ммоль ОН/г) Таблица 7.5 (продолжение) Номер Марка Фирма-из- Тип обменника Функциональ- Ионная форма готовитель ная группа 572 Diaion SKN-1 V-4 Сильнокислотный катионообменник — SO3H H (4,7 ммоль/г) 573 Diaion SKN-2 V-4 Сильнокислотный катионообменник — SO3H NH4 (4,4 ммоль H/r) 574 Diaion SKN-3 V-4 Сильнокислотный катионообменник — SO3H Li (4,6 ммоль H/r) 575 Diaion SMN-1 V-4 Смесь Diaion SKN-1 и Diaion SAN-1 576 Diaion SMN-2 V-4 Смесь Diaion SKN-2 и Diaion SAN-1 577 Diaion SMN-3 V-4 Смесь Diaion SKN-3 и Diaion SAN-1 Соотношение емкости ка-тионообменника и анионо-обменника = 1 578 Duolite С-20-Nuclear V-7 Сильнокислотный катнонообменник — SO3H Н (2,1 ммоль Н/см3) 579 Duolite A 101-D-Nuclear V-7 Сильноосновный анионообменник - N + (CH3)3 ОН (1,3 ммоль ОН/см3) 580 Duolite Micro-Ionex A V-7 Сильноосновный анионообменник - N + (CH3)3 ОН, размер зерен 0,05— 0,09 мм 581 Duolite Micro-Ionex C V-7 Сильнокислотный катионообменник — SO3H Н или NH4, размер зерен 0,02—0,13 мм 582 lonac NC-10 V-ll Сильнокислотный катионообменник — SO3H Н 583 lonac NC-15 V-ll Сильнокислотный катионообменник — SO3H nh4 584 lonac NC-20 V-ll Сил ьнокислотн ый катионообменник — SO3H Li 585 lonac NC-21 V-ll Сильнокислотный катионообменник — SO3H 7Li 586 lonac NA-30 V-ll Сильноосновный анионообменник - N+(CH3)3 ОН 587 lonac NM-40 V-ll Смесь lonac NC-10 и lonac NA-30 Обработан чистой водой 588 lonac NM-45 V-ll Смесь lonac NC-15 и lonac NA-30 Обработан разбавленным раствором NH4OH 589 lonac NM-50 V-ll Смесь lonac NC-20 и lonac NA-30 Обработан разбавленным раствором LiOH 590 lonac NM-51 V-ll Смесь lonac NC-21 и lonac NA-30 Обработан разбавленным раствором 7LiOH 591 Wofatit RH V-25 Сильнокислотный катионообменник — SO3H Н 592 Wofatit RK V-25 Сильнокислотный катионообменник — SO3H К 593 Wofatit RL V-25 Сильнокислотный катионообменник — SO3H Li 594 595 596 Wofatit RN Wofatit RO V-25 V-25 V-25 Сильнокислотный катионообменник Сильноосновный анионообменник — SO3H - N + (CH3)3 nh4 OH Обработан чистой водой Wofatit ROH Смесь Wofatit RH И Wofatit RO 597 Wofatit ROL V-25 Смесь Wofatit RL и Wofatit RO Обработан раствором разбавленным LiOH 598 Wofatit ROK V-25 Смесь Wofatit RK и Wofatit RO Обработан раствором разбавленным КОН 599 Wofatit RON V-25 Смесь Wofatit RN и Wofatit RO Обработан разбавленным раствором NH4OH Ядерные ионообменники используют при очистке и контроле pH воды для охлаждения первого контура ядерного реактора. Это — обменники полистирольного типа, полученные из особо чистых исходных материалов. Низкомолекулярные компоненты удаляют из продуктов специальным методом. Обменники тщательным образом рассеивают, так, чтобы в каждой фракции зерна данного размера составляли не менее 98%. Обменники Amberlite IRN содержат менее 200 мкг/г Fe, 100 мкг/г Си и 100 мкг/г тяжелых металлов (в пересчете на РЬ). Обменники Bio-Rex-RG содержат максимально 5- 10“ 3% Fe, 1 • 10“ 3% Си и 10“ 4% РЬ. Не менее 98% выпускаемого продукта имеют зерна указанного размера. Обменники lonac содержат не более 5- 10“ 7 % Fe, 2,5- 10“ 3% Си, 2,5 • 10" 3% Ni и 2.5 • 10“ 3% РЬ. Степень превращения в соответствующую ионную форму превышает 95% для катионообменников и 80% для анионообменников. Обменники Wofatit содержат максимально 250 мг Fe и менее 50 мг Al, Сг, Cu, Mn, Ni, Pb, Ti, Zn, Zr на 1 кг сухого обменника. Обменная емкость Amberlite 1RN-77, 163. 169 составляет 4,7—4,4 ммоля Н/г; для Amberlite 1RN-78 она не меньше 3,5 ммоль ОН/г. 617 Wofatit MBJ V-25 1:2 SAC, SBA 64 618 Wofatit MBR V-25 3:7 SAC, SBA 619 Wofatit MBW V-25 Wofatit KS Wofatit SBW 1:2 SAC, SBA 620 Zerolit DM-F V-27 Zerolit 225 Zerolit FF-IP SAC, SBA SAC сильнокислотный катионообменннк, SBA — сильноосновный анионообменник, WAC — слабокислотиый катионообменннк, WBA — слабоосновиый анионообменник. Катионообменники в Н-форме, анионообменники — в ОН-форме. Типы МВ-3, AG 501 (D) содержат визуальные индикаторы степени отработки. Типы Amberlite МВ-I и МВ-2 являются стандартными продуктами. vas ‘ovs ST1 11 00F-J.V иорвд SN иорвд 63-A E-XJAI uouba 919 vas ‘3VS £‘11 bl 009'1V иорвд SN uouba 63A S-XJAI uouba £19 vas ‘ovs S‘1'1 II GV иоивд SM uouba 63-A 1-XJAI uouba H9 vas ‘ovs 3-1 ПВ13 1!I°PJ3S 103 Uioptas £3-A 8 IN 1!1°PJ9S £19 ££‘o vas ‘ovs 33'A 00£-wto8 319 vas ‘ovs 91-A S03-JNS 111UM91 119 A vas ‘ovs Ш JaqosnBtsnBuauo] I JsqosnBlsriBUauoi 31-A jgipsriBisnBuauoi 019 llIOJUIUtSQ vas ‘ovs 44 IHOJaz £33 Uio-iaz ДЗ-А -otg JOiBoipuj 609 vas ‘ovs dd lllOJSZ £33 IU°J9Z LZ-\ 1цоии1ш9ц oig 809 co V8M ‘3VM bl £fr-8I ajipaqtuy OS-381 ajipaquty £-A 9-3JN appaquty 309 vas ‘ovm £‘bl 0IF-V8I ajtpaquiy 0£-38I atipaqutv £-A £-aiN ajtpaquiy 909 V3M ‘3VS bl £t-8I ajtpaqtuy 0Z1-81 эцрэцшу £-A t-ai\ atipaqtuy S09 ss‘o vas ‘ovs £‘I:I 01F-V8I aqpaquiy 031-81 atipaqutv £-A £-aiN ajipaquty F09 ££‘0 vas *3vs S* 1:1 0IF-V8I ajtpaquiy 031-81 aillJsqutv £-A 3-3JN ajipaquty £09 (Olt) 00F-V8I 9fr‘O vas ‘ovs S‘l:l ajipaquiy 031-81 ajipaqutv £A I-3JN ajtpaquiy 309 vas ‘3vs 8X I-OV 8X M0£ 9V l-A (Q) 8X-I0£-9V. 109 vas ‘ovs хииилкдо 8X I-OV 8X M0S-9V l-A 8X-10S-9V 009 -оиоинв.’яиниэидо t.r43/+J\ 4V0WW -онои±вя воиэчдо эинэтон±ооэ ±НЭН01Ш0М ХНЭН0НИ10М 4ira±H80±0J киипнэннЛц квииэидо аехэоэ эоичиэАигиидийц Ининэюдооиоину инннэмдооионте^ -£И-Е1\0Иф dawOH иминнэг^доонои эиннегпэрчз *9 Z otinugoj. 414 Часть 111 Таблица 7.7. Специальные типы ионообменников: хелатообразующие обменники Номер Марка Фирма-изготовитель Каркас Функциональная группа Примечания 621 Diaion CR-10 V-4 СОП-1 — CH,N(CH2COOH)2 622 Dowex А-1 V-5 СОП-1 — CH2N(CH2COOH)2 623 Chelex-100 V-1 СОП-1 — CH2N(CH2COOH)2 69 624 КТ-1 V-14 соп-1 — N(CH2COOH)2 4 625 КТ-2 (АНКБ-50) V-14 соп-1 — CH2N(CH2COOH)2 4 626 Lewatit ТР-207 V-16 соп-1 — CH2N(CH2COOH)2 627 Varion СН V-29 соп-1 — CH2N(CH2COOH)2 4 628 Wofatit СМ-50 V-25 соп-1 — CH2N(CH2COOH)2 В настоящее время выпускаются ионообменники следующих марок: Dowex А-1, Diaion CR-10, Chelex-100, Lewatit TP-207, Wofatit СМ-50 и АНКБ-50. Свойства Dowex А-1: селективность к различным ионам в ацетатном буферном растворе (pH 5) уменьшается в ряду Pd2 + > Cu2 + > Fe3+ > Ni2+ > Pb2+ > Mn2+ > Ca2+ = Mg2+ > Na+. В нитратной и хлоридной среде наблюдается приблизительно следующий ряд селективности: Cu2 + »> Pb2+ > Fe3+ > А13+ > Сг3+ > Ni2+ ’> Zn2+ > Ag+ > Со2+ > Cd2 + > Fe2 + > > Mn2+ > Ba2+ > Ca2+ > Na+. Элюирование катионов и регенерацию обменника выполняют с помощью 1 М НО и H^SO^. Устойчивость: обменник устойчив к действию мягких окислителей; при нагревании обменника в воде при 75°С в течение 100 ч наблюдается небольшое разложение. Обменная емкость зависит как от pH, так и от состава раствора и типа иона. Таблица 7.7а. Относительный объем Dowex А-1 в различных ионных формах (в воде) Na 1,0 Fe 0,45 Ca 0,53 Li 0,98 H 0,45 Zn 0,55 К 1,06 Ag 0,70 Таблица 7.76. Изменение объема Dowex А-1 (Na-форма) в различных растворителях' Растворитель Относительный объем Растворитель Относительный объем Вода 1,00 Этанол 0,45 Ацетон 0,47 Пропанол-2 0,49 Метанол 0,70 Этилацетат 0,96 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 415 Таблица 7.7в. Относительные факторы селективности обменника Chelex-100 для различных двухвалентных ионов Ион Фактор селективности Ион Фактор селект явности Hg2+ 1060 Cd2 + 0,390 Cu2 + 126 Fe2 + 0,130 uoj+ Ni2 + 5,70 Mn2 + 0,024 4,40 Ba2 + 0,016 Pb2 + 3,88 Ca2 + 0,013 Zn2 + 1,000 Sr2 + 0,013 Co2 + 0,615 Mg2 + 0,009 Таблица 7.8. Коэффициенты селективности для хелатного обменника Dowex А-1 и обменника Dowex 5О-Х8 Dowex А-1 Dowex 50-Х8 Ca2 + 1,0 Ca2 + 1,00 Mg2 + 0,7 Mg2 + 0,64 Sr2+ 1,0 Sr2 + 1,26 Ba2+ 1,2 Ba2 + 2,23 Mn2 + 1,8 Mn2 + 0,79 Fe2 + 10 Fe2 + — Cd2 + 30 Cd2 + 0,75 Co2 + * 47 Co2 + 0,73 Zn2 + 77 Zn2+ 0,67 Pb2 + 300 Pb2 + 1,92 Ni2 + 340 Ni2 + 0,76 uo2+ 440 UO2 + 0,48 1 • 104 &Л 0,75 Hg2’ 8 104 Hg2 + — Функциональные группы Dowex А-1: —CH N(CH2COOH)2, Dowex 50-Х8: — SO,H. 2-i 5 Ионы Са использованы в качестве стандарта. Таблица 7.9. Специальные типы обменников с фосфор- или мышьяксодержащими и другими функциональными группами 7. Ионообменники — обзор их характерных свойс а 417 Таблица 7.10. Специальные типы обменников: обесцвечивающие, окислительно-восстановительные, задерживающие Номер Марка Фирма-изготовитель Применение и свойства 645 Asmit 173 V-10 Обесцвечивающий обменник, сильноосновный поликонденсат 646 Asmit 173 N V-10 Обесцвечивающий обменник, слабоосновный поликонденсат 647 Asmit 173 NP V-10 Обесцвечивающий обменник, слабоосновный поликонденсат 648 Asmit 224 V-10 Обесцвечивающий обменник, среднеосновный полиалкилеиполиаминный поликонденсат 649 Asmit 259 N V-10 Обесцвечивающий обменник 650 Asmit 261 - V-10 Обесцвечивающий обменник, сильноосновный полимер 651 Bio-Rad AG 11A8 V-l Задерживающий обменник 652 Decolorite V-26 Пористый сорбент, сорбция красителей 653 Duolite A-140 V-7 Обесцвечивающий обменник, сильноосновный полимер 654 Duolite S-10 V-7 Окислительно-восстановительный обменник, поликонденсат; —NR2Cu 655 Duolite S-30 V-7 Обесцвечивающий обменник, очень слабокислотный поликонденсат 656 Duolite S-35 V-7 Обесцвечивающий обменник 657 Duolite S-37 V-7 Обесцвечиващий обменник, среднеосновный поликонденсат 658 Lewasorb D-l V-16 Сильнокислотный катионообменник, порошок, бытовой 659 Lewasorb L-l V-16 Сильнокислотный катионообменник, порошок, бытовой 660 Lewasorb ОС 1805 V-16 Сильнокислотный катионообменник, порошок, пригоден для очистки предметов или участков тела от радиоактивных изотопов (особенно свободных от носителей) 661 Lewatit CA 9212 V-16 Смесь катионо- и анионообменииков в виде порошков, используется в качестве умягчителей воды в увлажнителях 662 Lewatit ОС 1002 V-16 Обесцвечивающий обменник, слабоосновный полимер, макропористый 663 Ostion SC (Dekolorex A-2) V-8 Обесцвечивающий обмениик, сильно-осиовный полимер 664 Permutit EHP V-19 Очиститель 665 Permutit EP V-19 Для выделения муравьиной кислоты из формальдегида 666 Permutit F V-19 Для сорбции NH+ (10 мг N/r обменни- ка) 418 Часть III Таблица 7.10 (продолжение) Номер Марка Фирма-изготовитель Применение и свойства 667 668 Permutit-Chinin Permutit Mn V-19 V-19 Для выделения марганца из воды 669 Permutit S-20G V-19 Окислительно-восстановительный обмен- 670 Permutit T V-19 ник, полимер, —N + R3 Для, определения витамина В! 671 Retardion A-l 1 V-5 Обменник для задерживания ионов 672 Wofatit E V-25 Обесцвечивающий обменник 673 Wofatit EA 60 V-25 Сорбционный обменник высокой пори- 674 Wofatit ES V-25 СТОСТИ Обесцвечивающий обменник для пищевой 675 Wofatit EW V-25 промышленности Сорбционный обменник, поликонденсат 676 Wofatit EZ V-25 Обесцвечивающий обменник, поликонден- сат Таблица 7.11. Неорганические ионообменники Номер Марка Фирма-изготовитель Тип Материал Размер гранул, мм 677 678 679 А АО Erba AER Erba Allasion Z V-50 V-50 V-2 ан кат Кислый А12О3 Синтетический 0,42—1,3 680 AMD Erba V-50 алюмосиликат МпО2, безводный Микрокристал- 681 Bio-Rad AMP-1 V-l кат Аммонийная соль лический 682 Bio-Rad HZO-1 V-l кат молибденофосфорной кислоты Г идратированный 0,15—0,30 683 Bio-Rad НТО V-l кат ZrO2 Г идратированный 0,07—0,15 0,30—0,85 684 Bio-Rad KCF-1 V-l кат тю2 KjCoIFefCN)^ 0,15—0,30 0,30—0,85 685 Bio-Rad ZM-1 V-l кат Молибдат циркония 0,15—0,30 0,15—0,30 686 Bio-Rad ZP-1 V-l кат Фосфат циркония 0,07—0,15 0,15—0,30 687 Bio-Rad ZT-1 V-l кат Вольфрамат 0,07—0,15 0,15—0,30 688 CER-Erba V-50 кат циркония 0,07—0,15 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 419 Таблица 7.11 (продолжение) 689 COX-Erba V-50 Оксалат церия 690 691 692 CUC-Erba CUS-Erba Decal sco V-50 V-50 V-26 кат CuCl CuS Синтетический 693 Decalsco F V-26 кат алюмосиликат Синтетический 694 Decalsco Y V-26 кат алюмосиликат Синтетический 695 ФЦ V-14 кат алюмосиликат Фосфат циркония 696 ФТЦ V-14 кат Фталат циркония 697 698 699 HAP-Erba HMD-Erba lonac C-100 V-50 V-50 V-ll кат Sb2O5H2O МпО2, гидратированный Синтетический 0,30—1,20 700 lonac C-101 V-ll кат алюмосиликат Синтетический 0,17—0,30 701 lonac C-102 V-ll кат алюмосиликат Синтетический 0,17—0,30 702 ' lonac M-50 V-ll кат алюмосиликат Глауконитовый песок 0,30—1,20 703 OU V-14 кат в Мп2+-форме Оксид циркония 704 705 TDO-Erba Zeo-Dur V-50 V-19 кат Фосфат оловаЦУ) Натуральный глауко- 706 Zerolit greensand V-26 кат нитовый песок Стабилизированный 707 Zervat V-2 кат глауконитовый песок Алюмосиликат 0,4—1,3 708 ZPH-Erba V-50 кат Фосфат циркония 420 Часть III Таблица 7.12. Сульфоугольиые обменники Номер Марка Фирма-изготовитель Обшая емкость Максимальная рабочая температура, °C ммоль Н+/г сухого обменника ммоль Н+/см3 влажного обменника 709 Allasion С V-2 2,2 1,5 710 Catex 27 V-36 711 Catex 55 V-36 0,3 65 712 СК-1 V-14 2,5—3,6 2,3—2,6 60 713 СК-2 V-14 2,5—3,6 2,3—2,6 60 714 СМ-1 V-14 2,5—3,5 2,5—2,8 90 715 СМ-2 V-14 2,5—3,5 2,5—2,8 90 716 Cochranex-CCA V-27 717 Dusarit S V-10 1,0 80 718 Imac С-19 V-10 1,3 80 719 lonac С-150 V-ll 1,6(рН 8) 0,56(рН 8) 720 lonac С-151 V-l I 1,6(рН 8) 0,5 721 КУ-11 V-14 3,0—3,6 2,5—2,8 722 ОБТ-7 V-14 723 Permutit C-40N V-19 0,33 40 724 Permutit Н-53 V-19 1,7 0,8 100 725 Permutit S-53 V-19 1,7 0,6 726 Serdolit CS-I5 727 Сульфоуголь V-14 2,5—3,0 60 (pH 7,0) 30 (pH >8) 728 Suocol V-21 1,8 0,6 30 729 Zeocarb Na V-26 1,8 0,6 30 Таблица 7.13. Жидкие ионообменники Номер Марка Фирма-изготовитель Молекулярная масса Обменная емкость Плотность, г/см3 ммоль ОН"/г ммоль ОН~ /см3 730 Amberlite LA-I V-3 351—393 2,5—2,7 2,1—2,3 0,84 731 Amberlite LA-2 V-3 353—395 2,2—2,8 2,2—2,3 0,83 732 Amberlite LA-3 V-3 340—360 2,8—3,0 2,3—2,5 0,83 Amberlite LA-1 и LA-2 — вторичные амины; Amberlite LA-3 — первичный амин. Они практически нерастворимы в воде, ио легко растворимы в различных углеводородах. Используют 5—40%-иый раствор амина в углеводороде. Растворимость ионообменников типа Amberlite в 0,5 М HjSO4: LA-1, 15—20 мг/дм3, LA-2 § 2 мг/дм3, LA-3 10 мг/дм3. 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 421 Таблица 7.13а. Жидкие ионообменники Номер Марка Фирма- Химическое Среднее Тип Тип изгото- название число амина обмеииика витель атомов углерода в цепи 733 Adogen 363 V-30 Трилауриламин 36 Третичный ан 734 Adogen 364 V-30 T ри-и-алкнламин 27 Третичный ан 735 Adogen 368 V-30 Три-и-алкиламин 30 Третичный аи 736 Adogen 464 V-30 Метилтри-и-ал кил- 25—31 Четвертич- аи аммоний ный 737 Adogen 468 V-30 Метилтри-н-алкил- 31 Четвертич- ан аммоний ный 738 Alamin 304 V-31 Трилауриламин Третичный ан 739 Alami n 313 V-31 Тридециламин Третичный ан 740 Alamine 336 V-31 Преимущественно 26—32 Третичный ан триоктил- и децил- амин 741 Alamine 336-S V-31 Трикаприламин Третичный ан 742 Aliquat 336 V-31 Метилтри-и-алкил- 27—33 Четвертич- ан аммоний ный 743 Hyamine 10X V-5 Беизил-диметнл- 28 Четвертич- аи (арнл-алкнлалкок- ный си)алкиламмоний 744 Hyamine 1622 V-5 Бензилдиметил- 27 Четвертич- ан (арил-алкилалкок- ный си)алкиламмоний v 745 LIX 63 V-31 Смесь алифатичес- Высокая се- ких оксимов лективность 746 LIX 64N V-31 Смесь замещенных к Си2+ оксимов 747 LIX 65N V-31 /З-Оксибензофе- ноноксим 747 LIX 70 V-31 749 Primene jM-T V-5 Т риалкилметиламин 18—24 Первичный ан Свойства жидкого обменника LIX-64: Удельный вес (25°/25°) 0,899 Вязкость при 4,5°С ПО сПз 30°С 45 сПз 60°С 13 сПз Обменник получают в виде 5%-, 10%- или 25%-ных растворов в следующих растворителях: ацетоне, бензоле, четыреххлористом углероде, пропаноле-2, бутаноле-1, этаноле (абсолютном), метаноле (только для 5°7о- или 10%-ных растворов обменника), керосине. Относительная селективность обменника при pH 2,0 уменьшается в ряду Cu(ll) > Fe(III) > > Mo(Vl) > V(1V). Ca, Mg, As(Ill), Al, Fe(II), Si(IV), Co и Ni не извлекаются. Таблица 7.14. Ионообменники типа Amberlite для хроматографических целей (V-3) Номер Марка Функциональная группа Форма Рабочая область pH Максималь- Приемлемый иая рабочая температура, °C размер гранул 750 Amberlite CG-120 — SO3H Na 1—14 120 I, II, III 751 Amberlite CG-50 — COOH H 5—14 120 I, II, III 752 Amberlite CG-400 тип 1 CI 0—12 75 (С1) 60 (ОН) I, II 753 Amberlite CG-4B NH —nh2 OH 0—9 100 I, II Выпускаемые иоиообмеииики имеют следующий размер гранул: I — сухой обмеиник содержит по крайней мере 90°7о частиц размером 100—200 меш (США) (0,074—0,149 мм). II — сухой обмеиник содержит по крайней мере 904% частиц размером 200—400 меш (США) (0,037—0,074 мм). III — сухой обмеиник содержит по крайней мере 90ФЪ частиц размером 400—600 меш (США) (< 0,037 мм). Максимальное содержание примесей: Amberlite CG-120: Fe — 0,0024%, Cu + Ni — 0,010470, тяжелых металлов (относительно Pb) — 0,00254%. Amberlite CG-50: Fe — 0,0054%, Cu + Ni — 0,00254%, тяжелых металлов (относительно Pb) — 0,00254%. Amberlite CG-400: Fe — 0,0204%, Cu + Ni—0,014%, тяжелых металлов (относительно Pb) — 0,00254%. Amberlite CG-4B: как и CG-400. Таблица 7.15. Ионообменники типа Amberlite для фармацевтических целей (V-3) Номер Марка Каркас Функциональная группа Форма Размер гранул, мм Рабочая область pH Термическая устойчивость, °C 754 Amberlite IRP-69 con-1 — SO3H Na 0,149—0,02 0—14 120 755 Amberlite IRP-69M con-1 — SO3H Na < 0,044 0—14 120 756 Amberlite IRP-64 con-2 — COOH H 0,149—0,02 5—14 120 757 Amberlite IRP-64M con-2 — COOH H < 0,044 5—14 120 758 Amberlite IRP-88 con-2 — COOH К 0,149—0,02 5—14 120 759 Amberlite IRP-58 КОНД 2s NH —nh2 OH 0,149—0,02 0—8 40 760 Amberlite IRP-58M КОНД 2CNH -nh2 OH < 0,044 0—8 40 761 Amberlite IRP-67 con-3 тип 1 CI 0,149—0,02 0—12 60 762 Amberlite IRP-67M con-3 тип 1 Cl 0,044 0—12 60 Сильнокислотные катиоиообмеииики имеют каркас типа IR-120, слабокислотиые — 1RC-50, слабо-основные — IR-4B и сильиоосиовные — 1RA-400. Ионообменники выпускаются в виде порошков. Следы железа и тяжелых металлов тщательно удаляются из сырья, используемого для получения этих типов оомеиников. 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 423 Таблица 7.16. Обменники типа Serdolit для фармацевтических целей (V-23) Номер ) Марка Каркас Функциональная группа Содер- . Размер гранул, Влажность, о/о жаиие ДВБ, ММ 763 Serdolit CS-1A con-1 — SO,Na 8 0,2—1,0 18 764 Serdolit CS-1B con-1 — SO3Na 8 0,03—0,08 46 765 Serdolit CS-1C con-1 — SO3Na 8 0,04—0,100 18 766 Serdolit CS-1D con-1 — SO,Na 8 < 0,04 18 767 Serdolit CS-2A con-1 — SO3Na 8 0,2—1,0 12 768 Serdolit CS-2C con-1 — SO3H 8 0,04—0,100 12 769 Serdolit CS-3C con-1 — SO,Ca 8 < 0,100 16 770 Serdolit CS-11 con-1 — SO,Na 8 0,2—1,0 50 771 Serdolit CS-12 con-1 — SO3H 8 0,2—1,0 50 772 Serdolit CS-21C con-1 — SO3Na 1 0,04—<0,100 18 773 Serdolit CS-22C con-1 — SO3H 1 0,04—0,100 18 774 Serdolit CS-23C con-1 — SO3Na 2 0,04—0,100 18 775 Serdolit CS-24C con-1 — SO3H 2 0,04—0,100 18 776 Serdolit AS-2 con-3 тип 2, Cl~ 0,2-1,0 38—43 Таблица 7.17. Ионообменники для медицинских целей Номер Марка Тип обменника Производитель 777 Carbo Resin Lilly and Со., Indianapolis, USA 778 Elutit AS Veb Chemiekombinat, Bitterfeld, GDR 779 Elutit HK Veb Chemiekombinat, Bitterfeld, GDR 780 Enantrol Катионный Hamol AG, Zurich, Switzerland 781 Katonium Winthrop-Stearus, New York, USA 782 Masoten Bayer, Laverkusen, FRG 783 Natrinil National Drug Co., Philadelphia, USA 784 Basex Columbus, Ohio, USA 785 Muresin Trenpha SA, Baden, FRG 786 Re-AL-Bis Анионный Schipparelli, Torino, Italy 787 Resinat National Drug Co., Philadelphia, USA 788 Styrion Glaxo Lab., Greenford, England Катиоиообмеииики содержат преимущественно —СООН функциональные группы. Аииоиооб-меииики являются преимущественно средне- и слабоосиовиыми полиамииами. 424 Часть III 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 425 Таблица 7.18. Ионообменники на основе целлюлозы Номер Марка Фирма-изготовитель Состав Внешний вид N Обменная емкость, 4МОЛЬ Мп,±/г Тип обменника т 789 790 АЕ-11 AE-4I V-32 V-32 Аминоэтилцел- Порошок люлоза Целлюлоза Порошок для ТСХ 1,0 791 Cellex АЕ V-I Аминоэтилцел-люлоза 0,8±0,1 MBA 792 Cellex V-l Диэтиламино-этилцеллюлоза 0,4—0,9 SBA 793 Cellex Е V-I Эктеола целлюлоза 0,3 ±0,05 MBA 794 Cellex GE V-l Гуанидинэтил-целлюлоза 0,4 ±0,1 SBA 795 Cellex РАВ V-I л-Аминобензил-целлюлоза 0.2 ±0,1 WBA 796 Cellex PEI V-l Полиэттгленими-ноцеллюлоза 0,2± 0,1 MBA 797 Cellex T V-l Триэтиламиноцеллюлоза 0,5±0,1 SBA 798 Cellex CM V-l Карбоксиметил-целлюлоза 0,7±0,1 WAC 799 Cellex P V-l Фосфат целлюлозы О,85±О,1 MAC 800 801 Cellex SE V-l CM-1 (CM-70) V-32 Сульфоэтилцел-люлоза Карбоксиметил- Пушинки целлюлоза 0,2±0,1 SAC WAC 802 CM-11 V-32 Карбоксиметил- Порошок целлюлоза 0,7 WAC 803 CM-22 V-32 Карбоксиметил- Волокно целлюлоза 0,6±0,06 WAC 804 CM-23 V-32 Карбоксиметил- Волокно целлюлоза (небольшая часть коротких волокон) 0,6±0,06 WAC 805 806 CM-32 CM-41 V-32 V-32 Карбоксиметил- Микрогра-целлюлоза нулы (сухие) Карбоксиметил- Порошок целлюлоза для ТСХ 1,0±0,1 WAC WAC 807 Cm-52 V-32 Карбоксиметил- Микрогра-целлюлоза нулы (влажные) 1,0±0,1 WAC Таблица 7.18 (продолжение) Номер Марка Фирма-изгото-внтель Состав Внешний вид Обменная емкость, ммоль М'” ± /г т Тип обменника 808 DE-1 (DE-50) V-32 Диэтиламиноцеллюлоза Пушинки SBA 809 DE-11 V-32 Диэтиламиноцеллюлоза Порошок 1,о SBA 810 DE-22 V-32 Диэтиламино-этилцеллюлоза Волокно 1,0±0,1 SBA 811 DE-23 V-32 Диэтиламиио-этилцеллюлоза Волокно (небольшая часть коротких волокон) 1,0±0,1 SBA 812 DE-32 V-32 Диэтиламино-этилцеллюлоза Микрогранулы (сухие) 1,0±0,1 SBA 813 DE-52 V-32 Диэтиламино-этилцеллюлоза Микрогранулы (влажные) 1,0±0,1 MBA 814 DE-41 V-32 Диэтиламино-этилцеллюлоза Порошок для ТСХ SBA 815 ET-11 (E-30) V-32 Эктеола целлюлоза Порошок 0,5 MBA 816 ET-41 V-32 Эктеола целлюлоза Порошок для ТСХ MBA 817 P-1 (P-70) V-32 Фосфат целлюлозы Пушинки 7,4 (теорет.) MAC 818 P-11 V-32 Фосфат целлюлозы Порошок 3,7 (теорет.) MAC 819 P-41 V-32 Фосфат целлюлозы Порошок для ТСХ MAC 820 Servacel BD V-23 Бензоилдиэтил-аминоэтилцел-люлоза Порошок 0,8 821 Servacel BND V-23 Бензоил нафто-илдиэтил целлю- лоза Порошок 0,8 822 Servacel CM-23 V-23 Карбоксиметил-целлюлоза Волокно (короткое) 0,6 WAC 823 Servacel CM-32 V-23 Карбоксиметил-целлюлоза Микрокристаллы 1,0 WAC 824 Servacel CM-53 V-23 Карбоксиметил-целлюлоза Микрокристаллы (набухшие СМ-32) 1,0 - WAC 825 Servacel CM-TCX V-23 Карбоксиметил-целлюлоза Порошок < 28 мкм 0,2 WAC II-58I 426 Часть III Таблица 7.18 (продолжение) Номер Марка Фирма-изготовитель Состав Внешний вид Обменная емкость, ммоль Мт ± /г Тип обменника т 826 Servacel V-23 Диэтиламино- Волокно 0,4—0,55 SBA DEAE-23 SN этилцеллюлоза 827 Servacel V-23 Диэтил амино- Волокно 0,55—0,75 SBA DEAE-23 SS этилцеллюлоза (короткое) 828 Servacel V-23 Диэтиламино- Волокно 0,75—0,90 SBA DEAE-23 SH этилцеллюлоза (короткое) 829 Servacel V-23 Диэтиламино- Пушинки 0,3—0,55 SBA DEAE-GS этилцеллюлоза 830 Servacel V-23 Диэтиламиио- Микрокрис- 0,9—1,0 SBA DEAE-32 этилцеллюлоза таллы 831 Servacel V-23 Диэтиламино- Микрокрис- 1,0 SBA DEAE-52 этилцеллюлоза таллы (иа- бухшие DEAE-32) 832 Servacel V-23 Диэтиламино- Порошок SBA DEAE-TLC этилцеллюлоза z28 мкм 833 Servacel V-23 Конденсат эпи- MBA ECTEOLA-23 хлоргидринтри- этаноламино- целлюлозы 834 Servacel V-23 Конденсат эпи- ECTEOLA- хлоргидринтри- TLC этаноламино- целлюлозы 835 Servacel P-23 V-23 Фосфорилиро- Волокно . 0,8—0,9 МАС ванная целлю- (короткое) лоза 836 Servacel V-23 л-Аминобензил- 0,15—0,20 P AB-23 целлюлоза 837 Servacel PEI V-23 Полиэтиленими- Волокно 0,1 ноцеллюлоза (короткое) 838 Servacel V-23 Полиэтиленими- Порошок PEI-TLC ноцеллюлоза <28 мкм 839 Servacel V-23 Сульфоэтилцел- Волокно 0,2—0,3 SE-23 люлоза (короткое) 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 427 Таблица 7.19. Ионообменники типа Molselect — производные декстранов Номер Марка Фнрма- изгото-внтель Ионная Обменная емкость форма______________________________________ ммоль Мт + /г для гемоглобина, 840 Molselect DEAE-25 V-6 Cl 3,5±O,5 0,4 841 Molselect DEAE-50 V-6 Cl 3,5 ±0,5 3,0 842 Molselect CM-25 V-6 Na 4,5 ±0,5 0,4 843 Molselect CM-50 V-6 Na 4,5±O,5 6,0 844 Molselect SE-25 V-6 Na 2,3 ±0,5 0,2 845 Molselect SE-50 V-6 Na 2,3±0,5 3,0 Molselect — синтетический ионообменник, получаемый на основе полисахарида декстрана. Выпускают два типа ионообменников, различающихся размерами пор. Тип 25 имеет большую степень поперечного связывания по сравнению с типом 50. Обменная емкость зависит от pH раствора. Максимальная емкость достигается в области pH 6,0 (тип СМ), 9,0 (тип DEAE) и 3,5 (тип SE). Для регенерации или превращения обменника используют растворы 0,5 М НО или 0,5 М NaOH. Регенерированный ионообменник может храниться в течение длительного времени при условии промывания (после регенерации) водой до нейтральной реакции, дегидратации спиртом и высушивании в вакууме при 60—80°С. Рост бактерий на гидратированном обменнике (в нейтральной среде) предотвращают введением 0,02%-ного водного раствора азида натрия. 428 Часть III Таблица 7.20, Ионообменные производные сефадексов Номер Марка Фирма- Функциональная Фор- Обменная емкость Размер изгото- группа ма гранул, витель ' . мм ммоль М /г для гемо-глобина, г/г 846 847 <рН5 DEAE А-25 V-33 — (СН2)2—N+ —Н С1 3,5тО,5 -0,5 0,125— DEAE А-50 | -3 0,420 с2н5 848 849 QAE А-25 V-33 — (СН2)2 —+ NH3 Cl 3,0т0,4 0,125— QAE А-50 0,420 850 851 СМС-25 V-33 —СН2—СОО“ Na 4,5 т 0,5 - 0,4 0,125— СМ С-50 —7 0,420 852 853 SE С-25 V-33 —(СН2)2—SO2O“ Na 2,ЗтО,3 -0,2 0,125— SE С-50 -3 0,420 854 855 SP С-25 - V-33 — (СН2)3—SO2O“ Na 2,3,тО,3 0,125— Sp C-50 0,420 Сефадексы — синтетические ионообменники, производные полисахаридов декстранов. Функциональные группы связаны с трехмерным каркасом декстрана посредством эфирных связей —С—О—С—. Выпускают два типа обмеиииков, различающихся размером пор. Тип 25 характеризуется более низкой пористостью (более высокой степенью поперечного связывания) по сравнению с типом 50. Иоиообменники нерастворимы в воде и водных растворах солей. Они устойчивы до pH 2. При более высокой концентрации кислоты (особенно при повышенной температуре) функциональные группы отщепляются. Стандартная упаковка: 100, 500, 5000 г. 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 429 Таблица 7.21. Ионообменная бумага Номер Марка Фирма-изгото- Обмеиник витель Функциональ- Форма Приблизительная ная группа емкость ммоль ммоль Mw±/r Mw±/cm^ т т 856 Amberlite SA-2 V-3 Amberlite IR-120 — SO3H Na 1,9 0,03 857 Amberlite SB-2 V-3 Amberlite IRA-400 — N+(CHj)3 Cl 1,5 0,02 858 Amberlite WA-2 V-3 Amberlite IRC-50 — COOH H 4,6 0,06 859 Amberlite WB-2 V-3 Amberlite IR-4B — NH, OH 3,0 0,04 >NH 860 Катионообменная бумага V-5 5% Dowex 50W -so3h 861 Анионообменная бумага V-5 5% Dowex 2-X8 — N+(CH3)2. • CjHjOh- Ионообменную бумагу типа Amberlite получают смешиванием чистой альфа-целлюлозы и ионо-обменника с размером частиц 20—30 мкм. Бумага однородна и содержит приблизительно 45 массЛо обменника. Устойчивость ионообменных бумаг к действию кислот и щелочей определяется устойчивостью использованной альфа-целлюлозы в соответствующей среде. Ионообменную бумагу превращают в различные формы погружением в приблизительно 4%-ный раствор соли, кислоты или основания. После промывания водой бумага готова к употреблению. Бумаги типа Amberlite выпускают в стандартной упаковке по 5, 10, 25, 50 или 100 листов размером 23 х 30 или 46 х 50 см. Может быть получена также специальная упаковка в 50 листов размером 18 х 25 или 20 х 21,5 см. Таблица 7.216. Ионообменная бумага Servacel Номер Марка Фирма-изготовитель Тип обмеииика Состав Приблизительная емкость, ммоль ±/г т 867 Servacel CM V-23 Слабокислотный катиоиообменник —соон 0,5 868 Servacel DEAE V-23 Среднеосновный анионообменник Диэтилами-ноэтилиел-люлоза 0,4 869 Servacel P V-23 Среднекислотный катиоиообменник -ОРО(ОН)2 1,0 430 Часть III Таблица 7.21а. Ионообменная бумага Whatman Но- Марка Фирма-Тип обмеииика Состав Емкость, Толшина, мер изгото- -витель мкмоль М'п±/см2 т ММ 862 Р-81 (Р 20) V-32 Бифункциональный ка-тионообмен-ник Фосфат целлюлозы 18,0 8,5 0,17 863 СМ-82 V-32 Слабокислотный кати-онообменник Карбоксиметил-целлюлоза 2,6 0,17 864 АЕ-81 (АЕ 30) V-32 Слабоосновный анионообменник Аминоэтилцел-люлоза 5,0 0,17 865 DE 81 (DE 20) V-32 Среднеосновный анионообменник Диэтиламино-этилцеллюлоза 3,5 0,17 866 ЕТ 81 (ЕТ 20) V-32 Слабоосновный анионообменник Эктеола целлюлоза (смешанные аминопро-нзводные целлюлозы) 2,0 0,17 Стандартный размер бумаги 46 х 57 см. Она выпускается в пачках по 5, 25 или 100 листов. Таблица 7.22. Специальные, ионообменники, предназначенные для жидкостной хроматографии высокого разрешения (ЖХВР) а. Ионообменники с поверхностными порами н обменники, покрытые тонким слоем ионообменного материала Номер । Марка Фирма- Функционала- Ионная Обменная емкость, ммоль MmT/r Размер зерна, мкм Примечания изготовитель ная группа форма tn 870 Pellicular Cation V-41 —so3h Na -10 40 70 871 Pellionex СР-109 V-42 —so3h Na 60 44—53 71 872 Pellionex СР-128 V-42 —so3h Na 8—10 44—53 71 873 Zipax-SCX V-43 —so3h Na 3,2 25—37 72 874 Pellicular Anion V-41 — N + R3 Cl -10 -40 70 875 Pellionex AT-79 V-42 — N+R3 Cl 10 40—53 73 876 Pellionex AD-218 V-42 — N + R3 Cl 10 44—53 71 877 Zipax-SAX V-43 — N+R3 Cl 12 25—37 72 878 Zipax-WAX V-43 — N + H3 Cl 12 25—37 72 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 431 б. Пористые высокомолекулярные нонообменннкн Номер Марка Фирма- Функциональ- Ионная Обменная изгото- ная группа форма емкость, витель ммольМт±/г Примечания 879 Aminex Series А V-l —so3h Na 5,0 77, 81 880 Beckman Series АА V-44 —so3h Na 5,0 78 Series РА V-44 —so3h Na 5,0 78 881 Durrum Type DC Series A V-45 —so3h Na 5,0 74, 76 81 882 Hamilton Series H V-46 —so3h Na 5,2 79 Series HP V-46 —so3h Na 5,0 79 883 Aminex Series A V-l — N+H3 Cl 3,4 75 884 Durrum Type DA-X4 V-45 — N + H3 Cl 4,0 80 Type DA-X8 V-45 —N+H3 Cl 2,0 81 Эти типы обменников разработаны для хроматографического разделения аминокислот (позднее использованы для разделения неорганических ионов) при высокой скорости потока элюирующего раствора (жидкостная хроматография высокого разрешения). б части «а» таблицы приведены обменники, образованные пористыми стеклянными шариками (точно воспроизводимого диаметра), поверхность которых покрыта тонким слоем органического ионообменника. В качестве носителя может быть использован также модифицированный SiO2 (Zipax). При действии очень кислых или щелочных растворов слой ионообменника разрушается. Обменная емкость выражается в микромолях на грамм обменника. Пористые типы обменников (представлены в части «б» таблицы) с частицами размером меньше 25 мкм также предназначены для разделения аминокислот. Они могут быть использованы и для других целей. Обменная емкость также выражается в микромолях на грамм обменника. 432 Часть III Таблица 7.23. Специальные ионообменники, предназначенные для разделения аминокислот Номер Марка Фирма-из-готовител) Характеристика обменника э 885 Aminex G-150S Aminex Q-50S Aminex Q-15S V-l Обменник рекомендован для анализа аминокислот Муром, Спекменом и Штейном; применим для кислых, нейтральных и основных аминокислот 886 Aminex 50-X12 Aminex 5OW-X12 V-l Обменник рекомендован для анализа аминокислот Пиезом и Моррисом Размер зерен 25—32 мкм Размер зерен 21—29 мкм 887 Aminex SB V-l 888 Aminex MS Aminex MS Aminex MS V-l Фракция D: размер зерен 47—60 мкм для нейтральных н кислых аминокислот Фракция С: размер зерен 33—47 мкм для основных аминокислот Фракция В: размер зерен 24—30 мкм для всех типов аминокислот 889 890 891 AG 50W-X4 AG 50-X4 AG 1-X2 V-l Размер зерен 20—30 мкм, Н-форма Размер зерен 20—35 мкм, Н-форма Размер зерен 200—400 меш, Cl-форма Обменники рекомендованы для разделения нодных производных аминокислот 892 Aminex H V-l Размер зерен 17,5±2 мкм. Эти типы обменников выпускаются в различных упаковках в соответствии с используемой аналитической методикой. Онн характеризуются узким диапазоном размера частиц и высокой их однородностью. Номер Марка Фнрма-из- Тнп мембраны Толщина, мм Обменная емкость, Содержание Функциональная, Примечания готовитель ммоль Мт±/г влаги, Vo группа £ L. £ £ pa La Н дяяяяааас св я я р ь « £ я S СвЖМММ'вЗ'в^’СЖЛ'всвсвХЯ* п * .........X <я ж ж св св . OOOOOOOOuU u u U и 9 9 &&&&&&&&S 2 SS§2 & & ££££££££=2 2 2 2 2 £ £ Г1т}-1Л'рГ?|Х»О-'С}Г)51Л\СГ'00а'О £ & So оо оо 8 оо гк 8 » 8 S 8 8 » 8 » 5 S 55! Таблица 7.24 (продолжение) Номер Марка Фирма-из- Тип мембраны Толщина, мм Обменная емкость, Содержание Функциональная Примечания готовнтель ммоль М7” ±/г влаги, % группа т 914 915 916 917 Selemion CMG-10 Selemion CMV-10 Selemion CSG Selemion AMT-10 V-34 V-34 V-34 V-34 гетерог. кат гетерог. кат гетерог. кат гетерог. ан 0,2—0,25 0,22—0,25 0,22—0,23 0,18—0,20 — SO3Na — SO3Na — SO3Na >N+- (Cl-) 3,66 67 66 68 918 Selemion AST V-34 гетерог. ан 0,21—0,23 >N + - (Cl-) <i8 919 Selemion DMT V-34 гетерог. ан 0,10—0,12 = NH, -NH2(SO*-) 68 920 Zerolit A-20 V-27 гетерог. ан 0,5—0,6 >N+ 921 Zerolit G-20 V-27 гетерог. кат 0,5—0,6 — SO3H Большая часть мембран устойчива вплоть до 95°С. Однако рекомендуемая максимальная температура равна 65°С. Мембраны устойчивы к действию окислителей и восстановителей, воды и разбавленных растворов кислот или щелочей. В некоторых углеводородах наблюдается сильное набухание. Мембраны (Amberplex, Permaplex, Zerolit) выпускаются стандартных размеров: 28 х 28 и 98 х 98 см (Selemion) или 98 х 130 см (Neosepta). Катионообменники 436 Часть III lonenaus -tauscher Lewatit Permutit (lonac) Wofatit Zerolit Ostton СССР V-12 V-16 V-19 V-25 V-27 V-8 V-14 KS, KSB C-200 F, P KSN KS F extra КУ-1 PN P 315 FK 1 S-100 Q, RS KPS-200 225 KS КУ-2 SP-120 KSP IV H-70 CP-300 226 KM KM, КБ-4 КБ-2 CNO CN H 216 CNP C-265 CA-20 236 CNO CN III MN S-l, ESB SBW FF, AT ATX4 AB-17 M 600 A-550 SKB ADX8 AB-18 MP 600 ADX4 ll E N, MD В, E АН-2Ф W, A-320 L-165, AD-41 G ЭДЭ-Юп L-150 L-160 F MP-62 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 437 Сокращения, использованные в таблицах ДВБ — дивинилбензол, конд — поликонденсат, IP — изопористый каркас, соп — сополимер, соп-1 — сополимер стирола с ДВБ, соп-2 — сополимер акриловой (метакриловой) кислоты с ДВБ, соп-3 — хлорметилированный сополимер стирола с ДВБ, рм — размолотый обменник, дробленый материал, гр — гранулы, сферы, шарики, пол — полимер, тип 1----N+(CH3)3 (сильноосновный анионообменник), тип 2----N+(CH,), (сильноосновный анионообменник), I С2Н5ОН W.R. — удерживание воды: максимальное количество воды (в граммах), поглощаемое 1 г сухого обменника, кат — катионообменннк, ан — анионообменник, WBA — слабоосновный анионообменник, MBA — среднеосновный анионообменник, SBA — сильноосновный анионообменник, WAC — слабокислотный катионообменннк, МАС — среднекислотный катионообменннк, SAC — сильнокислотный катионообменннк. Примечания к таблицам 1 — макросетчатый каркас; 2 — разработан специально для получения питьевой воды (тип CS/AD); 3 — производство этого типа обменников прекращено; 4 — производится только на пилотных установках или в лабораторном масштабе; 5 — более высокая устойчивость к окислению по сравнению с типом SK 1А; 6 — специально для аналитических целей; 7 — пригоден для использования в неполярных растворителях; 8 — приблизительно утроенная устойчивость к окислительной среде по сравнению с классическими катионообменниками; 9 — тип W.R. (60% Н- и 40% Na-формы) предназначен для технического использования; тип р.А. (Н-форма) предназначен для использования в лабораториях; 10 — содержит больше ДВБ, чем тип KS; 11 —тип KS-2: приблизительно 88—100% зерен размером 0,5—1,2 мм; тип KS-94: 100% зерен размером 0,3—1,2 мм; 12 — маркируется так же, как Bio-Rad AG; 13 — также выпускается с содержанием ДВБ 2, 8, 12, 16 или 24%; 14 — винилнафталин — ДВБ;‘ 15 — аценафтилен — ДВБ; 16 — винилнафталин — формальдегид; 17 — винилнафталин — фенол — формальдегид; 18 — фенол — бензальдегид — 2,4-дисульфокислота — формальдегид; 19 — фенол — сульфокислоты алифатических альдегидов — формальдегид; 438 Часть III 20 — фенол — сульфокислоты кетонов — формальдегид; 21 — формальдегид нафтолсульфокислоты; 22 — более высокое содержание ДВБ, чем для типа S-100; 23 — бывший Wofatit KPS-200; 24 — производство этого обменника, а также Wofatit A, AZ, Do 100, Н, К, KS, К51 Т, PN, Р 200 прекращено; 25 — выпускается также с содержанием ДВБ 2, 4, б, 8 или 16%; 26 — типы CNS-20 и CNS-30 содержат —СООН- и —8О3Н-групг1ы соответственно; 27 — ангидрид малеиновой кислоты, метилакрилат, ДВБ; 28 — резорцин, монохлоруксусная кислота, формальдегид; 29 — метакриловая кислота; 30 —акрилонитрил, ДВБ; 31 — фенол, резорцин, монохлоруксусная кислота; 32 — lonac 550 в ОН-форме называется также lonac 552; 33 — винилнафталин — ДВБ; 34 — полиэтиленполиамин, эпихлоргидрин; 35 — предназначен для гидрометаллургической переработки урановых руд; 36 — по основности находится между типами Zerolit FF и Zerolit Н; 37 — модификация Zerolit FFIP — более эластичная структура; 38 — аналог Zerolit NIP — более эластичная структура; 39 — основность обменников уменьшается в ряду L-165 > L-150 > MD > N; 40 — среднеосновный анионообменник, содержащий в каркасе полиалкиленамина третичные и четвертичные амины; 41 — содержит N, — N+R3, >NH и — NH2; 42 — слабоосновный полиамин полнстирольного типа; 43 — среднеосновный тип (эпихлоргидрин, аммиак); 44 — алифатический полиамин, среднеосновный тип; 45 — слабоосновный анионообменник полнстирольного типа, содержащий группы 46 — сополимер стирол — ДВБ, содержащий главным образом — N; 47 — слабоосновный; 48 — среднеосновный; 49 — поливинилхлорид, аммиак; 50 — поливинилхлорид, полиэтиленполиамнны; 51 — алкнламнны; 52 — стирол — ДВБ; 53 — винилпиридин — ДВБ; 54 — 2,5-метилвинилпиридин — ДВБ; 55 — мочевина, меланин, гуанидин; 56 — тип, аналогичный IR-112, предназначен для более точных работ; 57 — фенол, формальдегид; 58 — фенол, крезол, формальдегид; 59 — резорцин, бензальдегид дисульфокислоты, формальдегид; 60 — фенол, нафтол, формальдегид; 61 — 1,3,'5-резорциловая кислота, фенол, формальдегид; 62 — резорцин, монохлоруксусная кислота; 63 — резорциловая кислота, фенол, формальдегид; 64 — катионообменник в Na-форме, анионообменник в Cl-форме; специальный тип для обессоливания растворов в фармакологии и биохимии; 65 — предназначен для ядерных реакторов; 66 — ткань из стекловолокна в качестве носителя; 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 439 67 — поливинильная ткань в качестве носителя; 68 — полиэфирная ткань в качестве носителя; 69 — размер гранул сухого обменника следующий (мм): 0,297—0,149; 0,149—0,074; 0,074 — 0,037; обменник лучше хранить в Na- или МН4-форме; при продолжительном хранении обменника в Н-форме может происходить частичная потеря обменной емкости; обменник регенерируют нагреванием при 60°С в течение 24 ч в приблизительно 30%-ном растворе NaOH; при продолжительном хранении обменника может выделяться имннодиуксусная кислота, которую удаляют экстракцией метанолом;- 70 — может быть использован в органических растворителях; 71 — сополимер полистирол — ДВБ; 72 — может быть использован в растворах, содержащих малые количества органических растворителей; 73 — обменник является поперечно-связанной ароматической смолой, содержащей небольшие количества полиэфира; может быть использован в органических растворителях; 74 — тип полистирол — ДВБ (8% ДВБ); 75 — размер зерен: А-14: 17—23 мкм; А-25; 17,5±2 мкм; А-27: 12—15 мкм; А-28: 7— 11 мкм; поперечное связывание: А-14: 4% ДВБ; другие: 8% ДВБ; 76 — размер зерен: 1А: 18±3 мкм; 2А: 12±3 мкм, 4А; 8±2 мкм; 77 — размер зерен: А-4: 16—24 мкм; А-5: 13—2 мкм; А-6: 17,5±2 мкм; А-7: 7— 11 мкм; 78 — размер зерен: АА-15: 22±6 мкм; РА-28: 16 мкм; РА-35: 13 мкм; поперечное связывание: АА-15: 8<Уо ДВБ; другие: 7,5<Уо ДВБ; 79 — размер зерен: AN-90: 22±6 мкм; В-80: 15±5 мкм; Н-70: 24±6 мкм; поперечное связывание: AN-90: 7<Уо ДВБ; В-80: 7,75% ДВБ; Н-70: 8% ДВБ; 80 — поперечное связывание: 4<7о ДВБ; 81 — поперечное связывание: 8<7о ДВБ; 82 — содержит индикатор степени отработки обменника; 83 — акрилат-дивинилбензольный сополимер —СН — СН2— CONH(CH2)nN(CH3)2 п = 1—3; 84 — стирол-дивинилбензольный сополимер — С6Н4—CH2NH(C2H4NH)nC2H4—NH2 п — 1—3; 85 — стирол-дивинилбензольный сополимер —С6Н4—(CH2)nN(CH3)2 п = 1—3; 86 — эпоксиполиамин; 87 — более высокая степень поперечного связывания, чем для типа С-300; 88 — стирол-акрилатный сополимер; 89 — обменник выпускается в следующих ионных формах: Na, К, NH4, Н, Mg, Са; больше 90% зерен имеют размер менее 0,075 мм; 90 — более высокая степень поперечного связывания, чем для типа CNP; 91 — пригоден для использования в каталитических реакциях; 92 — пригоден для использования в пищевой промышленности; 93 — очищенный lonac С-240; 94 — идентичен следующим обменникам (в других ионных формах): С-240 и С-267, С-251 и С-250, С-258 и С-259, С-255 и С-256, CI-295 и С1-296; 95 — полнконденсат резорцин — фенол — бензальдегид: 96 — тип С-67 имеет большую степень поперечного связывания, чем тип С-65; 97 — очиститель; 98 — порошок. 440 Часть III Фирмы, выпускающие и распределяющие ионообменники V-l: Bio-Rad Laboratories: 32nd and Griffin Ave. Richmond, California, USA. V -2: Dia Prosim; 107, Rue Edith Cavell, Vitry-sur-Seine, Seine, France. V -3: Rohm and Haas Co. Philadelphia, Pennsylvania 19105,, USA. European division: Rohm and Haas, France S.A. La Tour de Lyon, 185 Rue de Berey, 75579 Paris, France. V -4; Mitsubishi Chemical Industries Ltd.: Tokyo, Japan. V -5: The Dow Chemical Co.: Midland, Michigan, USA. V -6: Reanal, Budapest 70, Hungary. V -7: Diamond Alkali Comp. Western Division: 1901 Spring Street, Redwood City, California, USA. V -8: Spolek pro chemickou a hutni vyrobu, Usti n. Labem, Czechoslovakia. V -9: Chemical Process Co.: Redwood City, Calif., USA. V-10: AKZO Chemie Verkoopkantoor bv., James Wattstraat 100, Amsterdam, Netherlands. V-ll: lonac Chemical Comp.: Birmingham, New Jersey 08011, USA. V -12: E. Merck; Darmstadt, FRG. V -13: Montecatini — Society Generale per 1’Industria Mineraria a Chimica: Via F. Tutari 18 Milano, Italy. V -14: Продукт выпускается в СССР. V -15: Liquid Cond. Corp.: Linden, N.Y., USA. V -16: Farbenfabrik Bayer; Leverkusen, Germany. V -17: MUKY; Hungaria Koriit 114, Budapest, Hungary. V -18: National Aluminate Corp.: 6216 West 66 Place, Chicago, III., USA. V -19: Permutit Co. 330 W 42nd Street New York, N.Y., USA. Permutit A.G.: Auguste-Victoria Strasse 62, Berlin, Schmangen-dorf, FRG. V -20: Resindion S.p.A., Division of Sybron Corporation. Via Roma, 20082 Binasco, Italy. V -21: J. Crosfield and Sons Ltd.-..Warrington, Lancs., England. V -22: Fisher Scientific Co.: 1458 N. Lamon Ave, Chicago (Ill.), USA. V -23: Serva, Feinbiochemica Gmbh and Co.: 690 Heidelberg 1, Romerstrasse 118, FRG. V -24: Продукт выпускается в Румынии. V -25: Veb Chemie Kombinat Bitterfeld, GDR. V -26: The Permutit Co. Ltd.: Gunnersbury Ave, London W.4., England. V -27: United Water Softeners: Gunnersbury Ave., London W.4, England. V -28: Jos. Crosfield and Sons Ltd., P.O. Box 26, Bank Quay, Warr- ington, Lancs., England. V -29: Nitrokemia Works, Balatonfiizfo, Hungary. V -30: Archer-Daniels Midland Co., USA. V -31: General Mills Ind., Minneapolis, Minn., USA. V -32: W. and R. Balston Ltd., Maidstone, Kent, England. H. Reeve 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 441 Angel and Со. Ltd., 9 Bridewell Place, London EC4, England. V-33: V-34: V-35: V-36: V-37: AB Pharmacia, Uppsala, Sweden. Asahi Glass Co. Ltd. Tokyo, Japan. Tokuyam Soda Ltd., Tokuyama City, Japan. Infilco Inc.P.O. Box 5033, Tuscon (Ariz.), USA. Cochrane Corp., 17th Allegheny Ave, Philadelphia 32, (Pa), USA. V-38: National Aluminate Corp. 6216 West 66 Place, Chicago 38(111.), USA. V-39: V-40: V-41: V-42: V-43: Ionic Inc. 152 Sixth Street, Cambridge (Mass.), USA. Продукт выпускается в Китае. Varian Aerograf; 2700 Mitchel Dr., Walnut Creek, Calif., USA. Northgate Laboratories Inc., Hamden (Conn.), USA. E.J. Du Pont de Nemours Co. Inc.; 1007 Market St., Wilmington, Del., USA. V-44: Beckman Instruments Inc.: 2500 Harbor Blvd., Fullerton, Calif., USA. V-45: Durrum Chemical Corp.; 3950 Fabian Way, Palo Alto, Calif., USA. V-46: Hamilton Co. Representative: Micromesure b.v.P.O. Box 205, The Hague 2076, Netherlands. V-47: V-48: V-49: V-50: Zaklady Chemiczne Gamrat, Jaslo, Poland. Xenon, Poland. ZPA Kedzierzyn Poland. Carlo Erba, Divisione Chimica, Via C. Imbonati 24, 20159 Milano, Italy. 7.2.1. Классификация обменников в соответствии с их названиями Таблица 7.26. Сокращения: SAC — сильнокислотный катиоиообменник, WAC — слабокислотный катиоиообменник, SBA — сильноосновный анионообменник, WBA — слабоосновный анионообменник. Название обменника (фирма-изготовитель) Тип обменника Порядковый номер в таблицах Adogen (V-30) Жидкий 733—737 AG (V-l) SAC 1 SBA 264—266 WBA 420 Смешанный 600, 601 Хелатообразующий 623 Для разделения аминокислот 889—891 12-581 442 Часть III Таблица 7.26 (продолжение) Название обмеииика (фирма-изготовитель) Тип обмеииика Порядковый номер в таблицах Allamin (V-31) Жидкий 738—742 Allasion (V-2) SAC 2—4 WAC 192 SBA 267—271 WBA 421, 422 Неорганический 679, 707 Сульфоуголь 709 Amberlite (V-3) SAC 5—17 WAC 193, 194 SBA 272—284 WBA 423—427 Ядерный 554—562 Смешанный 602—607 Жидкий 730—732 Для хроматографических целей 750—753 Для фармацевтических целей 754—762 Ионообменные бумаги 856—859 Мембраны 893, 894 Amberlyst (V-3) SAC 18 SBA 285—287 WBA 428 Aminex (V-l) SAC 879 SBA 883 Различные типы 885—888, 892 Серия Beckman (V-44) SAC 880,.881 Bio-Rad (V-l) WAC 195 SBA 293 WBA 447 Ядерный 563—570 'Фосфатный 629 Замедляющий 651 Неорганический 682—687 Bio-Rex (V-l) SAC 19 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 443 Таблица 7.26 (продолжение) Название обмеииика (фирма-изготовитель) Тип обмеииика Порядковый номер в таблицах Catex (V-36) Сульфоуголь 710, 711 Celex (V-l) Целлюлозный 791—800 Cochranex (V-37) Сульфоуголь 716 Diaion (V-4) SAC 20—36 WAC 196, 197 SBA 294—320 WBA 472—476 Ядерный 571—577 Хелатообразующий 621 Dowex (V-5) SAC 37—39 SBA 321—324 WBA 449 Хелатообразующий 622 Замедляющий 671 Жидкий 743, 744, 749 Ионообменная бумага 860, 861 Duolite (V-7) SAC 40—50 WAC 198—205 SBA 325—333 WBA 450—471 Ядерный 578—581 Фосфатный 631—633 Обесцвечивающий 653—657 Durrum (V-45) SAC 881 SBA 884 Erba (V-50) Неорганический 677, 678, 680, 688—691, 697, 698, 704, 708 FN-Katex (V-8) SAC 51 Gamranityt (V-47) SAC 52 WAC 206 WBA 478—480 GM (V-49) WBA 481 444 Часть III Таблица 7.26 (продолжение) Название обмеииика Тип обмеииика Порядковый иомер (фирма-изготовитель) в таблицах Серия Hamilton (V-46) SAC 882 Chempro (V-9) SAC 53—56 I mac (V-10) SAC 57—68 WAC 207 SBA 334—338 WBA 482—491 Обесцвечивающий 645—650 Сульфоуголь 717, 718 lonac (V-ll) SAC 69-87 WAC 208 SBA 339—344 Ядерный 582—590 Неорганический 699—702 Сульфоуголь 719, 720 Мембраны . 895—900 lonenaustauscher (V-12) SAC 88 WAC 210 SBA 345 WBA 496 Смешанный 610 Kastel (V-13) SAC 89—92 WAC 211, 212 SBA 346—349 WBA 497, 498 L-anex (V-8) SBA 350 Lewasorb (V-l6) SAC 105—107 SBA 359 Порошкообразный 658, 660 Lewatit (V-16) SAC 108—119 WAC 231—237 SBA 351—358 WBA 499—504 Смешанный 611 Хелатообразующий 626 Порошкообразный 661 Обесцвечивающий 662 Для медицинских целей 782 7. Ионообменники — обзор нх характерных свойств 445 Таблица 7.26 (продолжение) Название обмеииика (фирма-изготовитель) Тип обмеииика Порядковый иомер в таблицах Liquonex (V-l 5) SAC 120—122 LIX (V-31) Жидкий 745—748 Merck-Lewatit (V-12) SAC 123—126 WAC 238 SBA 360—363 WBA 505 Molselect (V-6) Декстраны 840—845 Miikion (V-6) SAC 130—133 WAC 239, 240 SBA 363, 365 WBA 509, 510 Nalcite (V-18) SAC 137, 138 Фосфатный 639, 641 Nalfilm (V-3 8) Мембраны 901, 902 Neosepta (V-35) Мембраны 903—905 Nepton (V-39) Мембраны 906—909 Ostion (V-8) SAC 134—136 WAC 241 SBA 366—369 WBA 513, 514 Обесцвечивающий 663 Pellicular (V-41) SAC 870 SBA 874 Pellionex (V-42) SAC 871, 872 SBA 875, 876 Permutit (V-19, V-26) SAC 140—150 WAC 242—247 SBA 370—385 WBA 516—523 Фосфатный 640 446 Часть III Таблица 7.26 (продолжение) Название обменника Тип обменника Порядковый номер (фирма-изготовитель) в таблицах Обесцвечивающий 652 Для специальных целей 644—670 Неорганический 692—694, 705 , 706 Сульфоуголь 723—725, 729 Мембраны 910, 913 Relite (V-20) SAC 151—154 WAC 249, 250 SBA 386—389 WBA 524, 525 Resenax (V-28) SBA 390 WBA 526 Resex (V-21) SAC 155, 156 Rexyn (V-22) SAC 157 WAC 248 SBA 391—393 WBA - 527—531 Смешанный 612 ROA (V-8) SBA 251 Selemion (V-34) Мембраны 914—919 Sephadex (V-33) Декстраны 846—855 Sine (V-40) SAC 164 Serdolit (V-23) SAC 160—163 WAC 253 SBA 394—397 WBA 532, 533 Смешанный 613 Сульфоуголь 726 Для фармацевтических целей 763—776 Целлюлозный 820—839 Ионообменная бумага 867—869 СССР (V-14) SAC 93—104, 127—129, 139, 158, 159, 165—167 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств 447 Таблица 7.26 (продолжение) Название обменника (фирма-изготовитель) Тип обменника Порядковый номер в таблицах WAC 209, 213—230, 252 SBA 288—292 WBA 429—446, 477, 506—508, 511, 512, 515 Хелатообразующий 624, 625 Фосфатный 634—638, 642, 644 As-содержащий ионообменник 643 Неорганический 695, 696, 703 Сульфоуголь 712—715, 721, 722, 727 Staionit (V-8) - SAC 168, 169 Suocol (V-21) Сульфоуголь 728 Varion (V-29) SAC 171—173 WAC 254, 255 SBA 398—405 WBA 534, 535 Смешанный 614—616 Хелатообразующий 627 Vionit (V-24) SAC 174, 175 SBA 406 WBA 536 Whatman (V-32) Целлюлозные обменники 789, 790, 801—819 Ионообменная бумага 862—866 Wofatit (V-25) SAC 176—182 WAC 256—260 SBA 407—411 WBA 537—545 Ядерный 591—599 Смешанный 617—619 Хелатообразующий 628 Обесцвечивающий 672—676 Для медицинских целей 778, 779 Xenonit (V-48) SAC 183 Zeo-Rex (V-26) SAC 184 448 Часть Ш Таблица 7.26 (продолжение) Название обменника (фирма-изготовитель) Тип обменника Порядковый номер в таблицах Zerolit (V-27) SAC 185—191 WAC 261—263 SBA 412—419 WBA 546—553 Смешанный 608—609, 620 Мембраны 920, 921 Zipax (V-43) SAC 873 SBA 877 WBA 878 Для медицинских целей (различные фирмы-изготовители) 777—788 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах Таблица 8.1. Коэффициенты распределения D некоторых ионов [1] Система: AG 50W-X8-HCl-H2O Иои Dg при концентрации НС1 0,1 M 0,2 M 0,5 M 1,0 M 2,0 M 3,0 м 4,0 М Ag(I)a 156 83 35 18,08 7,9 5,4 4,0 А1(Ш) 8200 1900 318 60,8 12,5 4,7 2,8 As(IH) 1,4 1,6 2,2 3,81 2,2 — — Аи(Ш) 0,5 0,1 0,4 0,84 1,0 0,7 0,2 Ва(П) >104 2930 590 126,9 36 18,5 11,9 Ве(П) 255 117 42 13,33 5,2 3,3 2,4 Bi(III) Осажде- Осажде- <1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 ние ние Ca(II) 3200 790 151 42,29 12,2 7,3 5,0 Cd(H) 510 84 6,5 1,54 1,0 0,6 — Ce(IH) >105 105 2460 264,8 48 18,8 10,5 Co(II) 1650 460 72 21,29 6,7 4,2 3,0 Cr(III) 1130 262 73 26,69 7,9 4,8 2,7 Cs(I) 182 99 44 19,41 10,4 — — Cu(II) 1510 420 65 17,50 4,3 2,8 1,8 Fe(H) 1820 370 66 19,77 4,1 2,7 1,8 Fe(HI) 9000 3400 225 35,45 5,2 3,6 2,0 Ga(HI) >104 3036 260 42,58 7,75 3,2 0,36 Hg(I)a >104 7600 640 94,2 33 19,2 13,6 Hg0I)* 4700 1090 121 16,85 5,9 3,9 2,8 Hg(II) 1,6 0,9 0,5 0,28 0,3 0,2 0,2 K(I) 106 64 29 13,87 7,4 — — La(III) >105 105 2480 265,1 48 18,8 10,4 Li(I) 33 18,9^ 8,1 3,83 2,5 — — ,Mg(II) 1720 530 88 20,99 6,2 3,5 3,5 Mn(II) 2230 610 84 20,17 6,0 3,9 2,5 Mo(V) 10,9 4,5 0,3 0,81 0,2 0,4 0,3 Na(I) 52 28,3 12 5,59 3,6 — — Ni(H) 1600 450 70 21,85 7,2 4,7 3,1 Pb(H)a >104 1420 183 35,66 9,8 6,8 4,5 Pt(IV) — — — 1,4 — — — Rb(I) 120 72 33 15,43 8,1 — — Sb(III) Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- 2,8 — — ние ние ние ние Se(IV) 1,1 0,6 0,8 0,63 1,0 — 0,7 Sn(IV) 104 45 6,2 1,60 1,2 — — Sr(II) 4700 1070 217 60,2 17,8 10,0 7,5 Th(IV) >105 >105 - 105 2049 239 114 67 Ti(IV) >104 297 39 11,86 3,7 2,4 1,7 450 Часть III Таблица 8.1 (продолжение) Ион при концентрации HCI 0,1 M 0,2 M 0,5 M 1,0 M 2,0 M 3,0 M 4,0 M Т1(1)а 173 91 41 22,32 9,9 5,8 3,3 U(VI) 5460 860 102 19,20 7,3 4,9 3,3 V(IV) — 230 44 7,20 — — V(V) 13,9 7,0 5,0 1,10 0,7 0,2 0,3 Y(III) >105 >104 1460 144,6 29,7 13,6 8,6 Zn(II) 1850 510 64 16,03 3,7 24 1,6 ZrO(II) >105 >105 ~105 7250 498 61 14,5 а В растворе HNO3 Условия равновесия: 250 см3 раствора, содержащего 5/т ммолей Мт +, приводят в равновесие с 2,500 г обменника в Н-форме в течение 24 ч (в случае Th — в течение 48 ч). 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 451 Таблица 8.2. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [2] Система: AG 50W-X8 —НС1О4—Н2О Ион Dg при концентрации НС1О4 0,1 M 0,2 M 0,5 M 1,0 M 2,0 M 3,0 м 4,0 М Ag(I) 161 90 39,2 20,2 10,4 7,3 5,8 Al(III) >104 5250 516 106 30,7 16,0 11,1 Ba(II) 8350 2280 429 127 44,3 25,1 19 Be(II) 567 206 49,2 14,0 4,4 2,3 1,9 Bi(III) >104 >104 935 243 76 46,5 41,9 Ca(II) 1910 639 147 49,6 17,5 10,4 7,7 Ce(III) >104 104 2380 459 114 58 53 Cd(II) 1280 423 101 35,8 13,0 8,5 6,3 Co(II) 1120 378 92 31,1 11 6,7 4,8 Cr(III) >104 8410 585 120 29 13,6 10,5 Cs(I) 124 70 20,3 12,2 Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние Cu(II) 1110 378 90 30,3 10,1 6,1 4,5 Dy(III) >104 >104 1370 258 63 45,7 39,1 Fe(II) 1160 389 95 31,9 11,8 7,0 5,2 Fe(III) >104 7470 562 119 29,9 15,5 12,2 Ga(III) >104 5870 556 112 29,0 14,6 10,8 Hg(I) >104 4160 548 147 37,5 16,2 9,0 Hg(II) 2920 937 222 85 38,4 26,1 22,9 In(III) >104 6620 619 128 31,6 17,1 13,9 K(I) 94 52 21,2 9,7 Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние La(III) 104 104 2490 475 118 65 58 Li(I) 33,3 18,3 7,9 3,9 2,3 1,9 3,1 Mg(II) 901 312 76 24,4 7,9 4,4 3,1 Mn(II) 1130 387 94 31,8 И,2 6,7 4,7 Mo(VI) 37,6 21,8 H,7- 5,5 4,4 3,9 4,5 Mo(VI)a 1,1 0,7 0,5 0,4 0,3 0,3 1,3 Na(I) 58 32,1 13,8 7,0 3,7 2,7 2,1 NH4(I) 73 40,5 16,1, 7,1 2,9 1,5 1,2 Pb(ll) 6670 1850 368 117 38,9 21,9 17,1 Rb(I) 110 61 24,4 10,9 Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние Sn(IV) Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- 11,9 9,0 7,5 ние ние нне ние Sr(II) 2850 870 198 67 23,5 13,4 10,4 Ti(IV) 1911 549 88 19,1 7,6 5,5 5,7 T1(I) 235 131 52 23,4 8,2 4,1 2,7 Tl(III) 2260 1550 548 176 57 37,9 40,9 Th(IV) 104 104 104 5780 844 509 686 U(VI) 763 276 75 29,0 14,5 14,0 18,1 V(IV) 542 201 50 17,6 6,9 4,7 4,4 452 Часть III Таблица 8.2 (продолжение) Ион Dg при концентрации НС1О4 0,1 M 0,2 M 0,5 M 1,0 M 2,0 M 3,0 M 4,0 M V(V) 16,3 9,8 4,5 2,2 1,3 • 0,7 0,8 V(V)a 12,6 9,3 6,4 3,0 1,1 0,8 1,0 W(Vl)a 0,3 0,4 0,3 0,4 0,2 0,2 0,4 Y(III) 104 104 1390 246 59 31,1 23,7 Yb(III) 104 104 1120 205 51 25,7 19,6 Zn(II) 108 361 88 29,5 9,9 6,6 5,3 Zr(IV) 104 104 104 104 1960 593 333 а Раствор содержит также пероксид водорода. Условия равновесия: 250 см3 раствора, содержащего 5/т ммолей М” +, приводят в равновесие с 2,500 г обменника в Н-форме в течение 24 ч (в случае Th — в течение 48 ч). 8. Коэффициенты распределения нонов в представленных системах 453 Таблица 8.3. Коэффициенты распределения D некоторых ионов [3] Система: AG 50W-X8—HNO3—Н2О Ион D при концентрации HNO. 8 0,1 M 0,2 M 0,5 M 1,0 M 2,0 M 3,0 M 4,0 M Ag(I) 156 86 36 18,1 7,9 5,4 4,0 Al(III) >104 3900 392 79 16,5 8,0 5,4 As(III) <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 Ba(II) 5000 1560 271 68 13,0 6,0 3,6 Be(II) 553 183 • 52 14,8 6,6 4,5 3,1 Bi(III) 893 305 .79 25 7,9 3,7 3,0 Ca(II) 1450 480 113 35,3 9,7 4,3 1,8 Cd(II) 1500 392 91 32,8 10,8 6,8 3,4 Ce(III) >104 >104 1840 246 44,2 15,4 8,2 Co(II) 1260 392 91 28,8 10,1 6,1 4,7 Cr(III) 5100 1620 418 112 27,8 19,2 10,9 Cs(I) 148 81 34,8 16,8 7,6 4,7 3,4 Cu(II) 1080 356 84 26,8 8,6 4,8 3,1 Er(III) >104 >104 1100 182 38,2 14,9 8,0 Fe(III) >104 4100 362 74 14,3 6,2 3,1 Ga(III) >104 4200 445 94 20,0 9,0 5,8 Gd(III) >10* >10» 1000 167 29,2 10,8 6,9 Hf(IV) >10* >104 >104 2400 166 61 20,8 Hg(I) >104 7600 640 94 33,5 19,2 13,6 Hg(II) 4700 1090 121 16,9 5,9 3,9 2,8 In(III) >104 104 680 118 23,0 10,1 5,8 K(I) 99 59 26,2 11,4 5,7 3,5 2,6 La(III) >10* >104 1870 267 47,3 17,1 9,1 Li(I) 33,1 18,6 8,0 3,9 2,6 1,7 1,1 Mg(II) 794 295 71 22,9 9,1 5,8 4,1 Mn(II) 1240 389 89 28,4 11,4 7,1 3,0 Mo(VI) Осажде- 5,2 2,9 1,6 1,0 0,8 0,6 ние Na(I) 54 29,4 12,7 6,3 3,4 2,0 1,3 Nb(V) 11,6 6,3 0,9 0,2 0,1 0,1 0,1 Ni(II) 1140 384 91 28,1 10,3 8,6 7,3 Pb(Il) >104 1420 183 35,7 8,5 5,5 4,5 Pd(II) 97 62 23,5 9,1 3,4 2,7 2,5 Rb(I) 118 68 29,1 13,4 6,6 4,1 2,9 Rh(III) 78 44,7 19,5 7,8 4,1 2,1 1,0 Sc(III) >104 3300 500 116 23,3 11,6 7,8 Se(IV) <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Sm(III) >104 >10* 1000 168 29,8 10,9 7,2 Sr(II) 3100 775 146 39,2 8,8 6,1 4,7 Te(IV)a 40,3 19,7 8,5 5,0 2,4 0,6 0,2 Th(lV) , >104 >104 >104 1180 123 43,0 24,8 Ti(IV) 1410 461 71 14,6 6,5 4,5 3,4 454 Часть III Таблица 8.3 (продолжение) Ион Dg при концентрации HNO3 0,1 M 0,2 M 0,5 M 1,0 M 2,0 M’ 3,0 M 4,0 M Т1(1) 173 91 41 22,3 9,9 5,8 3,3 U(VI) 659 262 69 24,4 10,7 7,4 6,6 V(IV) 495 157 35,6 14,0 4,7 3,0 2,5 V(V) 20 10,9 4,9 2,0 1,2 0,8 0,5 Y(III) >104 >104 1020 174 35,8 13,9 10,0 Yb(III) >104 >I04 1150 193 41,3 16,0 9,0 Zn(II) 1020 352 83 25,2 7,5 4,6 3,6 Zr(IV) >104 >104 >104 6500 652 112 30,7 а Ограниченная растворимость при низкой концентрации кислоты. Условия равновесия: см. табл. 8.2. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 455 Таблица 8.4. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [3] Система: AG 5OW-X8 —H2SO4—Н2О Ион при концентрации H2SO4 0,05 M 0,1 м 0,25 M 0,5 M 1,0 M 1,5 M 2,0 M А1(Ш) >104 8300 540 126 27,9 10,6 4,7 As(III) <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 Ве(П) 840 305 79 27,0 8,2 3,9 2,6 Bi(III) >104 >104 6800 235 32,3 11,3 6,4 Cd(II) 1420 540 144 45,6 14,8 6,6 4,3 Се(Ш) >104 >104 1800 318 66 23,8 11,8 Со(П) 1170 433 126 42,9 14,2 6,2 5,4 Сг(Ш) 198 176 126 55 18,7 0,9 0,2 Cs(I) 175 108 52 24,7 9,1 4,8 3,5 Cu(II) 1310 505 128 41,5 13,2 5,7 3,7 Er(III) >104 >104 1330 242 48,6 16,7 8,5 Fe(II) 1600 560 139 46,0 15,3 9,8 6,6 Fe(III) >104 2050 255 58 13,5 4,6 1,8 Ga(III) >104 3500 618 137 26,7 10,0 4,9 Gd(III) >104 104 1390 246 46,6 17,9 8,9 Hf(IV) 2690 1240 160 12,1 1,7 1,0 0,7 Hg(II) 7900 1790 321 103 34,7 16,8 12,2 In(III) >104 3190 376 87 17,2 6,5 3,8 K(I) 138 86 41,1 19,4 7,4 3,7 2,9 La(III) >104 >104 1860 329 68 24,3 12,1 Li(I) 48 28,2 11,7 5,8 3,0 1,6 1,1 Mg(II) 1300 484 124 41,5 13,0 5,6 3,4 Mn(II) 1590 610 165 59 17,4 8,9 5,5 Mo(VI) Осажде- 5,3 2,8 1,2 0,5 0,3 0,2 ние Na(I) 81 47,7 20,1 8,9 3,7 2,6 1,7 Nb(V) 14,2 7,4 4,0 1,9 0,7 0,5 0,3 Ni(II) 1390 590 140 46,0 16,5 6,1 2,8 Pd(II) 109 71 32,5 13,9 6,0 3,8 2,7 Rb(I) 148 91 43,8 21,3 8,3 4,4 3,1 Rh(III) 80 49,3 28,5 16,2 4,45 2,2 1,3 Sc(III) 5600 1050 141 34,9 8,5 4,4 3,4 Se(IV) <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Sm(III) >104 >104 1460 269 56 20,1 10,0 Te(IV)a Осажде- 30,8 9,8 5,2 2,6 0,6 0,3 ние Th(IV) >104 3900 263 52 9,0 3,0 1,8 Ti(IV) 395 225 45,8 9,0 2,5 1,0 0,4 T1(I) 452 236 97 49,7 20,6 11,6 8,7 Tl(III) 6500 1460 205 47,4 12,0 7,2 5,2 U(VI) 596 118 29,2 9,6 3,2 2,3 1,8 V(IV) 1230 490 140 46,6 11,5 2,4 0,4 456 Часть III Таблица 8.4 (продолжение) Иои Dg при концентрации H2SO4 0,05 M 0,1 M 0,25 M 0,5 M 1,0 M 1,5 M 2,0 M V(V) 27,1 15,2 6,7 2,8 1,2 0,7 0,4 Y(III) >104 >104 1380 253 49,9 18,0 9,4 Yb(IH) >104 >104 1330 249 48,1 17,3 8,8 Zn(II) 1570 550 135 43,2 12,2 4,9 4,0 Zr(IV) 546 474 „ 98 4,6 1,4 1,2 1,0 а Ограниченная растворимость при низкой концентрации кислоты. Условия равновесия: см. табл. 8.2. Условия равновесия см. в табл. 8.2. 13-581 458 Часть III Таблица 8.6. Коэффициенты распределения Dg ионов щелочных металлов [4] Система: AG 50W-X8 —0,02 М хелатообразующий агент — 0,30 М ацетат аммония — вода , Mg Са Sr Ва ЭДТА 4,5 101 33,1 396 1210 5,0 53 3,9 292 784 6,0 3,1 0,2 16,3 104 7,0 0,8 <0,2 2,4 7,5 8,0 <0,5 <0,2 0,8 1,2 9,0 <0,5 <0,2 <0,5 0,5 ДСТА 4,5 42,5 19,4 294 865 5,0 8,3 2,6 274 504 6,0 0,5 <0,2 37,8 202 7,0 <0,5 <0,2 5,6 65 8,0 <0,5 <0,2 0,9 13,6 9,0 <0,5 <0,2 <0,5 1,9 ЭГТА 4,5 91 60 161 740 5,0 88 32,6 157 715 6,0 75 1,6 87 345 7,0 48,0 <0,2 5,9 28 8,0 11,4 <0,2 <0,5 2,8 9,0 2,6 <0,2 <0,5 <1,0 Условия равновесия: 250 см3 раствора, содержащего 1 ммоль элемента, приводят в равновесие с 2,718 г обменника в МН4-форме в течение 24 ч. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 459 Таблица 8.7. Коэффициенты распределения Dg ионов щелочноземельных металлов [4] Система AG 50W-X8—Н2О — среда Среда D& для ионов Be Mg Ca Sr Ba M 0,10 - HCIO4 834 1340 2980 4510 >10’ n HNO3 763 1180 2310 4350 6800 HCl 334 1320 4570 6500 >104 NH4C1 1530 816 2390 4300 13800 МН4-ацетат 1900 915 2060 3900 10900 19Н4-формиат 1870 804 2060 3500 10000 NH4-лактат 770 331 473 881 1320 МН4-малат 3,5 311 502 1070 2815 NH4-o-оксиизобутират 440 811 1360 4060 20000 МН4-тартрат 38,6 476 52 952 2460 МН4-ацетилацетонат 5,7 48 12300 16600 >104 МН4-малонат 7,8 205 910 1760 4500 1ЧН4-цитрат <0,5 27,9 48 172 565 0,20 M нсю4 283 418 871 1290 3370 n HNO3 244 393 719 1150 2330 HCl 158 387 1160 1590 4450 nh4ci 440 254 631 944 2480 19Н4-ацетат 805 214 481 817 3460 1\Н4-формиат 140 219 475 774 2480 МН4-лактат 79 100 142 283 498 19Н4-малат 1,8 86 118 284 766 NH4-a-оксиизобутират 51 142 285 678 2280 МН4-тартрат 5,6 124 30 226 503 МН4-ацетилацетонат <1,0 8 2640 9900 >104 МН4-малонат 5,1 49,3 290 460 990 1ЧН4-цитрат <0,5 7,8 10,8 43,3 144 M 0,50 — нсю4 65 98 198 268 645 n HNO3 63 93 150 196 309 HCl 51 88 188 278 746 nh4ci 106 51 124 170 379 МН4-ацетат 30,1 33,5 73 132 323 МН4-формиат 8,7 32 74 125 288 NHj-лактат 2,1 13,2 23,5 61 123 МН4-малат 1,0 И,7 15,2 42,3 114 460 Часть III Таблица 8.7 (продолжение) Среда T>g для ионов Be Mg Ca Sr Ba NH4-a-оксиизобутират 1,8 12,1 24,3 91 280 МН4-тартрат 1,8 19,3 7,4 26,7 68 N Н4-ацетилацетонат <1,0 2,2 377 2500 >104 МН4-малонат 3,3 6,1 33,7 7f 160 NH4-uHTpaT <0,5 1,5 2,5 7,6 22,2 1,00 м нсю4 18,7 26,9 60 88 173 ” HNO3 16,1 24,6 38,1 43,1 88 НС1 14,4 21,8 43,8 71 168 nh4ci 29,2 15,2 39,2 52 116 МН4-ацетат 4,2 8,6 18,3 35,3 85 МН4-формиат 2,7 7,7 18,4 35,1 76 NH4-лактат <1,0 2,9 4,8 14,2 38,6 NH4-малат <1,0 3,7 3,0 9,4 26,7 NH4-a-оксиизобутират 1,2 4,2 5,9 18,4 61 NH4-TapTpaT 1,2 5,1 2,1 . 5,8 14,3 1МН4-ацетилацетонат <1,0 1,2 115 1170 >104 МН4-малонат <1,0 3,2 7,3 17,3 40,5 NH.-цитрат <0,5 0,7 0,7 2,0 5,6 м 2,001 НС1О4 4,7 8,5 18,9 25,2 53 П HNO3 8,5 9,7 10,5 11,2 13,1 НС1 5,4 6,4 13,2 19,2 38,9 nh4ci 8,9 5,7 12,5 17,9 37,1 МН4-ацетат 2,3 2,2 4,5 9,4 22,7 МН4-формиат 1,5 2,7 4,8 8,5 19,9 NH4-лактат <1,0 1,6 2,2 3,3 10,3 МН4-малат <1,0 1,7 0,9 1,7 6,9 МН4-а-оксиизобутират <1,0 1,7 2,5 6,3 17,9 МН4-тартрат <1,0 1,8 0,9 2,1 2,9 МН4-ацетилацетонат <1,0 1,0 78 838 6800 МН4-малонат <1,0 1,6 1,8 3,8 13,3 МН4-цитрат <0,5 0,4 0,2 0,6 1,7 з,оо м нсю4 2,2 4,2 11,0 14,4 27',3 п HNO3 4,5 5,8 4,8 6,2 4,7 НС1 3,3 4,3 7,1 10,6 20,0 NH4C1 7,5 3,4 7,7 10,0 19,5 МН4-ацетат 1,6 1,4 2,5 4,7 11,4 МН4-формиат 1,0 1,9 3,2 4,4 9,6 МН4-лактат <1,0 1,4 1,4 2,0 5,8 NH4-a -оксиизобутират <1,0 1,0 1,7 3,6 10,6 NH4-тартрат <1,0 1,3 0,8 1,2 1,5 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 461 Таблица 8.7 (продолжение) Среда Dg для ионов Be Mg Ca Sr Ba NF^-малонат <1,0 0,8 0,9 2,0 ИД МН4-цитрат <0,5 0,2 0,2 0,3 0,9 М 4,00 - НС1О4 1,7 2,9 7,9 10,9 20,2 П HNO3 2,8 4,1 2,8 4,7 3,2 НС1 2,4 3,0 5,8 7,6 12,4 nh4ci 6,4 2,2 5,2 7,5 13,5 МН4-ацетат 1,1 1,1 2,0 3,9 7,1 МН4-формиат <1,0 1,7 3,0 3,7 5,9 NH4-лактат <1,0 1,3 1,2 1,7 4,8 NH^a-оксиизобутират <1,0 <1,0 1,4 2,7 7,5 NH4-TapTpaT <1,0 1,0 0,5 0,9 1,1 МН4-малоиат <1,0 0,5 0,6 1,3 9,7 МН4-цитрат <0,5 <0,2 0,2 0,2 0,6 Условия равновесия: 250 см^ раствора, содержащего 1 ммоль элемента, приводят в равновесие с 2,718 г сухого обменника AG 5OW-X8 в 1ЧН4-форме в течение 24 ч. Если используют кислоту, количество обменника в Н-форме составляет 2,500 г. В системе Mg—1ЧН4-а-оксиизобутират исходная концентрация Mg равна 0,1 ммоля. pH всех растворов равен 7,0, за исключением кислот, а также систем Be—NH4C1, Be — ацетат, Be — формиат, где pH 5,0; pH системы, содержащей ацетилацетои, 9,0. Концентрация кислот и солей выражена как М/л, где М — молярность и п = 1 для моно-, 2 для двух- и 3 для трехосновной кислоты (например, 0,20 М/л 1ЧН4-тартрат = 0,10 М используемый раствор). 462 Часть III Таблица 8.8. Коэффициенты распределения/^ некоторых ионов [5] Система: AG 5OW-X8 — 0,1 М НС1 — Н2О — ацетон Элемент при содержании ацетона (И/И) 0% 20% 40% 60% 80% 90% 95% As(III) 1,4 1,4 1,5 1,4 1,7 1,4 1,6 As(V) 1,4 2,3 3,0 4,0 5,4 7,2 9,7 Au(III) 0,3 0,2 0,3 0,3 о,з о,з 0,2 Bi(IlI) Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- 1,6 1,3 0,8 ние ние ние ние Ca(II) 1940 2890 5020 >104 >104 >104 >104 Cd(II) 370 348 325 93 2,8 2,1 1,3 Co(II) 1080 1500 2800 6500 >104 720 15 Cr(III) 678 845 1480 2810 2920 1350 463 Cu(II) 990 1510 2450 3210 578 16,7 0,9 Fe(II) 904 1440 3740 ~104 985 40,2 2,4 Fe(III) >104 >104 >104 >104 28,6 2,4 0,5 Ga(III) >104 >104 >104 >104 1610 6,6 5,0 Hg(ll) 1,6 1,7 1,4 1,2 1,1 0,9 0,9 In(III) 815 795 452 106 2,6 0,5 <0,5 Mg(II) 826 1100 2180 4450 5900 5900 5900 Mn(ll) 1090 1670 3190 5700 6070 1490 67 Mo(VI)a 0,9 0,8 0,7 0,8 0,6 0,7 0,6 Nb(V)a 27,2 30,8 Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние ние ние Pd(ll) 1,6 2,0 1,8 1,9 1,7 1,6 1,5 Pt(IV) 1,4 1,6 1,4 1,7 1,6 1,4 1,0 Rh(III) 4,2 4,9 4,8 5,1 5,4 5,0 4,7 Sb(III) Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- ’ 5,9 13,7 ние ние ние ние ние Se(IV) 1,4 Осажде- Осажде- 54 40,0 34,8 — ние ние Sn(IV) Осажде- Осажде- Осажде- 1,6 1,1 1,3 1,0 ние ние ние Te(IV) 39,3 127 236 Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние ние T1(I) 386 402 625 Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние ние Tl(UI) 0,8 0,6 0,5 0,4 0,3 0,3 0,3 U(VI) 758 1090 2010 3280 824 53 3,9 V(IV) 604 846 1920 3970 4270 859 178 V(V)a’ 6 99 120 170 274 288 65 11,8 V(V)a' 8 15,0 5,4 5,3 5,3 И,7 11,2 10,1 W(VI)a 1,7 1,6 1,8 1,9 1,7 1,6 1,3 Zn(II) 1010 939 848 380 7,6 2,4 '1,2 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 463 Таблица 8.8а. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [5] Система: AG 5OW-X8 — 0,2 М НС1 — Н2О — ацетон Элемент при концентрации ацетона (И/И) 0% 20% 40% 60% 80% 90% 95% Аи(Ш) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Ве(П) 117 3Q7 621 1740 1860 1630 — Bi(III) Осажде- Осажде- Осажде- 1,0 1,0 0,8 0,8 ние ние ние Ca(II) 631 852 1340 2880 .7300 >104 >104 Cd(II) 84 75 56 7,1 1,7 0,5 <0,5 Co(ll) 340 456 860 1480 1830 100 2,3 Cs(I) 98 131 183 308 678 1128 — Cr(III) 242 354 498 742 750 420 219 Cu(II) 317 406 638 708 103 3,9 0,9 Fe(II) 328 467 788 1840 320 3,2 1,2 Fe(lll) 2700 3300 4650 2130 3,0 1,5 0,9 Ga(III) 3040 >104 >104 >104 22,9 5,3 4,2 In(III) НО 77 42,4 12,4 0,7 <0,5 <0,5 K(I) 64 85 154 349 805 1380 — La(III) 9120 >104 >104 >104 >104 >104 >104 Li(I) 17,1 24,5 38,0 68 127 190 — Mg(II) 281 356 620 1190 1430 1600 1600 Mn(II) 342 474 875 1550 1510 287 10,9 Mo(VI)a 0,8 0,9 1,3 1,1 0,9 0,8 0,6 Na(I) 29,9 42,2 76 160 333 495 — Ni(II) 340 423 798 1720 1780 1430 1260 Nb(V)a 10,8 12,6 Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние ние ние Rb(I) 71 95 162 334 763 1225 — Sn(IV) 99 6070 10,9 0,8 0,6 <0,5 <0,5 Sr(II) 810 1037 1038 4210 >104 >104 >104 Te(IV) 17,0 28,1 54,2 51,2 3,7 2,4 2,1 TI(I) 129 164 238 Осажде- Осажде- , Осажде- Осажде- ние ние ние ние Tl(III) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 U(VI) 252 346 571 796 372 7,8 3,4 V(IV) 197 244 398 756 770 248 58 V(V)a- B 10,6 9,7 8,5 5,5 17,8 14,1 4,9 W(VI)a 1,8 2,0 1,9 1,7 1,8 1,6 1,3 Zn(II) 336 396 384 48,9 2,7 2,1 1,4 464 Часть III 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 465 Таблица 8.86. Коэффициенты распределения D некоторых ионов [51 Таблица 8.8в. Система: AG ! Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [5] >0W-X8 — 1,0 M HCI — H2O — ацетон Система: AG 50W-X8 — 0,50 М HCI — Н2О — 5 ацетон Элемент при концентрации ацетона (И/И) Элемент D при концентрации ацетона (К/У) 0% 20% 40 °7о 60% 80% 90% 95% 0% 20% 40% 60% 80% 90% А1 278 464 751 1120 1180 1250 1310 А1 61 76 120 204 308 420 Аи(Ш) <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Au(III) <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Ва Be 431 42,1 674 56 1411 86 3950 132 Осаждение 164 Осаждение 143 Осаждение Ва Be 127 13,3 191 18,0 470 23,3 940 32,7 Осаждение 46,2 Осаждение Bi(III) Са <0,5 131 <0,5 178 <0,5 283 <0,5 632 <0,5 1310 <0,5 2140 <0,5 Bi(III) Са <0,5 40,8 <0,5 46,7 <0,5 102 <0,5 207 <0,5 663 <0,5 Cd 6,5 4,6 1,4 0,6 <0,5 <0,5 <0,5 Cd 1,6 0,8 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Co(Il) 72 89 145 256 127 4,0 1,2 Ce(III) 246 353 818 2080 5800 >104 Сг(Ш) 102 128 186 260 214 150 Со(П) 21,3 26,4 43,4 72 5,7 1,3 Cs 42,4 51 77 142 299 358 Сг(Ш) 32,7 42,3 63 97 94 42,1 Cu(II) 64 77 104 92 6,0 0,8 0,6 Cs 19,1 25,7 37,3 69 134 0,9 Fe(II) 71 88 149 243 12,4 1,9 1,2 Cu(II) 16,1 17,9 20,5 12,4 1,4 Fe(III) 205 215 240 43,2 1,6 1,3 1,0 Fe(II) 19,4 24,0 37,9 48,0 0,7 <0,5 Ga(III) 245 1110 1770 168 7,2 1,9 1,1 Fe(III) 29,2 30,1 35,0 10,1 1,4 0,6 In(lll) 7,6 4,7 2,7 1,4 0,6 <0,5 <0,5 Ga(III) 42,6 115 165 5,5 3,3 1,1 К 29,5 41,1 73 176 388 632 Hfa 3360 7350 >104 >104 >104 6700 La 1880 2810 6100 -104 >104 >104 >104 In(III) 1,8 0,9 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Li Mg 7,6 67 10,7 71 16,4 112 30,4 173 58 381 91 399 432 К 14,2 22,4 36,4 83 194 Осаждение Mn(II) 74 92 151 243 233 143 2,8 La 277 387 960 2340 >104 >104 Mo(VI)a <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Li 4,2 5,8 8,9 15,0 34,4 191 Na 13,9 20,1 33,2 76 170 291 Mg 20,2 23,4 34,8 58 106 Nb(V)a Ni(II) 3,8 70 5,4 85 Осаждение 149 Осаждение 257 Осаждение 304 Осаждение 249 Осаждение Mn(II) Mo(VI)a Na 20,2 <0,5 6,8 25,7 <0,5 10,6 40,0 <0,5 17,9 66 <0,5 41,2 28,2 <0,5 99 2,4 <0,5 Pb(II)r Rb 62 32,2 71 44,0 27,4 76 14,1 153 7,6 352 4,7 490 2,9 Nb(V)a 1,8 2,1 10,3 Осаждение Осаждение Осаждение Sn(IV) 6,3 3,6 2,0 1,3 0,7 <0,5 <0,5 Ni(II) 21,9 25,0 40,4 68 78 51 Sr 188 248 498 1050 2720 6180 Pb(II)r 5,8 10,2 14,8 5,2 2,1 0,7 Te(lV) 4,7 13,3 10,4 6,7 2,3 0,9 0,6 Rb 15,4 25,9 39,1 81 - 177 Ti(IV) 39,1 108 206 538 814 877 457 Sc 231 575 1100 3270 975 <0,5 T1(I) 37,7 51 43,9 Осаждение Осаждение Осаждение Осаждение Sn(IV) Sr 1,7 60 1,3 82 0,7 154 <0,5 408 <0,5 1640 Tl(III) U(VI) <0,5 58 <0,5 77 <0,5 117 <0,5 138 <0,5 15,1 <0,5 1,4 <0,5 0,9 Te(IV) 11,6 17,7 16,4 Осаждение Осаждение Осаждение V(IV) 42,7 52 79 121 106 38,2 Th(IV) 2220 3370 9500 >104 >104 >104 V(V)a' 6 25,1 28,3 37,3 62 23,9 6,1 Ti(IV) 11,9 23,4 34,4 75 173 166 V(V)a' B Zn 3,8 64 3,4 75 2,6 29,9 3,8 3,7 5,9 1,5 3,7 1,3 1,1 T1(I) Tl(III) U(VI) 11,6 <0,5 19,2 17,7 <0,5 27,0 16,4 <0,5 37,1 Осаждение <0,5 30,4 Осаждение <0,5 2,6 Осаждение <0,5 0,9 466 Часть III Таблица 8.8в (продолжение) Элемент Dg при концентрации ацетона (V/V) 0% 20% 40% 60% 80% 90% V(IV) 12,1 14,3 21,1 64 22,4 6,1 V(V)a' 6 8,1 9,4 14,1 22,6 8,6 4,2 V(V)a' 8 2,1 2,0 1,7 5,7 3,5 2,1 Y 175 238 448 1390 2810 Yb 157 224- 454 1080 2060 Zn 16,6 13,1 8,1 3,3 1,9 0,7 Zr 9200 >10* >104 >104 >104 6300 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 467 Таблица 8.8г. Коэффициенты распределения Dg некоторых иоиов [5] Система: AG 50W-X8 — 2,0 М НС1 — ацетон Элемент Dg при концентрации (V/V) 0% 20% 40% 60% 80% 90% А1 12,2 12,5 19,5 43,7 75 134 Ва 36 64 168 759 Осажде- Осажде- ние ние Be 5,2 6,0 7,5 10,9 15,3 23,1 Са 12,2 17,0 34,8 90 198 Се(Ш) 51 75 140 438 1310 103 Со 6,2 6,8 10,0 9,3 3,1 ' 1,1 Сг(П1) 4,7 8,3 13,3 23,7 31,5 28,4 Cs 10,4 12,0 18,3 33,6 45,6 Cu(II) 3,5 3,3 3,2 1,9 0,9 0,8 Fe(II) 5,7 5,9 8,7 1,7 1,3 0,9 Fe(III) 4,1 4,4 5,0 2,1 1,4 0,9 Ga(lII) 7,8 11,0 3,4 <0,5 <0,5 <0,5 Hf“ 169 358 1610 4280 695 8,9 К 7,4 9,0 15,5 37,5 61 La 57 79 155 470 1580 >103 Li 2,7 3,1 4,0 7,2 10,4 14,8 Mg 6,2 6,8 9,2 21,6 33,9 48,4 Mn(H) 6,0 6,3 9,4 14,5 8,7 2,8 Na 4,1 5,4 9,5 23,6 40,3 Осажде- ние Ni 6,3 6,6 10,4 17,3 20,1 17,8 Rb 8,1 И.5 18,4 38,0 56 Sc 31,6 60 158 753 1390 >103 Sr 17,8 23,9 52 174 606 Th(IV) 230 335 703 4900 >104 >104 Ti(IV)a 3,7 5,4 10,6 21,8 31,6 43,2 U(VI) 7,3 7,5 9,2 4,1 1,6 <0,5 V(1V) 4,1 4,5 6,2 9,4 11,4 4,9 V(V)a' B 1,3 1,3 2,9 4,7 5,9 4,0 Y(III) 28,9 41,3 77 199 401 Zn 521 1120 3070 8700 659 3,1 468 Часть III Таблица 8.8д. Коэффициенты распределения Dg некоторых иоиов [5] Система: AG 5OW-X8 — 3,0 М НС1 — Н2О — ацетон Элемент Dg прн концентрации ацетона (V/V) 0% 20<й> 40% 60% 70% А1 4,7 5,6 8,8 22,5 Au(III) 0,6 0,5 <0,5 <0,5 <0,5 Ва 18,5 40,0 130 Осаждение Осаждение Be 3,0 3,3 4,6 8,9 Са 7,4 8,8 18,4 78 Се(Ш) 20,0 30,5 65 288 ~103 Со(П) 2,7 3,1 4,3 1,6 0,9 Cs 6,0 7,1 10,4 19,1 Cr(III) 0,7 1,7 4,0 10,3 12,8 Cu(II) 1,6 2,7 3,3 5,8 Fe(II) 2,8 2,9 3,9 1,9 0,8 Hfa 24,0 47,1 239 1230 К 4,9 6,7 11,7 26,1 La 23,8 34,7 73 349 >103 Li 2,2 2,7 3,3 5,8 Mg 3,6 4,1 5,8 11,3 Mn(II) 2,6 3,0 4,1 2,9 1,2 Na 2,8 4,2 7,4 17,7 Ni(II) 2,4 3,5 4,9 7,6. 8,8 Rb 5,3 7,5 11,8 24,6 Sce 12,4 24,5 51 111 Sr 10,0 13,0 • • 30,3 151 Th 97 150 431 3400 >104 Y 11,9 15,7 35,2 117 Yb 11,5 13,6 27,8 98 Zr 85 145 393 850 . 4,7 Примечания к табл. 8.8 — 8.8д: а 0,1% Н2О2 (2,5 см3 30%-ной Н2О2). 6 Частичное восстановление до V(IV). в Приведение в равновесие в течение 2 ч. г 0,2 ммоль + д 5,6 ммоль + е 1,0 ммоль Mm+/w. Условия равновесия: 2,500 г обменника в Н-форме, высушенного при 60°С в вакууме (над Р2О5), приводят в равновесие с 250 см3 раствора, содержащего 5/т ммолей ионов М/и+, в течение 24 ч прн 25°С. Равновесные концентрации определяют в обеих фазах спектрофотометрическим нли атомно-абсорбционным методом. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 469 Таблица 8.8е. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [6] Система: Dowex 50-Х12 — НС1 (1,2 М) — Н2О — ацетон Элемент Dg прн концентрации ацетона (V/V) 20% 40% 60% 70% 80% 90% Ag <1 <1 <1 <1 <1 <1 As(III, V) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Au(III) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Ва 540 1300 2500 3300 4500 Осаждение Bi <1 <1 <1 <1 <1 <1 Вг 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 Ca 79 200 610 1500 2300 104 Cd <1- <1 <1 <1 <1 <1 Ce(III) 1800 4500 >104 >104 >104 >104 Co 12 22 72 50 <1 <1 Cr(III) 4,8 10 24 30 26 19 Cs 31 62 130 220 370 470 Cu 16 19 3,2 <1 <1 <1 Fe(III) 21 39 1,6 <1 <1 <1 Ga 60 140 <1 <1 <1 <1 Gd 1300 2000 6900 >104 >104 >104 Ge(IV) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Hf(IV) 2 4 34 120 470 10 Hg(II) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Ho 450 1300 3800 7200 >104 >104 In 2,0 4,5 1,3 <1 <1 <1 1 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 К 14 46 110 170 - 270 360 La 2400 7900 >104 >104 >104 >104 Li 7,0 12 23 50 90 140 Lu 320 980 4000 6900 >104 >104 Mg 22 74 120 150 150 150 Mn(II) 21 46 69 78 21 <1 Mo(VI) <1 . <1 <1 <1 <1 <1 Na 10 18 45 85 130 160 Nd * 1200 3500 >104 >104 >104 >104 Ni 35 58 120 250 110 110 Os(IV) 150 96 38 22 17 13 P(V) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Pd(II) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Pt(IV) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Rb 39 56 120 240 350 440 Re(VII) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Sb(III) 4,6 1,4 <1 <1 <1 <1 Sb(V) 4,8 3,2 1,6 <1 <1 <1 Sc 60 2300 6800 9400 >104 >104 Se(IV) 2,5 <1 <1 <1 <1 <1 Sm 1000 3600 >104 >104 >104 >104 470 Часть III Таблица 8.8е (продолжение) Элемент Dg при концентрации ацетона (V/V) 20% 40% 60% 70% 80% 90% Sr 200 500 1600 5400 8600 >104 Ta(V) Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- Осажде- ние ние ние ние ние ние Tb 700 2200 9200 >104 >104 >104 Tc(VII) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Te(IV) <1 6,7 3,6 3,6 3,6 3,6 Tl(III) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Tm 400 1200 4200 6200 >104 >104 W(VI) <1 <1 <1 <1 <1 <1 Y 400 1000 36000 5400 8600 >104 Yb 200 580 1800 3000 4800 6800 Zn 6,1 1 <1 <1 <1 <1 1,000 г обменной смолы, общий объем 50 см3; радиоактивный индикатор; время установления равновесия 20 ч. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 471 Таблица 8.9. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [7] Система: Dowex 50W-X8 — НСООН— Н2О Ион Dg при концентрации кислоты 3 M 5 M 7 M 9 M 11 M 13 M 15 M 19 M 21 M 23 M Ва(П) 146 146 133 95 95 87 225 179 95 52 Bi(III) П.С. П.С. >103 >103 804 316 173 96 56 52 Ccl(II) 218 250 228 262 250 700 450 527 450 700 Ce(III) П.С. 366 366 470 470 470 396 340 575 518 Со(П) П.С. П.С. П.С. П.С. П.С. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. Cu(II) 311 >103 >103 >103 >103 >103 >103 >103 >103 >103 Ga(III) П.С. П.С. П.С. П.С. П.С. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. 1п(Ш) 616 655 655 750 807 >103 >103 873 849 950 La(III) 760 616 350 172 160 217 200 200 200 200 Mg(II) 231 315 325 325 347 272 305 325 287 257 Мп(П) 128 369 925 662 459 274 >103 >103 >103 >103 Nd(III) П.С. 929 789 >103 >103 >103 >103 929 929 800’ Ni(II) >103 861 162 269 n.c. n.c. n.c. n.c. n.c?" n.c. Pb(II) .58 77 125 125 182 600 600 600 762 103 Pr(IH) П.С. 684 733 789 853 >103 >103 >103 >103 929 Sm(III) П.С. >103 733 >103 787. >103 509 853 853 853 Th(IV) П.С. П.С. П.С. П.С. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. Y(III) 490 495 550 495 550 616 616 700 966 966 Zn(II) 121 226 221 182 210 600 >103 >103 >103 >103 Zr(IV) 106 106 297 366 911 911 >103 >103 >103 >103 п.с. — полная сорбция. Условия равновесия: общий объем раствора — 50 см3; исходная концентрация элемента 1-10“3 моль/л; 0,5 г обменника в Н-форме; встряхивание в течение 3 ч при 30± 1°С. 472 Часть III Таблица 8.10. Коэффициенты распределения Dg некоторых элементов [7J Система: Dowex 5OW-X8 — (диоксан + 3,0 М муравьиная кислота) (1:1) Элемент Dg при концентрации диоксана (И/И) 1О<7о 30% 50% 70% 90% Ва 133 225 293 200 225 Bi >10’ >103 >104 >104 >103 Cd >10’ 632 >103 >103 700 Се 430 430 470 470 470 Со П.С. П.С. П.С. П.С. п.с. Си >Ю3 >103 >103 п.с. п.с. Ga п.с. п.с. П.С. п.с. п.с. In 430 655 581 655 >103 La 15 750 750 750 п.с. Mg >10’ >103 >103 564 256 Mn 108 543 967 967 >103 Nd 853 789 853 853 853 Ni П.С. П.с. П.С. п.с. П.С. Pb 227 878 п.с. п.с. П.С. Pr 684 684 729 854 854 Sm 602 >103 929 929 853 Th П.С. П.с. П.С. П.С. П.С. Y 700 250 250 495 >103 Zn >103 >103 >103 >103 >103 Zr 22 13 0,00 0,00 1,6 п.с. — полная сорбция. Первоначальные условия такие же, как указаны в табл. 8.9. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 473 Таблица 8.11. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [8] Система: Amberlite IR-120—NaNO2—Н2О Ион Dg при концентрации нитрита 0,1 м 0,3 М 0,5 М 0,7 М 1,0 м 1,5 М 2,0 М 3,0 М 4,0 М Ag+ 21 10 8 6 6 6 6 6 6 Cd2 + 18 4 0 0 0 5 4 2 2 Со2+ 55 27 12 10 7 3 6 3 6 Cu2+ 7 50 43 20 36 31 33 39 29 Hg2+ 27 0 0 0 1 2 2 12 . 16 Ni2 + 48 20 14 3 6 5 8 4 2 Tl+ 27 17 10 9 9 6 4 1 1 Zn2+ 55 29 13 9 5 3 3 4 5 Условия равновесия: 1,000 г обмеииика в Na-форме; исходная концентрация элементов: 0,1 ммоль/л для Ag+ и Т1+; 0,05 моль/л для других элементов. Общий объем раствора — 50 см3. Таблица 8.12. Коэффициенты распределения D некоторых иоиов [8] Система: Dowex 1-Х8—NaNO2—Н2О Ион Dg при концентрации нитрита 0,1 м 0,3 м 0,5 М 0,7 М 1,0 М 1,5 М 2,0 М 3,0 М 4,0 М Ag+ 7 50 44 19 35 30 42 29 29 Cd2 + 2 - 23 40 45 46 50 52 46 52 Со2+ 1 1 4 12 18 30 50 64 50 Cu2+ 20 21 50 44 И 35 30 29 23 Hg2+ 20 177 122 104 97 85 78 75 75 Ni2+ 4 0 0 0 4 1 29 3 20 Tl + 0 0 0 0 0 2 2 4 9 Zn2+ 0 2 6 9 43 17 26 27 54 Условия равновесия: 1,000 г обменника в NOj-форме; исходная концентрация элемента 0,1 ммоля Мт + /т. Общий объем- раствора — 50 см3. 14-581 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 475 Таблица 8.14. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [10] Система: Amberlite IR-120 — 0,1 М HNO3 — CH3COONH4— Н2О Ион D прн концентрации CH.COONH S 3 4 0,01 м 0,05 М 0,25 М 1,2 М Ag(I) 76,8 71,6 26,8 5,7 Al(III) 4410,6 4284,4 658,7 0,0 Ва(П) 1600,7 1511,5 369,4 25,4 Bi(III) 5778,3 11383,3 Осаждение Осаждение Ca(II) 664,3 559,8 116,7 7,9 Ce(IV) 994,0 994,0 385,0 0,2 Co(II) 400,0 361,4 65,2 0,2 Cu(II) 481,9 404,6 20,6 1,0 Fe(III) 686,3 1246,0 27,5 18,6 Ga(III) 3750,0 2482,8 Осаждение 140,0 Hg(II) 1,2 1,4 2,9 3,6 La(III) 2583,9 4841,6 306,7 0,9 Mg(II) 334,5 292,9 65,3 3,1 Mn(II) 442,5 391,0 73,1 4,7 Ni(II) 626,6 568,6 77,4 4,7 Pb(II) 2033,3 1512,5 30,6 1,0 Sc(III) 2659,3 2778,9 13,4 0,1 Th(IV) 12736,0 6375,0 31,1 0,8 Y(HI) 4225,2 2150,7 165,1 0,1 Zn(II) 413,0 366,7 55,0 0,5 Условия равновесия: 1,000 г воздушно-сухого обменника в Н-форме; общий объем раствора 50,0 см^; встряхивание в течение 2 ч прн 30±2°С; отношение концентрации сорбированного нона к обшей вмкости обменника приблизительно 0,4. АПб Часть III Таблица 8.15. Коэффициенты распределения D некоторых ионов [И] Система: сильноосновный анионообменник — H2SO4 — Н2О Ион при концентрации кислоты 0,025 M 0,05 М 0,25 М 0,50 М As(V) -10 <10 >1 >1 Bi(III) -10 -10 <10 <1 Cr(III) -5 >1 <1 <1 Fe(III) -10 <10 <1 <1 Mo(VI) -104 >103 -103 -600 Nb(V) — -103 >100 -100 Pa(V) — >100 >100 <100 Ru(IV) — -10 <10 >1 Sc(III) — 40 -20 -5 -3 Th(IV) -500 -100 -10 <10 Ti(IV) <10 -5 <1 <1 UO2(II) -104 >103 >100 -50 ’ V(V) -50 -20 <10 <1 Zr(IV) >104 >103 >102 -60 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 477 Таблица 8.16. Величины коэффициентов распределения Dg некоторых ионов [12] Система: Amberlite IRA-68 — НВг — Н2О Ион Dg при коицеитрации НВг 0,01 M 0,05 M 0,1 M 0,5 M 1,0 M 4,0 M 6,8 M 10 M 12 M Ag(I) 5000 3680 — 640 200 , 16 7 3,8 3 Au(III) — 450 200 138 131 67 46 49 47 Са(П) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Cd(II) 27 — 33 40 25 20 16 22 17 Со(П) 0 0 0 0 0 0 0 20 25 Cr(III) 0 0 0,9 1,4 1,2 1 1,7 2 1,6 Cs(I) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Cu(II) 0 0 0 1,3 1,5 1,5 2,5 6 8 Fe(III) 0 0 0 0 0 0 3,1 22 17 Ga(III) 0 0 0 2,6 0,9 4 35 46 118 Hf(IV) 28a — 28a — 15a 0,5 1 1,5 18 Hg(II) 5500 4100 3800 1600 570 110 27 23 24 In(III) 0 0 0 0 5 18 27 46 — Ir(IV) 287 — 128 — 128 — 22 13 17 Mn(II) 0 0 0 0 0 0 1,8 2,8 17 Mo(VI) 107a 80a 42a 19 4 11 32 — 77 Nb(V) 71a 105a 37a 7a — 13 35 56 82 Pb(II) 24 23 39 59 37 14 18 23 — Pt(IV) 10000 4100 3800 1600 — 147 130 — 150 Re(VII) 464- — 142 32 — 9 6,5 — — Sb(V) 2,4a 0,8a — 1 6 10 8,6 — 10,2 Sn(IV) 26a 44a 60a 70 — 91 96 99 117 Tl(III) — — 1002 474 287 118 87 69 — Tm(III) 0 0 1 1 1 5 7 11 24 U(VI) 0 0 0 0 1 14 32 48 67 -V(IV) 0 0 0 0 1,8 1,9 1,8 1,9 2,4 W(VI) 300a. 340a 28Oa — 150 115 90 — 25 Zn(II) 0 0 0 0 1,1 42 35 35 32 Zr(IV) 35a 12a 2a 5a 5 12 13 — 77 а Частичный гидролиз. Обменник в Вг-форме. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 479 478 Часть III Таблица 8.18. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [14] Таблица 8.17. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [13] Система: Dowex 1-Х8____Н РО — Н2О Система: Amberlite А-29 — NaOH — Н2О Ион D при концентрации H-PO Ион D при концентрации NaOH 3 M 5 M 7 М 9 М 12 М 14 М 0,1 M 1 M 0,10 M 1,00 M 10,0 M 26 16 28 А13 + Ag(I) 143 205 61 10 3 <0 <0 <0 As(III) 31 6 5 4 5 0 — — AsO~ <0 <0 <0 Au(III)a 471 625 440 310 — 371 154 68 ВО- <0 <0 <0 Br(I) 1000 114 86 91 68 95 20 18 Вг~ 1,04 1,00 1,20 Cd(II) 4 2 2 2 1 2 — 0 ВгО- 2,24 1,75 1,03 Cr(III) 26 17 14 9 8 — 9 14 Са2+ <0 <0 <0 Cr(VI) 43 9 0 0 9 3 6 ~1 СН,СОО" 1,04 0,53 <0 Cs(I) 7 2 ~1 ~1 ~1 ~1 ~1 — сг 1,00 0,15 <0 ’ . Cu(II) 0 2 ~1 4 2 0 0 — С1О7 4,20 3,40 2,76 (5 M NaOH) Fe(III) ' 368 31 3 2 ~1 ~1 ~1 0 CN- 2,10 1,54 1,08 Ga(III) 19 0 0 0 0 0 0 0 Со2 + 0,24 0,08 <0 Gd(III) 14 ~1 — ~1 ~1 0 0 0 СО2- 1,25 <0 <0 Hf(IV) 102 226 56 41 2 16 9 — CrO2- 2,89 1,34 <0 Hg(II) 9400 . 2000 542 379. 122 142 50 67 Cs + <0 <0 <0 I(D 1800 1000 515 318 176 235 65 Cu2 + 0,18 In(III) 54 10 6 0 — 0 — — F“ 0,32 0,00 0,30 Ir(IV)a 328 130 95 65 57 66 29 34 Г 3,70 3,34 2,04 K(I) 3 <1 <1 <1 — 0 — — ю- 0,75 0,00 <0 La(III) 15 6 2 0 0 0 0 0 Ю4~ 3,68 2,00 1,56 (5 M NaOH) Lu(III) 205 34 6 2 7 0 0 0 Мп2 + <0 Mn(II) 8 4 7 6 - 8 5 8 — ' МоО2” 3,23 1,49 <0 Mo(VI) 3700 211 87 30 23 0 3 3 NO"4 2,54 2,26 2,01 Na(I) ~1 ~1 ~1 <1 <1 <1 - <1 <1 РЬ2+ <0 <0 0,08 Nb(V) 3000 3500 81 19 13 0 0 0 РО3- 0,08 <0 <0 Np(lV) 48 76 22 10 7 3 6 3 Re6~ 3,96 4,06 2,54 (5 M NaOH) Os(IV)a 400 286 293 264 232 251 148 137 s2-4 1,54 1,04 1,23 Pd(II)a 889 802 686 729 537- — 347 198 SeO2- 1,28 0,11 0,10 Pt(IV)a 3000 3000 3000 3000 1400 — 463 289 SiO2- 0,38 <0 <0 Pu(IV) 629 187 6 0 — 0 0 0 3 0,68 Rb(I) <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 SO2-4 1,97 0,78 Re(VII) 559 238 140 79 36 57 21 8 TeO2- 3,10 3,28 2,20 Rh(III) 46 21 9 5 6 2 — 0 Ti + <0 0,18 <0 S(VI) 6300 116 36 33 30 12 17 12 VO,- 0,56 0,08 <0 Sb(III) 261 22 43 55 17 11 0 0 Zn2* 0,44 <0 <0 Sc(IH) 1400 147 23 12 4 4 3 3 Se(IV) Sn(II) 4 ~1 132 0 140 0 68 0 88 0 72 6, 0 8 0 32 Измерения выполнены в отсутствие СС>2. Условия равновесия: 2,00 г обменника в ОН-форме; общий объем — 25,0 см3. 480 Часть III Таблица 8.18 (продолжение) Ион Dg при концентрации Н^РОд 0,1 M 1 M 3 M 5 M 7 M 9 M 12 M 14 M Ta(V) 625 309 178 138 23 37 38 5 Tc(VII) 16000 584 330 458 168 242 94 54 Tm(III) 62 7 6 0 0 0 0 0 W(VI) 29 24 15 11 8 2 0 0 Zn(II) 4 3 2 2 2 2 4 — Zr(IV) >104 >10’ 77 30 0 0 — 3 а Элементы вводят в виде хлорндных комплексов. Ва(П), Са(П), Co(II), Ge(IV), Ni(II), Pr(III), Sr(II), T1(I) н Y(III) не сорбируются во всем исследованном интервале концентраций Н^РОд. Условия равновесия: Ионообменник в фосфатной форме; элементы в виде радиоактивных индикаторов. Степень насыщения обменника не превышает 1% емкости смолы. 8. Коэффициенты распределения иоиов в представленных системах 481 Таблица 8.19. Величины коэффициентов распределения Dg золота н платиновых металлов [15] Система: Dowex 1-Х8 — НС1 — Н2О Ион Dg при концентрации кислоты 1,2 M 3,0 M 6,0 M 9,0 M 12,0 M Au(III) io4 - 104 3500 103 470 Ir(III) 19 7,7 2,3 1,5 1,9 Ir(IV) 104 7000 2600 1500 700 Os(IV) 104 104 4800 3700 1100 Pdf II) 1300 500 120 50 32 Pd(IV) 1600 350 80 55 33 Pt(H) 104 5000 2800 710 480 Pt(IV) 104 • 3600 1900 870 430 Rh(UI) 20 7 2,7 1,6 1,6 Ru(III) 650 300 90 25 11 Ru(IV) 820 420 70 25 15 Условия равновесия: 1,000 г обменника в Cl-форме приводят в равновесие в течение 12 ч с раствором (100 см3), содержащим 5 мг изучаемого элемента. 482 Часть III Таблица 8.20. Величины некоторых ионов на бумаге Whatman СМ-50 и Amberlite WA-2 при различном составе элюента3 [16] Ион Rf Whatman CM-50 Amberlite WA-2 1 2 3 4 5 6 Ag(I) 0,5 0,36 0,17 0,17 0,13 0,06 А1(1П) 0,78 0,36 0,04 0,00 0,52 0,00 0,41 0,00 0,41 Ва(П) 0,52 0,35 0,05 0,32 0,26 0,15 Ве(П) 0,85 0,71 0,12 0,18 0,46 0,10 0,33 0,05 0,18 Bi(III) 0,88 0,6 0,05 0,02 -• 0,00 0,00 Са(П) 0,65 0,45 0,08 0,49 0,38 0,23 Cd(II) 0,72 0,44 0,08 0,21 0,14 0,06 Се(1П) 0,69 0,29 0,03 0,16 0,08 0,02 Со(П) 0,70 0,52 0,10 0,58 0,48 0,25 Cu(II) 0,63 0,34 0,04 0,21 0,15 0,04 Fe(III) — — 0,03 0,00 0,00 0,00 Hg(II) 0,78 0,56 0,09 0,05 0,03 0,00 La(III) 0,66 0,32 0,02 0,14 0,07 0,03 Mg(II) 0,84 0,62 0,17 0,79 0,64 0,48 Mn(II) 0,75 0,52 0,13 0,64 0,50 0,31 Ni(II) 0,68 0,52 0,10 0,57 0,46 0,27 Pb(II) 0,53 0,27 0,04 0,15 0,06 0,02 Sc(III) 0,75 0,44 0,04 0,04 0,02 0,00 Sr(II) 0,62 0,48 0,11 0,48 0,37 0,27 T1(I) 0,48 0,46 0,25 0,33 0,24 0,20 Y(III) 0,79 0,50 0,04 0,23 0,11 0,03 Zn(II) 0,72 0,45 0,09 0,35 0,23 0,13 Zr(IV) — — — 0,03 0,03 0,03 а Состав элюента: 1: 1,0 М ацетат натрия — 2: 0,5 М ацетат натрия — 3: 0,1 М ацетат 4: 3,0 М ацетат 5: 2,0 М ацетат 6: 1,0 М ацетат 0,5 М натрия — 0,1 М натрия — 3,0 М натрия — 2,0 М натрия — 1,0 М 1,0 М уксусная кислота; уксусная кислота; уксусная кислота; уксусная кислота; уксусная кислота; уксусная кислота. Таблица 8.21. Величины R^ некоторых катионов на ионообменной бумаге различного типа как функция состава элюента (2,4 М HCl + CHjCOOH^O—80%) [17] Ион Бумага3 Rj. при содержании CHjCOOH (V/ V) 0% 30% 50% 80% Ва(П) SA-2 0,04 0,06 0,05 0,04 SB-2 1 0,92 0,88 0,81 MN 1 0,81 0,89 0,68 W-l 0,89 0,71 0,64 0,67 Се(Ш) SA-2 0,10 0,03 0,01 0,01 SB-2 1 1 1 0,70 MN 1 1 0,84 0,49 W-l 1 0,90 0,69 0,62 Со(П) SA-2 0,46 0,39 0,33 0,04—0,55 SB-2 1 1 0,15; 0,84 0 MN 0,92 0,88 0,69 0,42 W-l 1 0,85 0,72 0,46 Cu(II) SA-2 0,59 0,61 0,59 0,49 SB-2 0,75 0,20 0,06 0 MN 0,89 0,80 0,62 0,42 W-l 1 0,84 0,72 0,43 Fe(III) SA-2 0,57 0,51 0,36 0,10; 0,53 SB-2 0,57 0,04 0,05 0 MN 0,87 0,72 0,55 0,75 W-l 1 0,82 0,68 0,73 La(III) SA-2 0,13 0,06 . 0 0,02 SB-2 1 1 1 0,76 MN 1 1 0,84 0,52 W-l 1 0,86 0,76 0,60 Ni(II) SA-2 0,46 0,39 0,33 0,32 SB-2 1 1 0,78 0,41 MN 0,92 0,88 0,74 0,33 W-l 1 0,85 0,72 0,30 Sm(III) SA-2 0,12 0,06 0,01 0,02 SB-2 1 1 1 0,70 MN 1 1 0,82 0,45 W-l 1 0,90 0,69 0,59 Sr(II) SA-2 0,26 0,16 0,09 0,06 SB-2 1 1 1 0,62 MN 0,88 0,85 0,77 0,60 W-l 0,90 0,82 0,69 0,57 Zn(II) SA-2 0,04—0,47 0,04—0,51 0,04—0,44 0—0,31 SB-2 0 0 0 0 MN 0,55 0,42 0,43 0,42 W-l 1 1 1 0,51 а SA-2: Amberlite SA-2 (сильнокислотная катнонообменная бумага); SB-2: Amberlite SB-2 (снльноосновная анионообменная бумага); MN: Macherey, Nagel and Со. (сильноосновная анионообменная бумага — целлюлоза); W-l: Whatman № 1. 484 Часть III Таблица 8.22. Величины некоторых катионов на бумаге, содержащей фосфат олова(1У), как. функция концентрации кислоты [18] Ион Rj при концентрации кислоты HCI HNO, H.SO. НС1О, СН,СООН 3 2 4 4 3 0,1 M 1,0 M 0,1 M 1,0 M 0,05 M 0,5 M 0,1 M 1,0 M 1,0 M А1(Ш) — 0,70 — 0,71 0,05 0,69 0,05 0,70 0,00 Ва(П) 0,13 0,79 0,15 0,82 — — 0,07 0,77 0,00 Bi(III) 0,04 0,88 0,01 0,03 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 Са(П) 0,28 0,84 0,29 0,81 0,23 0,86 0,20 0,81 — Cd(II) 0,23 0,82 0,17 0,76 0,17 0,73 0,15 0,76 0,01 Се(1П) 0,00 0,06 0,00 — 0,00 0,08 0,00 0,06 0,00 Ce(IV) 0,00 0,05 0,00 0,07 0,00 0,04 0,00 0,03 0,00 Со(П) 0,28 0,88 0,20 0,80 0,18 0,78 0,14 0,78 0,00 Cr(III) — 0,87 — 0,90 0,19 0,92 0,05 0,88 0,00 Cs(I) 0,01 0,13 0,05 0,23 0,02 0,16 0,04 0,18 0,00 Cu(II) 0,07 0,78 0,04 0,60 0,03 0,6Q 0,02 0,61 0,00 Fe(III) 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 - Ga(III) 0,01 — 0,00 — 0,00 — 0,00 — 0,00 Hg(II) 0,75 0,89 0,75 0,80 0,65 0,73 0,72 0,76 — K(I) 0,16 0,42 0,20 0,60 0,23 0,51 0,18 0,52 0,03 La(III) 0,05 — 0,03 — 0,00 — 0,00 — — Mn(II) 0,12 0,71 0,12 0,65 0,11 0,70 0,07 0,59 0,00 Ni(II) 0,30 0,86 0,28 0,86 0,23 0,83 0,18 0,84 0,00 Pb(II) 0,02 0,57 0,01 0,45 — — 0,00 0,23 0,00 Rb(I) 0,07 0,22 0,10 0,35 0,07 0,24 0,06 0,30 0,00 Sr(II) 0,26 0,84 0,27 0,85 — — 0,15 0,82 0,00 Th(IV) 0,00 — 0,00 0,00 0,00 — 0,00 0,00 0,00 Ti(IV) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 T1(I) 0,01 0,08 0,03 0,13 0,02 0,11 0,02 0,14 0,00 UO2(II) 0,00 0,15 0,01 0,09 0,00 0,13 0,00 .0,05 0,00 Zn(II) 0,20 0,89 0,17 0,80 0,12 0,79 0,10 0,78 0,01 Zr(IV) 0,01 — 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Установка для восходящей хроматографии. Температура 25т 1°С. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 485 Таблица 8.23. Величины Rj некоторых катионов на бумаге, содержащей фосфат циркония, как функция концентрации кислоты [19] Ион прн концентрации кислоты HCI hno3 h2so4 нсю4 0,1 M 1,0 M 0,1 M 1,0 M 0,05 M 0,5 M 0,1 M 1,0 M Ag(I) — — 0 0,05 0 0 — — Al(III) 0,13 0,77 0 0,75 0,02 0,72 0,05 0,71 Bi(III) — 0,83 0,06 0,28 0 0 — 0 Са(П) 0,80 — 0,66 0,81 — — 0,71 0,82 Cd(II) 0,60 0,81 0,40 0,79 0,46 0,86 0,34 0,80 Ce(III) 0,25 0,84 0,15 0,76 0,10 0,71 0,05 0,78 Co(II) 0,67 0,77 0,62 0,80 0,53 0,87 0,50 0,73- Cs(I) 0 0 0 0 0 0 0 0 Cu(II) 0,56 0,78 0,48 0,81 0,41 0,84 0,46 0,83 Fe(III) 0 0,04 0 0 0 0,02 — 0 K(I) 0,50 0,60 0,40 0,75 0,30 0,64 0,66 0,78 La(III) 0,28 0,84 0,28 0,80 0,20 0,82 0,20 0,82 Li(I) 0,76 0,85 0,77 0,87 0,77 0,84 0,79 0,80 Na(I) 0,67 0,83 0,75 0,84 0,50 0,77 0,66 0,78 Ni(II) 0,61 0,85 0,64 0,86 0,63 0,86 0,53 0,80 Pb(II) — — 0,08 0,75 — — 0,08 0,53 Rb(I) 0,12 0,48 0,15 0,50 0,07 0,34 0,13 0,47 Sr(II) 0,77 — 0,62 0,84 — — 0,68 0,80 Th(IV) 0 0 0 0 0,04 0,04 0 0 U(VI) 0 0,32 0 0,15 0,12 0,29 0,02 0,20 Y(III) 0,05 0,65 0,06 0,66 0,01 0,67 0 0,58 Zn(II) 0,63 0,76 0,47 0,77 0,64 0,80 0,45 0,78 Установка для восходящей хроматографии. Бумага Whatman № 1, содержащая 3,5 мг/см2 фосфата циркония. 486 Часть III 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 487 Таблица 8.24. Величины R^ ионов щелочных металлов на бумаге, содержащей аммониевую соль фосфорномолнбденовой кислоты [20] Проявляющий раствор Rj. для элемента Li Na К Rb Cs 0,2 М NH4NO3 0,83 0,76 0,45 0,09 0,00 0,4 М NH4NO3 0,85 0,76 0,57 0,10 0,00 0,6 м nh4no3 0,88 0,77 0,64 0,13 0,00 0,8 М NH4NO3 0,89 0,79 0,67 0,14 0,01 1,0 м nh4no3 0,90 0,80 0,72 0,19 0,01 0,1 М HNOj 0,87 0,77 0,65 0,14 0,00 0,89 0,77 0,67 0,13 0,00 Установка для восходящей хроматографии. Температура 25 °C. Таблица 8.26. Коэффициенты распределения Dg одно- и двухвалентных катионов на неорганическом ионообменнике — аммониевой соли фосфорномолнбденовой кислоты [22] Ион D g Ион Dt Li + 10,6 Mg2+- 12,9 Na+ 7,4 Ca2 + 16,2 K + 51,7 Sr2+ 13,6 Rb+ (0,15 M) 58,2 Ba2 + 26,8 Cs + 86,8 Mn2+ 12,7 H,O+ (0,025 M) 8,0 Co2 + 11,9 Ag + 48,5 ’ Ni2 + 15,0 Ti + 82,9 Cu2+ 18,1 Zn2 + 16,8 Cd2+ 15,2 Концентрация исходного раствора элемента 0,01 М. Таблица 8.25. Величины R, изотопов ’«Sr и 90У (без носителей) на бумаге, содержащей фосфат олова(1У) [21] Элемент Растворен- Rj. при концентрации проявляющего раствора ное ве-щество 0,1 м 0,2 M 0,4 М 0,6 М 0,8 М 1,0 М 1,5 М 2,0 М ’«Sr nh4no, 0,15 0,39 0,63 0,67 0,73 0,80 0,89 0,96 90y 0,00 0,00 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 ’«Sr HNOj 0,16 0,25 0,55 0,62 0,77 0,81 0,85 0,91 0,00 0,01 0,01 0,01 0,05 0,06 0,02—0,31 0,14—0,49 ’«Sr HCI 0,15 0,27 0,53 0,64 0,73 0,78 0,83 0,88 90y 0,00 0,00 0,02 0,02 0,05 0,07 0,10—0,41 0,13—0,49 Установка для восходящей хроматографии. Температура 20°С. Таблица 8.27. Коэффициенты распределения Dg некоторых одно- и двухвалентных катионов [22]. Система: аммониевая соль фосфорномолнбденовой кислоты — 0,1 М нитрат аммония Ион D g Ион D g Li + 0,57 Mg2+ 0,81 Na+ 0,78 Ca2 + 1,48 К + 4,7 Sr2+ 1,34 Rb+ 266 Ba2+ 3,68 Cs + 4024 Mn2 + 1,34 Ag + 54 Co2 + 1,33 Ti+ 3939 Ni2+ 1-77 н,о+ 0,84 Cu2 + 1,92 Zn2 + 4,28 Cd2+ 2,21 Элементы присутствуют в следовых концентрациях. Ряд селективности для М2+: Zn > Ва > Cd > Си > Ni > Са > Mn > Sr > Со > Mg. 488 Часть III Таблица 8.28. Коэффициенты распределения Dg и факторы разделения а Ионов К +, Rb+ и Cs+ на ферроцианидах (Fo) различных типов [23] Обмеииик D g a K + Rb+ Cs+ Rb/K Cs/Rb NiFo 1 • io2 1 • 104 3 1O4 100 2,8 CoFo 2-Ю1 8,6-103 2,5 • 104 390 2,9 ZnFo 1 -102 4,8-103 2,5-IO4 42 4,8 FeFo 7-10° 2.5-1O3 2-104 380 8,3 CuFo 2-10* 1,3-Ю3 1-103 64 7,6 AgFo 4-10° 8,5 • 10J 7,5 • 103 20 90 UO2Fo 2,7-102 1,6-103 4.2-103 5,8 2,6 CdFo 2,4 IO2 4,7-10' 6,6-Ю2 0.2 14 Условия равновесия: 0,25 г ионообменника; нейтральный раствор; объем 15 см3; элемент без носителя; встряхивание в течение 60 мин. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 489 Таблица 8.29. Коэффициенты распределения Dg различных ионов в Н2О или растворах HNO3 на ферроцианиде олова(П) [24] Ион H2O D g 0,05 M HNO3 А13 + >5700 285 AsO3’ 0,00 0,00 Ва2 + >9300 3100 Bi3 + >5000 450 Са2+ >9900 1500 Cd2 + 2350 47 Се3 + >6800 1625 Со2 + >9800 >9800 . Си2 + >31000 37,5 Ga3 + >6200 3100 HfO2 + >4000 >4000 Hg2 + >5800 550 In3 + 269 46 La3 + >3000 1500 Mg2 + 68,00 0,00 Mn2 + >11000 >11000 Nd3 + >8000 >8000 Ni2 + >11500 >11500 Pb2 + >9900 137 pr3 + >7550 2450 Sc3 + >6750 382 Sm3 + >6450 >6450 Th4 + >5400 33 UO2 + 3800 3800 VO2 + >11050 829 Y3 + >9400 3100 Zn2 + 1357 18 Zr4+ >1700 16 Условия равновесия: 0,500 г сухого ионообменника в Н-форме приводят в равновесие с 100 см3 раствора в течение 6 ч при 30 ± 2°С. Количество элемента в растворе не превышает 3% общей обменной емкости (2,03 ммоля Н+/г сухого обменника). ±5-581 490 Часть III Таблица 8.30. Коэффициенты распределения Dg некоторых элементов на неорганическом ионообменнике — ферроцианиде хрома [25] Элемент Анион Dg Ag Al Ca Cd Co Cr CS Cu Fe(III) Hg(II) Mg Mn(II) Pb Rb Th TI Zn Zr NOj" Полная сорбция СГ 670 СГ 1055 SO3- > 104 cr > 104 СГ >103 СГ 4608 SO3- Полная сорбция СГ > 104 СГ 22 СГ 817 SO3- > 103 NO" 2500 СГ 1377 NO" 6140 NO" 10900 cr >104 СГ 1 Условия равновесия: 0,1 г ионообменника; 20 см3 0,005 М раствора иона металла (хлориды, сульфаты или нитраты) с pH 2,3. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 491 Таблица 8.31. Коэффициенты распределения Dg некоторых ионов [26] Система: неорганический ионообменник — 0,1 м азотная кислота антимонат ниобия гидратированный Sb2O5 гидратированный Nb2°5 А1 160,00 140,00 0,00 Ва 280,00 470,00 62,20 Са 17,50 126,67 0,00 Cd 39,24 — 0,00 Се(Ш) 20,00 176,80 0,00 Си 25,86 — 2,88 Fe(III) 285,72 308,00 22,08 Ga 325,00 — 17,50 Gd 34,48 — 0,00 Hg(II) 410,00 683,00 370,00 In 271,45 — 4,45 La 50,00 — 2,04 Mg 2,85 1,40 0,00 Ni 26,75 218,20 12,90 Pb 1066,67 1450,00 425,00 Sr 23,30 196,00 4,62 Th 95,00 350,00 50,00 V(V) 260,00 50,11 142,86 Y 30,00 — 10,76 Zn 37,50 — 2,95 Условия равновесия: 0,250 г обменника в Н-форме встряхивают с 25 см3 раствора, содержащего катионы в количестве, равном 3% общей обменной емкости. 492 Часть III Таблица 8.32. Элюирование некоторых элементов из смолы Dowex 2 соляной кислотой Элюент Элюирующие элементы 12 М НС1 Щелочные металлы, щелочноземельные металлы, РЗЭ, Sc, Y, Ti(III), Ni, V(II, III, IV), As(III, V), Se(IV, VI), T1(I), Pb, Bi, Al, Cr(III), Те, Mn(II), Cu(II) (медленно) 6—9 М НС1 Ti(IV), V(V), Pt(II), Zr, Hf c Ag и Та в следовых коицеитраци- 3—6 М НС1 1—3 М НС1 0,01 М НС1 Tl(III), Co, Ge, Nb Zn, Ga, Mo(VI), In, Sn(IV), Te(IV), Au, Pb Sn(II), Hg(II), Sb(V) (медленно) Таблица 8.33. Элюирование некоторых элементов с Dowex 5OW-X8 фтористоводородной кислотой различной концентрации 0,1 М HF 1,0 М HF элюируются мешают не элюируются элюируются мешают не элюируются Al(III) As(III) Ag(I) Hg(II) As(III) Bi(III) Ag(I) Cd(II) Sb(III) Ba(II) In(III) Ba(II) Ca(II) Be(II) Mo(VI) Be(II) La(III) Fe(III) Pb(II)a Co(II) Nb(V) Bi(III) Mg(II) Ga(III) Cr(III) Sc(III) Ca(II) Mn(II)a Hg(II) Cu(II) Sn(IV) Co(II) Ni(II) Mn(II) Fe(II)a Ta(V) Cr(III) Pb(II) Sb(III) In(III) Ti(IV) Cu(II) Sr(II) Sr(II) La(III) U(VI) Fe(II) Th(IV) V(IV) Mg(II) W(VI) Fe(III) V(IV) Zn(II) Ni(II) Zr(IV) Ga(III) Y(III) Pb(II) Zn(II) Th(IV) Y(III) а Не элюируется кислотой дайной концентрации. Иоиообмеиник в Н-форме (0,074—0,149 мм), колонка 80—12 мм. 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах 493 Таблица 8.34. Элюирование различных элементов фтористоводородной кислотой Обменник 1 М HF 5 М HF 10 M HF 15 M HF 20 M HF 1 M HF + + 4 M HCI КУ-2Х6, Н-форма Анионы Cr, Fe, In„ Ca, Cd, As Rb, Cs, Pb, Bi, Mn, Nb Ni, Zn, Hg, Tc Co, Cu, TI — АВ-17, F-форма Катионы, Cr, Fe, Zn, Pb Al, Si, P, Co, As Be, Sc, V, Se Br, Mo, TI, Bi, U Ti, Zr, Tc, Pd, Sn, W, Hf, Ir, Re Nb, Ta о 4 3 2 1 0 Элемент и степень окисления О 4 8 К И НС1 вЩ н3воз 0&4*9 Al Ш Mn Fe Ni Co Cu Zn Ga Ti Ru Zr Mo Pd Cd In П и 3<M<9 n Тс и ри<1 &М<9 Ру<1 а&н<9 Ру<1 0,2<М<9 Pv<1 1<М<9 Rh _в Si Ge Sn nL|Z N03-Pv<1 024*9 [ЩГ ж р„<1 Ц5<М<9 HF Ру<1 Ц2<М<9 S HSO^ Df<1 0,5<M<9 ci | СГ pv<1 1<М<12 As ] Jffulff Pv<1 М=9 sF V Вг I Вг" Те I' La® Hf Ta w Re os 17 Dv<1 Dy<1 &L.1. Ш ug Pv<1 Т^~ Py<1 Pt Au ш Hi т Pb "ST ВУ<1 0.2<М<<1 Py<1 pF Th Pa И J»v<L -М=9_ Ж _ж Pu Am Cm -БГ- П___ -ПГ- Ру<1 из<м<п Py<1 Py=1 M=9 Рис. 8.1. Влияние концентрации соляной кислоты на поглощение некоторых элементов [27]. Система: Dowex 50—НС1. Рис. 8.2. Влияние концентрации хлорной кислоты на поглощение некоторых элементов [27]. Система: Dowex 50 — НС1О4. BLX с Н3ВО3 _ D<1 П _ ~км<т _ N О F С1д« 7<М<Е _1, 1— bFT~ Вг“ А< /<М<)2 КИ РЬ Bi |д| |щ A<t Ву<1_ 1<М<12 0,5^М<12 At Рис. 8.3. Влияние концентрации бромистоводородной кислоты на поглощение некоторых элементов [28]. Система: Dowex 50 — НВг. ! I I :ikZn: -А1 Ga -Si I Ge .ca: 1 1 1 zin : ,iii _ Sn J 1 1 ZTl 7 ZPb “ -Cl _As “Sb, I Bi * нет поглощения ZSe :вгz ZAt ZPo I I I— Dg - 103 - 102 - 101 - 10° - 10-' 0 3 6 9 12 M HCI Phc. 8.4. Влияние концентрации соляной кислоты на поглощенно некоторых элементов [29]. Система: сплошная линия — Diaion SKN-1 — HCl; штриховая линия — Amberlite IRN-77 — HCJ. + Dg<1 + + Dg >100 Рис. 8.5. Влияние концентрации уксусной кислоты на поглощение некоторых элементов [30]. Система: сильнокислотный катионообменннк КУ-2 — сн3соон. Рис. 8.6. Влияние концентрации соляной кислоты на поглощение некоторых элементов (31]. Система: Dowex 1 —НС1. Рис. 8.7. Влияние концентрации соляной кислоты иа поглощение некоторых элементов [29]. Системы: сплошная линия—Diaion San-1 — НС1; штриховая линия— Amberlite IRN-78 — HCI. Рис. 8.9. Влияние концентрации фтористоводородной кислоты на поглощение некоторых элементов [33]. Система: Dowex 1_HF. Рис. 8.10. Влияние концентрации фтористоводородной кислоты на поглощение некоторых элементов [30]. Система: сильноосновный'анионообменник АВ-17 — HF. О 5 10 15 Рис. 8.11. Влияние концентрации уксусной кислоты на поглощение некоторых элементов [30]. Система: сильноосновный анионообменник АВ-17 - СН3СООН. 1/4 16-581 16-581 Рис. 8.13. Влияние pH и 1,10-фенаитролииа иа поглощение некоторых элементов [34]. Система: Dowex А-1 — водный раствор. Сплошная линия — в отсутствие фенантролина; штриховая линия — в присутствии фенантролина. Рис. 8.14. Влияние концентрации винной кислоты иа поглощение некоторых элементов [35]. Система: сплошная линия — Dowex 50—0,30 М HNO 4- 4- винная кислота; штриховая — Dowex 50 4- НС1. • 3 Рис. 8.15. Влияние концентрации винной кислоты на поглощение некоторых элементов (35]. Система: Dowex 1-Х8 — 0,30 М HNO3 + винная кислота. Лантаноиды Рнс. 8.16. Поглощение некоторых элементов на гидратированном оксиде циркония из нитратных растворов с различными значениями pH [36]. Актиноиды Fr Ra Ac Лантаноиды из нитратных растворов с различны- Рис. 8.19. Поглощение элементов иа вольфрамате циркония из нитратных растворов с различными значениями pH [36]. Рис. 8.20. Влияние концентрации азотиой кислоты иа поглощение некоторых элементов гидратированным оксидом титана (IV) [37]. Рис. 8.21. Влияние концентрации азотной кислоты на поглощение некоторых элементов гидратированным оксидом тантала (V) [37]. '(££] (Л) кидоии нопизхо книивяоЦ -HIBdITHJ ЯО1ИЭНЭ1Г€ Xl4HhHlf£Bd ЭНИЭПТОИЛОП ВИ 1ЧХО1ГЭИХ ИОИХОЕВ ИИПваХИЭПНОМ ЭИИКИН0 22'8 эи<1 ОН AW U1J S3 J3 чя шэ шу Bd 41 X X 4 ’С 1 И) 1 nq ЦЦ. ЛЯ т aid PN -И т: т ±_ X X X ИГ (ДО Т1 я А. с д т -fi а U, Р 3 Нп 3 1 "Ш □V 3W х ад 516 Часть III Литература 1. Strelow F. W. E„ Anal. Chem., 32 (1960) 1185. 2. Strelow F. W. E., Sondorp H. Taianta, 19 (1972) 1113. 3. Strelow F. W. E., Rethemeyer R., Bothma C. J. C., Anal. Chem., 37 (1965) 106. 4. Strelow F. W. E, Weinert С. H. S. W., Taianta, 17 (1970) 1. 5. Strelow F. W. E., Victor A. H., van Zyl C. R., Eloff C., Anal. Chem., 43 (1971) 870. 6. Peters I. M., Del Fiore G., J. Chromatogr., 108 (1975) 415. 7. Qureshi M., Husain W„ Taianta, 18 (1971) 399. 8. Bhatnagar R. P., Trivedi R. G., Bala Y., Taianta, 17 (1970) 249. 9. van den WinketP., De Corte F., Specke A., Hoste J., Anal. Chim. Acta, 42 (1968) 340. 10. Mahan A., Ghose A. K.,Dey A. D., Separ. Sci., 6 (1971) 781. 11. Janauer G. E., Korkisch J., J. Chromatogr., 8 (1962) 510. 12. Wodkiewicz L., Dybczynski R., J. Chromatogr., 102 (1974) 277. 13. Hirsch R. F„ Portock J. D., Anal. Chim. Acta, 49 (1970) 473. 14. Polkowska-Motrenko H, Dybczynski R., J. Chromatogr., 88 (1974) 387. 15. Korkisch J., Klakl H., Taianta, 15 (1968) 339. 16. Lederer M., J. Chromatogr., 29 (1967) 306. 17. Ossicini L., Lederer M., J. Chromatorg., 34 (1968) 292. 18. Bo-Hai Yimg, Yang-Hseing Chu, Acta Chim. Sinica, 32 (1966) 105. 19. Alberti G., Dobici F., Grassini G., J. Chromatogr., 8 (1962) 103. 20. Shin-Nien Shen, Zhang Zhu-Jun, Huei-Ven Cheng, Acta Chim. Sinica, 30 (1964) 24. 21. Zhu-Jun Zhang, Acta Chim. Sinica, 31 (1965) 549. 22. Coetzee C. J., van Wyk A. J., J. Inorg. Nucl. Chem., 33 (1971) 1501. 23. Gorenc B., Kosta C., Z. anal. Chem., 223 (1966) 410. 24. Qureshi M., Varshney K. G„ Khan F„ J. Chromatogr., 65 (1972) 547. 25. Malik W. U., Srivastava S. K., Raj Pal Singh, Kumar S., J. Radional. Chem., 36 (1977) 469. 26. Qureshi M., Gupta A. P., Khan T., Gupta J. P., J. Chromatogr., 144 (1977) 231. 27. Nelson F., Murase T., Kraus К. A:, J. Chromatogr., 13 (1964) 503. 28. Nelson F., Michelson D. C., J. Chromatogr., 25 (1966) 414. 29. Yokotsuka S„ Akatsu E„ Ueno K, J. Nucl. Sci. Technol., 8 (1971) 622. 30. Никитин M. К., Остых-Нарбут E., Томилов С. Б., Вестник ЛГУ. Сер. физич. химии, № 4 (1966) 149. 31. Kraus К. A., Nelson F., Symposium on Ion Exhange and Chromatography in Anal. Chemistry. ASTM No. 195, Philadelphia, 1958. 32. Ichikawa F., Uruno S., Imai H., Bull. Chem. Soc. Japan, 34 (1961) 954. 33. Farrish J. P., Anal. Chem., 32 (1960) 520. 34. Iyer S. G., Venkateswarlu Ch., Indian J. Chem., 14A (1976) 437. 35. Rouchaud J. C., Revel G., J. Radioanal. Chem., 16, 1973, 221. 36. Maeck W. J., Kussy M. E„ Rein J. E„ Anal. Chem., 35 (1963) 2086. 37. Ganzerli-Valentini M. T., Meloni S„ Maxia V., Pisani U., J. Radioanal. Chem., 16, 1973, 191. Приложение I Некоторые полезные сведения 17-581 Таблица 1.1 (продолжение) in 00 in in Таблица 1.2. Переводные множители для часто используемых единиц длины, площади, объема и массы Переводной множитель 1 и 2 см дюйм 0,3937 см фут 0,0328 см2 кв. фут 0,001076 см2 кв. дюйм 0,155 см3 куб. дюйм 0,06102 см3 куб. фут 3,5314-10-5 см3 галлон (англ.) 2,2-10~4 куб. фут галлон (США) 7,481 куб. фут ДМ3 28,316 фут см 30,480 фут м 0,3048 фут/мин см/с 0,508 галлон (США) куб. фут (США) 0,13368 галлон (США) см3 3785,4 галлон (США) м3 0,003785 галлон (США) галлон (англ.) 0,83268 галлон (США) ДМ3 3,78533 галлон (англ.) ДМ3 4,543 галлон (США)/мин куб. фут/ч 8,0208 галлон (США)/мин дм3/с 0,06308 гран грамм 0,0648 гран фунт (англ, система мер) 0,000143 гран/галлон (США) р.р.т. 17,118 грамм гран 15,4324 грамм фунт (англ, система мер) 0,00220 грамм/дм3 р.р.т. 1000 грамм/дм3 фунт/куб. фут 0,06243 дюйм см 2,54 килограмм гран 15432,4 кг/см2 фунт/кв. дюйм 14,223 дм3 (литр) куб. фут 0,0353 дм3 (литр) галлон (англ.) 0,220 дм3 (литр) галлон (США) 0,2642 метр фут 3,281 метр дюйм 39,37 м3 куб. фут 35,3144 м3 галлон (США) 264,173 миллиграмм гран 0,01543 фунт (англ, система мер) грамм 453,592 фунт/куб. фут грамм/дм3 16,02 фунт/куб. фут грамм/см3 0,01602 фунт/кв. дюйм атмосфера 0,06805 фунт/кв. дюйм кг/см2 0,07031 ppb ppm (мг/дм3) 0,001 кв. фут см2 929,0341 кв. дюйм см2 6,4516 кв. дюйм кв. фут 0,006944 Часть 111 520 Таблица 1.3. Единицы жесткости воды Единица мг-экв./дм3 °Germ. “Engl. °French “USA мг-экв./дм3 1 2,8 3,45 5,0 2,915 “Germ. 0,37 1 1,24 1,79 1,04 “Engl. 0,286 0,800 1 1,43 0,833 “French 0,20 0,560 0,7 1 0,583 “USA 0,343 0,985 1,2 1,71 1 1 “German = 10 мг СаО/дм3. 1 “French = 10 мг СаСО3/дм3. 1 “Engl. = 1 г CaCOj/галлои (англ.). 1 “USA = 1 г СаСО3/галлои (США). I мг-экв = 28 мг СаО/дм3. Таблица 1.4. Удельное сопротивление и удельная электропроводность деионизованной или дистиллированной воды при 25 ° С как функции содержания растворенных веществ Удельное сопротивление, Ом Удельная электропроводность, мкСм Приблизительное количество диссоциированного вещества, мг/дм3 HCI NaCI NaOH со2 10000000 о,1 0,01 0,04 5000000 0,2 0,02 0,08 0,03 0,8 1000000 1 0,13 0,4 ' 0,2 500000 2 0,26 0,8 0,4 2,5 250000 4 0,55 1,6 0,8 9,5 166000 6 0,9 2,5 1 20 125000 8 1,2 3,2 1,5 40 100000 10 1,5 4 2 70 50000 20 2 8 4 320 33333 30 3 14 5 730 25000 40 4 19 6 1400 20000 50 ' 4,5 24 7 2200 16666 60 5,5 28 14286 70 6,5 33 12500 80 7,5 38 11 11111 90 8 43 10000 100 9 50 14 5000 200 18 100 27 Приложение II Монографии по ионообменникам 1. Allsorp R. Т., Healey J. A. D., Chemical analysis and ion exchange, Heinemann Publ., London, 1974. 2. Амфлетт Ч. Неорганические иониты. Пер. с англ. — М.: Мир, 1966. 3. Appelbaum S. В., Demineralisation by ion exchange in water treatment and chemical processing of other liquids, Academic Press, Inc., New York, 1968. 4. Апельцин И. Э., Клячко К. А., Лурье Ю. Ю., Смирнов А. С. Иониты и их применение. — М.: Стандартгиз, 1949. 5. Arden Т. V., Wasserreinigung durch lonenaustausch, Vulkan Verlag, Essen, BRD, 1973. 6. Арипов E. А., Природные минеральные сорбенты, их активирование и модифицирование. — Ташкент: ФАН, 1970. 7. Austerweil С. V., L’echange d’ions et les echangeurs, Gauthier-Villars, Paris, 1955. 8. Blasius E., Chromatographischen Methoden in der analytischen und prapa-rativen anorganischen Chemie, Enke Verlag, Stutgart, 1958. 9. Богатырев В. Л. Иониты в смешанном слое. — М.: Химия, 1968. 10. Calmon С., Kressman Т. R. Е., Ion exchangers in organic and biochemistry, Interscience, New York, 1957. 11. Челышев Ю. П. Ионообменные свойства минералов, М.: Наука, 1973. 12. Ионный обмен и его применение./Под ред. К. В. Чмутова. — М.: Изд. АН СССР, 1959. 13. Хроматография, ее теория и применение./Под ред. К. В. Чмутова. — М.: Изд. АН СССР, 1960. 14. Исследования в области промышленного применения сорбентов./Под ред. К. В. Чмутова. — М.: Изд. АН СССР, 1961. 15. Ионообменные сорбенты в промышленности./Под ред. К. В. Чмутова. — М.: Изд. АН СССР, 1963.’ 16. Исследование свойств ионообменных материалов./Под ред. К. В. Чмутова. — М.: Наука, 1964. 17. Ионообменная технология./Под ред. К. В. Чмутова. — М.: Наука, 1965. 18. Синтез и свойства ионообменных материалов./Под ред. К. В. Чмутова. — М.: Наука, 1968. 19. Deul Н., Buser W., Brunisholz G., Hoek H., lonenaustauscher, H. R. Sa-uerlander and Co., Aarau, 1954. 20. Dorfner K., lonenaustauscher. Eingenschaften und Anwendungeh, W. de Gruyfer, Berlin, 1963. 21. Dorfner K., lonenaustauscher-Chromatographie, Akademie Verlag, Berlin, 1963. 22. Eeckelaers R., Les echangeurs d’ions et leur utilization dans 1’industrie, Edition Eyrolls, Paris, 1955. 522 Часть III 23. Егоров Е. В., Новиков И. Д. Действие ионизирующих излучений на ионообменные материалы. — М.: Атомиздат, 1971. 24. Егоров Е. В., Макарова С. Б. Ионный обмен в радиохимии. — М.: Атомиздат, 1971. 25. Герасименко А. А., Абрамова М. А., Головин П. В. Ионообменные смолы в пищевой промышленности. — Киев: Изд. АН УССР, 1962. 26. Гнусин Н. П„ Гребенюк В. Д. Электрохимия гранулированных ионитов. — Киев: Наукова Думка, 1972. 27. Griessbach R., Austauschadsorbentien in der Lebensmittel Industrie, Akade-mie Verlag, Berlin, 1957. 28. Griessbach R., Austauschadsorption in Theorie und Praxis, Akademie Verlag, Berlin, 1957. 29. Helfferich F, lonenaustauscher, Vol. 1, Grundlagen, Verlag Chemie, Weinheim, 1959. 30. Helfferich F, Klein G., Multicomponent Chromatography, Marcel Dekker, New York, 1970. 31. Hering R., Chelatbildende lonenaustauscher, Akademie Verlag, Berlin, 1967. 32. Inczedy J., Analytische .Anwendungen von lonenaustauschern, Akademiai Kiado, Budapest, 1964. In English: Pergamon Press, 1966. 33. lonenaustauschern und ihre Anwendungen, Inczedy J., Ed., Akademiai Kiado, Budapest, 1965. 34. lonescu T. D., Schimbatori de ioni (Ion exchangers). Technica, Bucharest, 1961. 35. Исагулянц В. И. Ионообменный катализ. — Ереван: Изв. АН Арм. ССР, 1975. 36. Anomalien bei lonenaustausch Vorgangen (1961), Issleib К., Ed., Akademie Verlag, Berlin, 1962. 37. Juracka E, Menice iontu (Ion exchangers), SNTL, Prague, 1965. 38. Kelley W. P., Cation exchange in soils, Reinhold Publ. Corp., New York, 1948. 39. Khym J. X., Analytical ion exchange procedures in chemistry and biology, Prentice Hall, Engelwood Cliffs, New York, 1974. 40. Иониты и ионный обмен./Под ред. А. В. Киселева. — М.: Наука, 1966. 41. Kitchener J. A., Ion exchange resins, John Wiley, New York, 1957. 42. Кокотов Ю. А., Пасечник В. А. Равновесие и кинетика ионного обмена. — М.: Химия, 1970. 43. Korkisch J., Ion exchange in mixed and non-aqueous media. Progress in Nuclear Energy Series IX, Analytical Chemistry, Vol. 6, Pergamon Press, Oxford, 1966. 44. Korkisch J., Modern Methods for the separation of rarer metal ions, Pergamon Press, 1969. 45. Корольков H. M., Витольц О. Синтез ионитов. — Рига: Рижский политехнический институт, 1968. 46. Кожевников А. В. Электроноионообменники. — М.: Химия, 1975. Приложение I 523 47. Kunin R., Ion exchange jresins, 2nd ed. John Wiley, New York, 1958. 48. Kunin R., Elements of ion exchange, Reinhold Publ. Inc., New York, 1960. 49. Kunin R., Myers R. J., Ion exchange resins, John Wiley, New York, 1950, 1952. 50. Ласкорин Б. H., Смирнова H. M., Гантман M. H. Ионообменные мембраны, — M.: Госатомиздат, 1961. 51. Иониты в цветной металлургии./Под ред. К. Б. Лебедева. — М.: Металлургия, 1975. 52. Лурье А. А. Сорбенты и хроматографические носители. — М.: Химия, 1972. 53. Marhol М., Menice iontu v chemii a radiochemii (Ion exchangers in chemistry and radiochemistry), Academia, Prague, 1976. 54. Ion exchange, Marinsky J. A., Ed., Marcel Dekker Inc., New York, Vol. 1, 1966; Vol. 2, 1969. 55. Martin G. J., Ion exchange and adsorption agents in medicine, Little-Browp, Boston, 1955. 56. Massart D. L., Cation exchange techniques in radiochemistry, NAS-NS-3113, U.S.A.E.C., 1971. 57. Mikes O., et al., Prirucka laboratornich chromatografickych metod (Handbook of chromatographic methods in the laboratory), SNTL, Prague, 1961. In English: Van Nostrand, London, 1966. 58. Miner R. W., Ion exchange resins in medicine and biological research, N.Y. Acad. Sci., New York, 1953. 59. Muzzarelli R. A. A., Natural Chelating polymers, Alginic acid, chitin and chitosan, Pergamon Press, 1973. 60. Ion exchange. Theory and applications, Nachod F. C., Ed., Academic Press, New York, 1949. 61. Nachod F. C., Schubert J., Ion exchange technology, Academic Press, New York, 1956. 62. Неорганические ионообменные материалы. T. l./Под ред. Б. П. Никольского. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. 63. Олыианова К. М., Потапова М. А., Копылова В. Д., Морозова Н. М. Руководство по ионообменной, распределительной и есадочной хроматографии. — М.: Химия, 1965. 64. Osborn G. Н., Synthetic ion exchangers, McMillan, New York, 1956; 2nd Ed.: Chapman and Hall Ltd., London, 1961. 65. Paterson R., An introduction to ion exchange, Heyden, London, 1969. 66. Пласкин И. H., Тебарн С. А. Гидрометаллургия с применением ионитов. — М.: Металлургия, 1964. 67. Ионообменные и экстракционные методы в химико-обогатительных процессах./Под ред. И. Н. Пласкина. — М.: Наука, 1965. 68. Rabek Т., Teoretyczne podstawy syntezy polielektrolitow i wymienaczy jonowych (Theoretical foundations of the synthesis of polyelectrolytes and ion exchangers), Panstw. wydaw. naukowe, Warsaw, 1960. 69. Теория ионного обмена и хроматографии. /Под ред. В. В. Рачинского. — М.: Наука, 1968. 524 Часть III 70. Риман В., Уолтон Г. Ионообменная хроматография в аналитической химии. Пер. с англ. — М.: Мир, 1973. 71. Рябчиков Д. И., Цитович И. К. Ионообменные смолы и их применение, — М.: Изд. АН СССР, 1962. 72. Рогачев Ю. П., Заграй Я. М. Ионообменный метод очистки сточных вод от металлов. — Киев: Наукова думка, 1973. 73. Rybak М., Brada Z., Hais I. М., Saulenchromatographie an Cellulose-lonenaustauschern, VEB G. Fischer, Jena, 1966. 74. Sabau C, Schimbul ionic. Teoria si aplicatiile sale in chimia analytica. (Ion exchange. Theory and application in analytical chemistry). Acad. Rep. Soc. Romania, Bucharest, 1967. 75. Салдадзе К. M., Пашков А. Б., Титов В. С. Ионообменные высокомолекулярные соединения. —M.: Госхимиздат, 1960. 76. Химически активные полимеры и их применение./Под ред. К. М. Салдадзе. — Л.: Химия, 1969. 77. Ионообменные мембраны в электролизе./Под ред. К. М. Салдадзе. — Л.: Химия, 1970. 78. Salmon J. Е., Hale D. К., Ion exchange. A laboratory manual, Butterworths, London, 1959. 79. Самсонов Г. В., Никитина Н. И. Ионный обмен и иониты. — Л.: Наука, 1970. 80. Самсонов Г. В., Тростянская Е. В., Елкин Г. Е. Ионный обмен. Сорбция органических веществ. —Л.: Наука, 1969. 81. Samuelson О., Ion exchange separations in analytical chemistry. Almquist and Wiksell, Stockholm, 1953, 1962; John Wiley Inc., New York, 1963. 82. Savidan L., Ion exchange resins, Dunod, Paris, 1965. 83. Синявский В. Г. Селективные иониты. — Киев: Техника, 1967. 84. Шемякин Ф. М., Степин В. В. Ионообменный хроматографический анализ металлов. — М.: Металлургия, 1970. 85. Shishkov D. A., lonexy a jejich pouziti (Ion exchangers and their application), Tekhnika, Sofia, 1963. 86. Smit P., lonenaustauscher und Adsorber bei der Herstellung und Reinigung von Zuckern, Pektinen und verwandten Stoffen, Akademie Verlag, Berlin, 1969. 87. Солдатов В. С. Простые ионообменные равновесия. — Минск: Наука и техника, 1972. 88. Smid J., et al., Menice iontu, jejich vlastnosti a pouziti (Ion exchangers, their properties and application), SNTL, Prague, 1954. 89. Starnberg J., Radi V., lonexy (Ion exchangers), SNTL, Prague, 1962. 90. Starnberg J., Valter V., Entfarbungsharze, Akademie Verlag, Berlin, 1970. 91. Tatur H., Nowakowski W., lonity (Ion exchangers), PWT, Warsaw, 1955. 92. Tremillon B., Les separations par les resines echangeuses d’ions, Gauthier-Villars, Paris, 1965. 93. Васильев А. А. Синтез полимерных нерастворимых сульфокислот,— Л.: Наука, 1971. 94. Вулих А. И. Ионообменный синтез. — М.: Химия, 1973. Приложение II 525 95. Walton Н. F., Ion exchange chromatography. Benchmark Papers in Anal. Chemistry/1, Dowden, Hutchinson and Ross Inc., Stroudburg, Pensilvania, 1976. 96. Зубакова Л. В., Тевлина А. С., Даванков А. В. Синтетические ионообменные материалы. —М.: Химия, 1973. Помимо данной монографии и перечисленных выше работ очень важным источником информации являются разнообразные обзоры, публикуемые в ряде журналов. Очень хорошие обзоры по развитию ионообменников Кунина, Вальтона и др. регулярно появляются в журналах Analytical Chemistry и Industrial and Engineering Chemistry. Текущую информацию по последним статьям можно получить в реферативных журналах, таких, как Chemical Abstracts, Реферативный журнал, сер. «Химия» и Chemical Titles. Полезные сведения содержатся в многочисленных приложениях, брошюрах и технических проспектах, которые выпускаются различными фирмами, производящими ионообменники. Дополнительная литература 1. Аловитдинов А. Б. Синтез, исследование свойств и применение фосфорорганических ионообменников. — Ташкент: Фан УзССР, 1982. 2. Антониу Н. К., Севрюков Н. И., Егоров А. М. Изучение сорбции карбонат-, бикарбонат-, хромат- и алюминат-ионов анионитами АВ-17 и ЭДЭ-Юп в бромидной форме. — ЖНХ, 28 (1983) 171. 3. Архангельский Л. К., Белинская Ф. А., Волжинский А. И. и др. Иониты в химической технологии. — Л.: Химия, 1982. 4. Барсукова К. В., Мясоедов Б. Ф. Использование неорганических сорбентов для выделения, разделения и очистки трансплутониевых элементов. — Радиохимия, 23 (1981) 489. 5. Беленький Б. Г., Волынец М. П., Ганкина Э. С. Современная тонкослойная хроматография. — Журн. Всесоюзн. хим. о-ва им. Менделеева, 28 (1983) 112. 6. Блохин А. А., Таушканов В. П., Семенов М. И. и др. Очистка растворов молибдата аммония ионообменным методом. — Ж. прикл. химии, 55 (1982) 2583. 7. Богатырев В. Л., Юрьев Г. С., Яхин В. С. Рентгенография ионитов. — Новосибирск: Наука, Сиб. отдел., 1982. 8. Венецианов Е. В., Рубинштейн Р. И. Динамика сорбции из жидких сред. — М.: Наука, 1983. 9. Горшков В. И., Сафонов М. С., Вс/Скресенский Н. М. Ионный обмен в противоточных колоннах. — М.: Наука, 1981. 10. Гусева Л. И., Тихомирова Г. С., Степушкина В. В. Исследование различных анионитов для выделения трансплутониевых элементов в водно-спиртовых растворах азотной кислоты. — Радиохимия, 23 (1981) 821. 526 Часть III 11. Даванков В. А. Лигандообменная хроматография. Журн. Всесоюзн. хим. о-ва им. Менделеева, 28 (1983) 25. 12. Ергожин Е. Е. Высокопроницаемые иониты.— Алма-Ата: Наука Каз.ССР, 1979. 13. Ергожин Е. Е., Менлигазиев Е. Ж., Бекетенов Н. А. Синтез анионитов на основе глицидилметакрилата. — Изв. АН Каз.ССР, Сер. хим., 1983, № 3, 64. 14. Ергожин Е. Е., Мухитдинова Б. А. Редоксиониты. — Алма-Ата: Наука Каз.ССР, 1983. 15. Зайцева Н. Г., Норсеев Ю. В., Халкин В. А. Применение сорбции анионов МеНаГд сульфокатионитами для очистки и концентрирования радионуклидов. — Радиохимия, 24 (1982) 625. 16. Знаменский Ю, П. Определение коэффициентов диффузии в ионитах из данных по смешанно-диффузиониой кинетике. ЖФХ, 55 (1981) 2430. 17. Золотарев П. П. Развитие теории хроматографии. — Журн. Всесоюзн. хим. о-ва им. Менделеева, 28 (1983) 7. 18. Золотов Ю. А., Кузьмин Н. М. Концентрирование микроэлементов. — М-: Химия, 1982. 19. Золотов Ю. А., Шпигун О. А., Бубчикова Л. А. Определение мышьяка, молибдена, вольфрама и хрома методом ионной хроматографии. — ДАН СССР, 266 (1982) 1144. 20. Зубакова Л. Б., Осокина М. П. и др. Ионообменные материалы на основе виниловых гетероциклических мономеров (обзор). Пласт, массы, 1983, Ns 2, 19. 21. Кац Э. М., Сорочан А. М. Расчет динамики сорбции урана из солевых растворов на анионите АН-2Ф. — Радиохимия, 23 (1981) 169. 22. Кокотов Ю. А. Иониты и ионный обмен. — Л.: Химия, 1980. 23. Ламбрев В. Г., Иванова М. М., К оф тюк В. А., Кузьмин Н. М. Хроматографические методы для разделения и концентрирования в НАА. Ж. аналит. химии, 38 (1983) 138. 24. Мирошник Л. В., Дубына А. М., Толмачев В. Н. Использование целлюлозного комплексита в хроматографии. — Ж. аналит. химии, 37 (1982) 1897. 25. Мошинская М. Б., Бражников В. В., Цатурян М. Т. Хроматографические приборы. — Журн. Всесоюзн. хим. о-ва им. Менделеева, 28 (1983) 112. 26. Мясоедова Г. В. Саввин С. Б. Новые хелатные сорбенты и применение их в аналитической химии (обзор). — Ж. аналит. химии, 37 (1982) 499. 27. Мясоедова Г. В., Саввин С. Б. Хелатные сорбенты. — М.: Наука, 1984. 28. Мясоедова Г. В., Щербинина Н. И., Саввин С. Б. Сорбционные методы концентрирования микроэлементов при их определении в природных водах (обзор). — Ж. аналит. химии, 38 (1983) 1503. 29. Пахолков В. С., Рычков В. Н. Кинетика сорбции урана(У1) из фосфорсодержащих растворов аминофосфорнокислыми амфолитами. — Радиохимия, 24 (1982) 14. 30. Рабек Я. Экспериментальные методы в химии полимеров. В 2-х частях. Ч. 1, Пер. с англ. — М.: Мир, 1983. Приложение II 527 31. Сакодынский К. И. Современные сорбенты для хроматографии. Журн. Всесоюзн. хим. о-ва им. Менделеева, 28 (1983) 34. 32. Салдадзе К. М., Копылова В. Д. Хроматография на комплекситах. Там же, с. 58. 33. Салдадзе К. М., Копылова В. Д. Комплексообразующие иониты (ком-плекситы). — М.: Химия, 1980. 34. Сенявин М. М. Ионный обмен в технологии и анализе неорганических веществ. — М.: Химия, 1980. 35. Солдатов В. С., Бычкова В. А. Количественное описание селективности ионного обмена в неидеальных многоионных системах. — ДАН БССР, 27 (1983) 540. 36. Сухарев Ю. И., Егоров Ю. В. Неорганические иониты типа фосфата циркония. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 37. Тимербаев А. Р., Петрухин О. М., Золотов Ю. А. Разделение и определение металлов в-виде хелатов методом жидкостной хроматографии высокого давления (обзор). — Ж. аналит. химии, 36 (1981) 1160. 38. Чувелева Э. А., Фирсова Л. А., Харитонов О. В., Назаров П. П. Использование радиационно-стойких смол для разделения радиоактивных элементов методом вытеснительной хроматографии. ЖФХ, 56 (1982) 220. 39. Шпигун О. А., Золотов Ю. А. Ионная хроматография — метод быстрого и избирательного определения ионов (обзор). — Завод, лаб., 48 (1982) № 9, 4. 40. Янак Я. Л. Роль хроматографии в современной аналитической химии. Журн. Всесоюзн. хим. о-ва им. Менделеева, 28 (1983) 3. 41. Яшин Я. И. Высокоэффективная колоночная хроматография. Там же, с. 18. 42. Biswas М., Das S. К. Recent progress in carbazole based polymers. — Polymer, 23 (1982) 1713. 43. Blasius E:, Janzen К. P. Preparation and application of polymers with cyclic polyether anchor groups. — Pure a. Appl. Chemistry, 54 (1982) 2115. 44. Brajter K., Miazek I. Application of the ion-exchanger Cellex P for the selective separation of some metal ions. Pt. 1. General investigations. — Fresenius Ztschr. filr analyt. Chemie, 315 (1983) Ns 2, 121. 45. Efendiev A. A., Kabanov V. A. Selective polymer complexons prearranged for metal ions sorption. — Pure a. Appl. Chem., 54 (1982) 2077. 46. Hayakawa T., Moriyasu M., Hashimoto Y. High-performance liquid chromatography of rare earth metals by post-columm color reaction with Arscenazo III. — Bunseki kagaku, 32 (1983) 136. 47. Hendrickson L. L., Corey R. B. A Chelating-resin method for characterizing soluble metal complexes. Soil Science of America J., 47 (1983) 467. 48. Husain S. W., Rasheedrad S., Manzoori J. L., Jabbari Y. Synthesis and ionexchange properties of lantanum tungstate, a new inorganic ion exchanger. Sep. Sci. Technol., 17 (1982) 935. 49. Jain A. K., Singh R. P., Bala C. Selective cation-exchange separation of lead on tin(II) hexacyanoferrate(III) gel. — Analyst, 108 (1983) Ns 1288, 880. 528 Часть III 50. Jonson E. L. Modern ion chromatography. — Int. Lab., 12 (1982) № 3, 110. 51. Kaiser R. E., Oelrich E. Optimisation in HPLC.— Heidelberg: Hiitnig, 1981. 52. KettrupA., Grote M. Preparation and praktische Erprobung selektiver lonenaustauscher z(ir Anreicherung von Metallionen. — Opladen: Westdt. Verb, 1982. 53. Lieser К. H., Gleitsmann B. Separation of heavy metals, in particular uranium, from sea water by use of anchor groups of high selectivity. 1. Bath experiments. — Fresenius Ztschr. fur analyt. Chemie, 313 (1982) № 3, 203 54. Martinola F. Ein neuer stark basischer Anionenaustauscher. In Vom Wasser. Weinheim etc., 56 (1981) 205. 55. Marton-Schmidt E., Szabadka O., Inczedy J. Preparation and study of chelating resins. 4. Determination of the protonation constants of a chelating resin containing ethylendiamine functional groups. — Acta Chim. Acad. Sci. Hung., Ill (1982) 89. 56. Miller T. E. Process ion chromatography and related techniques. Autom. Stream. Anal. Process Control, 1 (1982) 1. 57. Nabi S. A., Siddiqui A. R., AtharM., Ahmad N. Selective microgram detection of iron(III) on ion exchange resin beads. — J. of the Ind. Chem. Soc., 59 (1982) 1200. 58. NandanD., Gupta A. R. Swelling behaviour of strong base polystyrene-divinilbenzene type anion exchange resins in aqueous and methanol media. — Ind. J. of the Chemistry Sect. A., 20 A (1981) 974. 59. Rao M. G., Gupta A. K., Williams F. S., Aguwa A. A. Sorption of heavy metal ions on Chelex 100 resin. — AlChe Symp. Ser., 78 (1982) № 219, 103. 60.. Scheachula G., Popov G. Influence of the structure of the matrix on the properties of ion exchangers. — Pure a. Appl. Chemistry, 54 (1982) 2103. 61. Small H. Modern inorganic chromatography. — Analyt. Chemistry, 55 (1983) 235 A. 62. Small H. Applications of ion chromatography in trace analysis. — Trace Anal., 1 (1981) 267. 63. Smith R. E. Determination of chloride in sodium hydroxide and in sulfuric acid by ion chromatography. — Analyt. Chem., 55 (1983) 1427. 64. Sugasaka K., Katch S., Takai N. etc. Recovery of uranium from sea water. — Sep. Sci. Technol., 16 (1981) 971. 65. Thind P. S., Singh H. P. Studies on synthetic inorganic ion exchangers. 6. Synthesis and characterization of iron(III) molybdate as an ion exchanger. — Bull, of the Chem. Soc. of Japan, 556 (1983) 1536. 66. Vernon F. Chelating ion exchangers. The synthesis and uses of poly(hydrox-amic acid) resins. — Pure a. Appl. Chemistry, 54, 1982, 2151. 67. Vladescu L., Grosariu G. Iron separation and concentration with ion exchanger resins. — Rev. Chim., 32 (1981) 1202. 68. Yamamoto M., Komura K., Sakanoue M. A simple sequential separation method of plutonium and americium by anion exchange and extraction chromatography. Radiochim. Acta, 29 (1981) 205. Предметный указатель Актиний, сорбция на обменниках 206 Алюминий оксид, ряды селективности 359 определение в сталях 215 отделение от галлия и индия 216 сорбция из соляной, бромисто- водородной и фтористоводородной кислот'212 — на анионообменниках 212 ----катионообменниках 211 Америций сорбция на анионообменниках 319 ----катионообменниках 315 ----смоле Dowex 50 в среде НС1, влияние поперечного связывания 317 Аммония фосфоромолибдат, щелочных металлов разделение 158, 162 Анионообменники лиотропные ряды сродства 26,. 36 ----селективности 35 сильноосновные 35, 391 средне- и слабоосновные 36, 400 Анионы однозарядные, разделение на смоле Dowex 2 295 Аппаратура для ионообменной хроматографии 119 Астатин сорбция на анионообменниках 294 ----катионообменниках 294 Барий отделение от Be, Ca, Mg мало-натом аммония 178 -—— радия оксикислотами 177 ----свинца 183 сорбция на катионообменниках 176 — — неорганических обменниках 179 Бериллий отделение от алюминия 181 ----магния 181 ----ряда элементов 180 сорбция на анионообменниках 179 --------катионообменниках 176 Берклий сорбция на анионообменниках 319 ----катионообменниках 315, 317 Бор отделение от различных элементов 215 сорбция на обменниках 206, 211 Борная кислота, отделение от урана 214 Бромиды см. Галогениды Бромистоводородная кислота коэффициенты распределения элементов на смоле Amberlite IRA-68 477 ----------------Dowex 50 496 Бумага ионообменная 429, 430 530 Предметный указатель Ванадий коэффициенты распределения в минеральных кислотах 246 отделение от меди и железа 249 сорбция из фтористоводородной кислоты 248 — на анионообменниках 246 ----катионообменниках 245 Висмут оксид, ряды селективности 359 отделение от избытка меди 256 ----тория и урана 256 селективное выделение из смеси НВг — С2Н5ОН 255 сорбция на катионообменниках 253 Вода природная, концентрирование кадмия 149 ----кобальта 148 ----меди 149 ----радия 148 — — ртути 149 ----урана 148 ----хрома 148 сильносоленая, концентрирование следов элементов 151 содержание в смоле, определение 81, 82 удержание смолой 83, 84 ультрачистая, получение 340 Вольфрам отделение от Со, Cu, Ni 269 ----различных металлов в щелочной среде 275 сорбция из фосфорной кислоты 275 ----фтористоводородной кислоты 275 — на анионообменниках 271 ----катионообменниках 269 Вольфраматы, сорбция щелочнозе- мельных элементов 360 Время удерживания элементов на бумаге различных типов 483 ----содержащей молйбдофос-фат аммония 486 -------фосфат олова (IV) 484, 486 ---------циркония 485 ----Whatman СМ-50 485 — смоле Amberlite WA-2 482 Выбор ионообменника 29 неорганического 32, 356 селективного 32, 346 Выделение следов элементов 145 Гадолиний см. Лантаноиды Галлий отделение от алюминия и индия 215 ----индия в фосфорной кислоте 214 ----плутония 217 ----цинка 216 сорбция на анионообменниках 212 ----ионообменниках 206 ----катионообменниках 211 Г алогениды разделение смеси 295 сорбция на анионообменниках 294 Г афний сорбцйя на анионообменниках 228 ----катионообменниках 225 Германий, сорбция на анионообменниках 239 Гидроксида раствор свободный от карбонат-ионов, получение 342 Гольмий см. Лантаноиды Группа ионогенная 21 разрушение 103, 107 Деионизация 339 Декстрана производные (Molselect) в качестве ионообменника 427 Предметный указатель 531 Детекторы, непрерывный анализ элюата 139 Дивинилбензол как сшивающий агент 14 Диспрозий см. Лантаноиды Диссоциация обменников, константа 93 Емкость обменная 23 влияние содержания сшивающего агента 24 до проскока 23 объемная теоретическая 23 определение 84—90 удельная практическая 23 — теоретическая 23 Железо арсенат, ряды селективности 359 оксид, ряды селективности 359 определение в пирите 305 отделение от алюминия 304 ----кобальта и никеля 303 сорбция на анионообменниках 302 ----катионообменниках 301 фосфат, ряды селективности 359 Зерно, размер 70, 78 Золото отделение от меди 169 ---- ртути 166 селективные обменники 354, 356 сорбция на анионообменниках 167 ----катионообменниках 166 Индий отделение от алюминия 215 ----галлия в фосфорной кислоте 214 сорбция на анионообменниках 212 ----катионообменниках 211 ----обменниках 206, 211 Йодиды см. Галогениды Ионный обмен 39—41, 519 Ионогенные группы 21 амфотерные 21 кислотные 22 основные 21 Ионообменники в качественном анализе 343 для медицинских целей 423 — разделения аминокислот 432 — фармацевтических целей 422, 423 — хроматографических целей 422 жидкие 38, 420, 421 замедляющие 38 классификация основная 22 — по названиям 441—448 коммерческие марки Amberlite 368 ----Diaion 369 ----Dowex 370 ----Duolite 371 ----Lewatit 372 ----Ostion 373 ----Wofatit 373 — — Zerolit 374 на основе целлюлозы 424—426 обесцвечивающие 74, 75 основные символы 368 очистка 74, 75 пленочные, с поверхностными порами 24 пористые 431 применение 145 природные 38 свойства физические 70, 77 — химические 70, 84 селективность 26, 37, 45, 97 смешанные 412 специальные 414 с поверхностными порами 430 сродство 26 532 Предметный указатель сульфоугольные 420 устойчивость радиационная 109 — термическая 102 — химическая 107 , фирмы выпускающие 440, 441 эквивалентность разных типов 435, 436 ядерного класса 409 Ионы неорганические, разделение на группы 155 1А 155 1Б 166 2 А 175 2Б 187 ЗА 192 ЗБ 206 4А 225 4Б 235 5А 245 6А 269 6Б 277 7А 285 7Б293 8: Fe, Со, Ni 301 8: Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt 308 трансурановые 314 Иридий сорбция на анионообменниках 309 ----селективных обменниках 354 Иттербий см. Лантаноиды Иттрий отделение на анионообменниках 202 ----катионообменниках 196 сродство к катионообменникам 193 факторы разделения лантаноидов 200 Кадмий отделение от индия 218 ----цинка 188 сорбция на анионообменниках 188 ---- катионообменниках 187 ----неорганических обменниках 187 Калий см. Щелочные металлы Калифорний сорбция на анионообменниках 319 ----катионообменниках 315, 317 Кальций отделение от магния, селективное 181s" ----стронция 181 сорбция на анионообменниках 180 ---- катионообменниках 175 ----неорганических обменни- ках 178 Каркас обменников 13 гелевых (микросетчатых) 15 макропористых (макросетча- тых) 15 неорганических 15 Катионообменники лиотропные ряды сродства, селективности 26, 33—35 сильнокислотные 33, 376 слабокислотные 34, 387 устойчивость радиационная 109 — термическая 102 — химическая 108 Кобальт отделение от висмута и тория 302 ----никеля в растворе щавелевой кислоты 302 ------ — и железа 303 ----различных элементов в смесях НС1 — ацетон 302 предварительное концентриро- вание из природных вод 148 сорбция на анионообменниках 302 ----катионообменниках 301 Коион 22 Коллекторы фракционные 133 Предметный указатель 533 Колонки емкость 127 заполнение 125 ионообменные 120 оборудование дополнительное 131 объем промежуточный 128 ----относительный 120, 127, 128 размер 125 скорость потока 131 форма 120 Концентрирование следов элемен- тов 145, 146, 148 из природных вод 147 — сильносоленых вод 151 на смоле Chelex 100, 150, 151 Коэффициент диффузии в смолу Dowex 99 однородности, определение 78 распределения см. Распределения коэффициент селективности, определение 97 Кривые титрования ионообменников 90, 91 Кюрий отделение от лантаноидов 316 сорбция на анионообменниках 319 ----катионообменниках 315, 317 факторы разделения 317 Лантан см. Лантаноиды Лантана оксид, ряды селективности 359 Лантаноиды влияние введения органического растворителя в элюент 197 выбор элюента 195 неорганические вещества в качестве элюента 197 отделение от иттрия 204 ----тория и урана 205 полнаминокислоты в качестве элюента 199 полиаминофосфоновые кислоты в качестве элюента 200, 201 порядок элюирования 200 разделение, влияние загрузки колонки 195 ----размера зерна обменника 194 ----pH и температуры элюента 194, 196 ---скорости потока 194 — методом ВЭЖХ 201 смесь НС1—NH4SCN на смоле Dowex 1 202 сорбция на анионообменниках 202 ----катионообменниках 196 сродство к сильнокислотным катионообменникам 193 факторы разделения в бутирате аммония 198, 199 ------ГЭДТА 198 ------гликолевой кислоте 198 ------лактате аммония 198 — .---лимонной кислоте 198 ------масляной кислоте 198 ------молочной кислоте 198 ------а-оксиизомасляной кислоте 199 ------ЭДТА 199 Лиотропные ряды на анионообменниках 26, 35, 36 — катионообменниках 26, 33—35 Литий см. Щелочные металлы Лютеций см. Лантаноиды Магний сорбция на анионообменниках 180 ----катионообменниках 176 сродство к сильнокислотным катионообменникам 176 Марганец оксид, ряды селективности 359 определение в сталях 291 18-581 534 Предметный указатель отделение от различных элементов 287, 289, 291. сорбция на анионообменниках 287 --------катионообменниках 286 Медь отделение от никеля 167 ---- серебра 167 селективные обменники для 350 сорбция на анионообменниках 167 --------катионообменниках 166 Мембраны ионообменные, свойства 433, 434 Молибден сорбция в присутствии азотной v кислоты 275 ----борной кислоты 275 -------пероксида водорода 269 -------гидроксида натрия 275 -------фосфорной кислоты 275 ------- фтористоводородной кислоты 275 — на анионообменниках 271 ----катионообменниках 269 Мышьяксодержащие селективные обменники 353 Мышьяк, сорбция на анионообменниках 254 Набухание влияние ДВБ 28 в неводных растворах 28, 29 — чистых растворителях 30 по массе 83 — объему 84 сильнокислотных катионооб-менников, влияние степени поперечного сшивания 83 Насосы перистальтические 133 из пластических материалов, химическая устойчивость 132 Натрий см. Щелочные металлы Натрия гидроксид, свободный от карбонат-ионов, получение 342 Неодим см. Лантанбиды Неорганические ионообменники 356, 362, 418 гетерополикислоты 360, 487 кислые соли многовалентных металлов 158, 159, 160, 316, 358, 360, 487—490 оксиды 356, 359, 360, 491 ферроцианиды нерастворимые 361, 488—490 Нептуний коэффициенты распределения в неорганических кислотах 323 отделение от лантаноидов 326 ----плутония 326 ----урана 326 ’ сорбция из азотной кислоты 319 ----соляной кислоты 319 — на анионообменниках 319 ----катионообменниках 315 Никель отделение от кобальта и железа 303 -----------в малоновой кислоте 306 --------------ЭДТА 306 ----различных элементов 306 сорбция на анионообменниках 302 ----катионообменниках 301 ----селективных обменниках 350 Ниобий антимонат, селективность для щелочных металлов 359 коэффициенты распределения на Dowex 1, влияние поперечного сшивания 247 оксид, коэффициенты распределения на 491, 515 отделение от тантала 250 сорбция на анионообменниках 246 Олово вольфрамат в качестве неорганического обменника 360 Предметный указатель 535 оксид, ряды селективности 359 сорбция из азотной кислоты 239 ----соляной кислоты 239 — на анионообменниках 239 ферроцианид, коэффициенты распределения на 489 фосфат в качестве неорганического обменника 358 Осмий коэффициенты распределения в соляной кислоте 308, 481 сорбция на анионообменниках 309 Очистка ионообменников 74 — раствором ЭДТА 75 реагентов 340 Палладий Отделение от иридия 310 ----родия 309 сорбция из азотной кислоты 310 ----фтористоводородной кислоты 310 — на анионообменниках 309 ----катионообменниках 308 ----селективных обменниках 354 Платина сорбция на анионообменниках 309 ----катионообменниках 308 ----селективных обменниках 354 Плотность обменника, определение 81 Плутоний гидролиз 314 отделение от нептуния и урана 315 сорбция из азотной кислоты 319 — — бромистоводородной кислоты 316 — на анионообменниках 319 ----катионообменниках 316 Поверхностно-активные вещества, влияние на сорбцию металлов смолой Chelex 100 150 Полоний, сорбция на анионообменниках 280 Празеодим см. Лантаноиды Прометий см. Лантаноиды Протактиний коэффициенты распределения в соляной кислоте на Dowex 1, ’ влияние поперечного сшивания 247 отделение от Nb, Th, Ac 250 сорбция на фтористоводородной кислоте 248 — на анионообменниках 247 ----катионообменниках 245 Противоион 21 Равновесие в присутствии комплексообразующих веществ на анионообменниках 50 ------------катионообменниках 49 константа термодинамическая 45 обмен микроэлементов 48 Радий коэффициент разделения в растворах ЭДТА 178 отделение от актиния 184 ---- бария 182 предварительное концентрирование из природных вод 148 сорбция на анионообменниках 180 ----катионообменниках 176 ----молибдате циркония 178 ----неорганических обменни- ках 178 Разделения многоэлементные радиохимические 330 Разрешение 59 536 Предметный указатель Распределения коэффициент 52, 158—160, 247, 316, 323, 358, 360, 487—491 массовый 96 объемный 96 определение динамическим методом 97 — статическим методом 96 Рений отделение во фтористоводородной кислоте 288 — от молибдена 292 ----технеция 292 сорбция на анионообменниках 287 Родий сорбция на анионообменниках 309 — — катионообменниках 309 ----селективных обменниках 354 Ртуть предварительное концентрирование 148 сорбция на анионообменниках, галогенидные комплексы 188 ----катионообменниках 187 ----неорганических обменниках 187 Рубидий см. Щелочные металлы Рутений, сорбция на анионообменниках 309 Самарий см. Лантаноиды Свинец оксид, ряды селективности 360 определение в сталях 241 отделение от алюминия, бария, стронция 238 ----галлия, индия 241 ----таллия 218 сорбция на анионообменниках 239 ----катионообменниках 238 Селективности коэффициент 45, 48, 97 на смоле Dowex 1 47 ----Dowex 2 47 ----Dowex 50 46 ----Duolite С-20 47 Селен сорбция из бромистоводородной кислоты 277 — на анионообменниках 280 ----катионообменниках 277 Сера определение в пирите 281 разделение анионов 282 Серебро определение в медных рудах 169 отделение от палладия 167, 168 ---- ртути 168 предварительное концентрирование из дождевой воды 148 сорбция на анионообменниках 167 — — катионообменниках 166 Серная кислота, коэффициенты распределения на AG 50W-X8 455—457, 476 Сефадексы в качестве ионообменни-,ков 428 Силикагель гидратированный, ряды селективности 359 Скандий отделение от лантаноидов и иттрия 202, 205 -------на селективных обменниках 351 ----различных элементов 208 сорбция на анионообменниках 202 ---- катионообменниках 196 Скорость обмена относительная 98 Слоя объем 120 Соляная кислота, коэффициенты распределения элементов на AG 50-Х8, 449, 450 AG 50-Х 12 в присутствии ацетона 469, 470 AG 50W-X8 в присутствии ацетона 462 Предметный указатель 537 Amberlite IRA-400 в присутствии тиоцианата аммония 505 Amberlite IRN-77 497 Amberlite IRN-78 500 Diaion SAN-1 500 Diaion SKN-1 497 Dowex 1 499 Dowex 1-X8 481 Dowex 50 494 Сорбция, селективная 40 Сортировка смолы (частиц) 71 Сродство относительное 44 Стокса закон 71 Стронций высокоселективный обменник для 178 определение в костях 184 отделение от больших количеств кальция 182 ----Fe, In, Sc, Th, U 181 ----изотопов иттрия 180, 183 ----кальция и бария на молиб- дате циркония 178 ----магния и кальция 182 сорбция в цитратной среде 180 — на анионообменниках 180 ----катионообменниках 175 ----неорганических обменниках 178 Сульфат-анионы, отделение от теллура 281 Сульфоугольные ионообменники 420 Сурьма пентоксид гидратированный, свойства 331, 332, 360 сорбция из малоновой кислоты 254 ----фтористоводородной кислоты 255 — на анионообменниках 254 Таллий отделение от Al, Ga, In, Yb 217 ----ртути 220 сорбция на анионообменниках 212 ----вольфрамате циркония 212 ----катионообменниках 211 ----молибдате циркония 212 Тантал коэффициенты распределения в НО на смоле Dowex 247 отделение на анионообменниках 247 — от примесей 250 Тарелка теоретическая 52, 56—59 Теллур отделение от полония 280 ----селена в ацетатной среде 280 -------в бромистоводородной кислоте 277 разделение Te(IV) — Te(VI) 280, 281 сорбция из фосфорной кислоты 280 ----щелочных растворов 277 — на анионообменниках 281 ----катионообменниках 277 Тербий см. Лантаноиды Технеций отделение от различных элементов 288 — — урана 290 сорбция на анионообменниках 287 Титан определение в минеральных водах 232 отделение от металлов в смеси Н2О2 — H2SO4 229 ----пероксокомплексов 228 ----циркония 232 сорбция из винной кислоты 230 ----серной кислоты 229 ----соляной кислоты 228, 229 — на анионообменниках 228 ----катионообменниках 225 538 Предметный указатель Торий коэффициенты распределения в НС1 и НВг 226 отделение от лантана и урана 230 ----урана 230 ----циркония, гафния, молибдена 235 ------ниобия 229 сорбция из азотной кислоты 227, 228 ----бромистоводородной кислоты 226 ----серной кислоты 227, 229 ---------и органических растворителей 229 — на анионообменниках 228 ----катионообменниках 225 Удельная масса кажущаяся набухшей смолы 81 — сухой смолы 80 набухшей смолы 79 сухой смолы 79 Уран комплексы аскорбатные 274 — ацетатные 274 — карбонатные 274 отделение от алюминия и железа 276 ----различных элементов в серной кислоте 273 селективная сорбция 270, 271 селективное элюирование фтористоводородной кислотой 270 сорбция на анионообменниках 271 ----катионообменниках 270 ----селективных обменниках 351 Устойчивость обменников радиационная 102, 109 термическая 102 химическая 102, 107 Ферроцианиды нерастворимые в качестве неорганических обменников 361 коэффициенты распределения различных элементов на 488—490 цезия, селективная сорбция 158, 361 Фиксированный ион 21 Фирмы, выпускающие ионообменники 440, 441 Фосфаты конденсированные 253 разделение 257 сорбция на анионообменниках 253 Фосфор, определение в сталях 255 Фосфоросурьмяная кислота для разделения щелочных металлов 159 Фосфорсодержащие селективные обменники 352 Франций см. Щелочные металлы Фтор определение в алюминии 297 ----природных водах 296 Фториды см. Галогениды Фтористоводородная кислота, коэффициенты распределения элементов на смоле АВ-17 503 --------Dowex 1 502 Хелатообразующие смолы 346 для металлов платиновой группы 354 коммерческие, основные свойства 414 — Chelex 149, 150, 348 — Dowex A-l 348 — Srafion NMRR 350 — Wofatit MC-50 348 на основе краун-соединений 353 ----криптандов 353 ----8-меркаптохинолина 349 ----8-оксихинолина 349 ----пиридин-2,6-дикарбоновой кислоты 349 Предметный указатель 539 ---пропилендиаминтетра- уксусной кислоты 349 практическое применение 348 содержащие амидоксимные группы 350 — мышьяк 350—353 — оксимные группы 350 — о-оксифеноноксимные группы 350 — фосфорнокислые группы 350-352 Хлор, определение в алюминии 297 Хлориды см, Галогениды Хром отделение от алюминия 276 сорбция в щелочных растворах 275 — на анионообменниках 271 ---катионообменниках 269 ферроцианид, коэффициенты распределения различных элементов на 490 Хроматографические процессы, ав- томатизация 136, 138 Хроматография элюентная, принципы 41, 42 элюирование, градиент концентрации 61, 62 ---pH 64 ---температуры 67 Цезий см. Щелочные металлы Церий см. Лантаноиды Цинк оксид, ряды селективности 360 отделение от висмута и свинца 190 ---смеси Со, Cu, Fe, Ni 188 сорбция галогенидных комплексов 188 — следов элементов в многоэлементном анализе 332 — на анионообменниках 187 ---катионообменниках 187 ---неорганических обменниках 187 ферроцианид, разделение цезия и рубидия 361 — ряды селективности 361 Цирконий вольфрамат, коэффициенты распределения на 512 коэффициенты распределения в НС1 и НВг 226 молибдат, коэффициенты распределения на 511 оксид, коэффициенты распределения на 509 отделение от гафния 228, 231, 234 ----смеси гафния молибдена, тория 235 -------ниобия и нептуния 233 ----ниобия, радиоактивных изотопов 233 сорбция из фтористоводородной кислоты 229 — на анионообменниках 228 ----катионообменниках 225 фосфат, коэффициенты распределения на 510 Щелочноземельные металлы разделение на анионообменниках 179 --------катионообменниках 176 --------неорганических обменниках 178 — лактатом аммония 183 — а-оксиизобутиратом аммония 183 Щелочные металлы коэффициенты распределения на различных обменниках 160 -------смоле Dowex 1 в среде НС1 — диоксан 161 определение в присутствии других элементов 163 разделение введением низкомолекулярного спирта 155, 156 — и определение в моче 162 540 Предметный указатель — смеси на смоле Wofatit KPS 156 ----цезия и франция 163 — элюентной хроматографией 155 ряды селективности на антимонате ниобия 359 -------антимонате циркония 359 -------пентоксиде сурьмы 360 -------ферроцианиде олова 359 -------фосфате циркония 359 сорбция на анионообменниках 159 ----катионообменниках 156 -------влияние температуры 156 ----краун-обменниках 354 ----неорганических обменни- ках 158 ----нерастворимых ферроцианидах 361, 488 ----оксиде титана 357 ----поликонденсационных обменниках 157 ---фосфате циркония 158 ---фосфоросурьмяной кислоте 159 сродство к сильнокислотным катионообменникам 156 Элюат, анализ непрерывный 139 полярографический 141 радиометрический 142 спектрофотометрический 141 Элюирование градиент линейный 64 — устройства для 137 — экспоненциальный 62, 137 константа 60 кривые, описание 56 объемы, расчет 57 процессы, описание 60 селективное 41 хроматография 61 Эрбий см. Лантаноиды Содержание Предисловие ................................................. 5 Предисловие к чешскому изданию............................... 8 Предисловие автора........................................... 9 Введение ................................................... II Часть I 1. Общие сведения о ионообменниках и ионообменных процессах ..................................................... 13 1.1. Основные понятия.................................... 13 1.1.1. Ионообменные матрицы........................ 13 1.1.2. Ионогенные группы .......................... 15 1.1.3. Внешняя форма и размер частиц ионообменников . 24 1.1.4. Сродство и селективность ионообменников. 26 1.1.5. Набухание ионообменников.................... 27 1.2. Выбор соответствующих типов ионообменников...... 29 1.2.1. Основные характеристики ионоообменников. 33 1.2.2. Ионообменники для специальных целей......... 37 1.3. Ионообменные процессы............................... 39 1.3.1. Статический метод .......................... 39 1.3.2. Динамический метод.......................... 40 1.3.3. Хроматографические процессы ................ 41 1.3.4. Другие ионообменные процессы ............... 42 Литература ......*........................................ 43 2. Теория................................................... 44 2.1. Ионообменные равновесия и коэффициенты селективности ..................................................... 44 2.1.1. Равновесие обмена микроэлементов............ 48 2.1.2. Ионообменные равновесия в присутствии комплексообразующих веществ........................... 49 2.1.3. Обмен анионов слабых кислот на анионообменнике ................................................ 51 542 Содержание 2.2. Тарелочная теория.................................... 52 2.3. Другие методы количественного описания хроматографического процесса.......................................... 60 2.4. Градиентная элюентная хроматография.................. 61 2.4.1. Градиент концентрации......................... 62 2.4.2. Градиент pH .................................. 64 2.4.3. Градиент температуры.......................... 67 Литература ................................................. 68 Часть II 3. Физические, физико-химические и химические характери- стики ионообменных смол и их определение...................... 70 3.1. Регулирование размера зерен, сортировка и очистка ионообменных смол........................................ 70 3.1.1. Размалывание и дробление частиц смолы..... 70 3.1.2. Сортировка частиц смолы......................... 71 3.1.3. Очистка ионообменников.......................... 74 3.1.4. Превращение ионообменников в стандартное состояние и другие ионные формы ...................... 76 3.2. Физические свойства ионообменников..................... 77 3.2.1. Определение размера частиц и фракционного состава ионообменников методом ситового анализа 77 3.2.2. Определение удельной массы...................... 79 3.2.3. Определение насыпной плотности и удельного объема сухой смолы................................ 81 3.2.4. Определение содержания воды в смоле............. 81 3.2.5. Степень набухания ионообменных смол........... 82;- 3.3. Физико-химические и химические свойства ионообменников ...................................................... 84 3.3.1. Определение обменной емкости ионообменников . 84 3.3.2. Кривые нейтрализации (титрования) ионообменников ............................................ 90 3.3.3. Определение степени поперечного сшивания сти-рол-дивинилбензольных ионообменников............ 92 3.3.4. Определение констант диссоциации ионообменников ................../............................. 93 3.3.5. Определение моляльности функциональных групп обменника и концентрации обмениваемых групп в 1 см3 набухшей смолы................................ 95 3.3.6. Определение равновесного коэффициента распределения ............................................ 96 3.3.7. Коэффициент селективности и его определение .... 97 3.3.8. Определение относительной скорости обмена. 98 3.3.9. Характеристика неизвестных ионообменников. 100 Содержание 543 3.4. Термическая, химическая и радиационная устойчивость ионообменников............................................. 102 3.4.1. Термическая устойчивость...................... 102 3.4.2. Химическая устойчивость ...................... 107 3.4.3. Радиационная устойчивость ионообменников... 116 Литература ................................................ 116 4. Аппаратура для ионообменной хроматографии................. 119 4.1. Ионообменные колонки................................. 120 4.1.1. Терминология, используемая в колоночных методах ............................................... 120 4.1.2. Форма колонки................................. 120 4.1.3. Размер колонки ............................... 125 4.1.4. Заполнение ионообменной колонки............. 125 4.1.5. Емкость колонки .............................. 127 4.1.6. Промежуточный объем колонки ................. 127 4.1.7. Поглощение смеси ионов перед стадией разделения ............................................... 130 4.1.8. Скорость потока............................... 131 4.2. Дополнительное оборудование для ионообменной колонки ..................................................... 131 4.2.1. Система подачи раствора....................... 131 4.2.2. Вспомогательное оборудование.................. 133 4.2.3. Фракционные коллекторы........................ 133 4.2.4. Установки градиентного элюирования............ 137 4.3. Непрерывный анализ элюата............................ 139 4.3.1. Полярографические методы ..................... 141 4.3.2. Спектрофотометрические методы................. 141 4.3.3. Радиометрические методы ...................... 142 Литература ................................................ 144 5. Применение ионообменников................................ 145 5.1. Предварительное концентрирование и выделение следов 145 5.1.1. Природные воды ............................... 147 5.1.2. Сильносоленые воды и другие материалы...... 151 Литература .......................................... 153 5.2. Разделение неорганических ионов...................... 155 5.2.1. Группа 1...................................... 155 5.2.1.1. 1 A: Li, Na, К, Rb, Cs, Fr.................. 155 5.2.1.2. 1 Б: Cu, Ag, Au............................. 166 Литература ...................................... 173 5.2.2. Группа 2...................................... 175 5.2.2.1. 2 A: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra................. 175 5.2.2.2. 2 Б: Zn, Cd, Hg............................. 187 Литература .......................................... 190 544 Содержание 5.2.3. Группа 3......................................... 192 5.2.3.1. 3 A: Sc, Y, лантаноиды, Ас..................... 192 5.2.3.2. 3 Б: В, Al, Ga, In, TI......................... 206 Литература ............................................. 220 5.2.4. Группа 4......................................... 225 5.2.4.1. 4А: Ti, Zr, Hf, Th............................. 225 5.2.4.2. 4 Б: C, Si, Ge, Sn, Pb......................... 235 Литература ........................................... 242 5.2.5. Группа 5......................................... 245 5.2.5.1. 5 A: V, Nb, Та, Pa............................. 245 5.2.5.2. 5 Б: N, P, As, Sb, Bi.......................... 252 Литература ............................................. 259 5.2.6. Группа 6......................................... 269 5.2.6.1. 6 A: Cr, Mo, W, U.............................. 269 5.2.6.2. 6 Б: S, Se, Те, Po............................. 277 Литература ............................................. 283 5.2.7. Группа 7......................................... 285 5.2.7.1. 7 A: Mn, Tc, Re................................ 285 5.2.7.2. 7 Б: F, Cl, Br, I, At.......................... 293 Литература ............................................. 298 5.2.8. Группа 8....................................... 301 5.2.8.1. Fe, Co, Ni................................... 301 5.2.8.2. Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt......................... 308 Литература .... 312 5.2.9. Трансурановые элементы: Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Md, No, Lw .................................. 314 Литература ......................................... 327 5.3. Многоэлементные радиохимические разделения............ 330 Литература ............................................. 335 5.4. Применение ионообменников в неорганическом анализе . 336 5.4.1. Методы, основанные на количественном обмене ионов: определение общей концентрации солей .... 336 5.4.2. Удаление мешающих ионов.......................... 339 5.4.3. Деионизация с помощью ионообменников.......... 339 5.4.4. Получение и очистка реагентов; другие применения ионообменников...................................... 340 5.4.5. Ионообменники в неорганическом качественном, анализе............................................... 343 Литература ............................................. 344 6. Хелатообразующие смолы и неорганические ионообменники ........................................................... 346 6.1. Хелатообразующие ионообменные смолы ................. 346 6.1.1. Практическое применение хелатообразующих смол..................................................... 348 Содержание 545 6.2. Неорганические ионообменники....................... 356 6.2.1. Оксиды и безводные оксиды................... 356 6.2.2. Кислые соли многовалентных металлов ........ 358 6.2.3. Гетерополикислоты и их соли................. 360 6.2.4. Нерастворимые ферроцианиды.................. 361 6.2.5. ‘Другие нерастворимые ионообменные материалы 362 Литература ...................................... 363 Часть III 7. Ионообменники — обзор их характерных свойств.......... 367 7.1. Маркировка ионообменников.......................... 368 7.1.1. Наиболее распространенные основные символы .. 368 7.1.2. Основные марки некоторых ионообменников. 368 7.2. Таблицы характерных свойств ионообменных материалов .......................................... (.. 376 7.2.1. Классификация обменников в соответствии с их названиями ....................................... 441 8. Коэффициенты распределения ионов в представленных системах ..л............................................. 449 Литература ........................................ 516 Приложение I Некоторые полезные сведения............... 517 Приложение II Монографии по ионообменникам.................. 521 Список дополнительной литературы................... 525 Предметный указатель........................................ 529 Милан Мархол ИОНООБМЕННИКИ В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ, ч. 2 Научные редакторы И. Н. Лаврова, Б. М. Комарова. Художник В. Я. Медников. Художественный редактор М. Н. Кузнецова. Технический редактор Л. А. Тихомирова. Корректор Н. А. Вавилова. ИБ № 3929 Подписано к печати 27.08.85 г. Формат 60 х 90 Бумага офсетная № 2. Гарнитура тайме. Печать офсетная. Объем 8,88 бум.л. Усл.печ.л. 17,75. Усл. кр.-отт. 17,75. Уч.-изд.л. 18,45. Изд. № 3/3794. Тираж 2900 экз. Зак. 5#/ Цена 3 р. 10 к. Набрано в издательстве «Мир» на фотонаборном комплексе «Компьюграфик» 129820, ГСП Москва, 1-й Рижский пер., 2. Тульская типография Союзполнграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 300600, Тула, проспект им. В. И. Ленина, 109. ИЗДАТЕЛЬСТВО «Мир» выпускает в свет в 1986 году книги по химии Справочное руководство по применению ионоселективных электродов: Пер. с англ. 20 л., 1 р. 40 к. Справочное пособие типа словаря-справочника основных понятий и положений в области ионометрического метода как одного из электрохимических методов анализа. Книга написана сотрудниками фирмы «Орион», занимающей ведущее положение в производстве ионоселективных электродов и ионометрического оборудования. Издание на русском языке дополнено данными, приближающими материал к требованиям советских специалистов. Для научных и инженерно-технических работников, применяющих ионометрический метод в повседневцой практике. Заблаговременно оформляйте заказы на интересующие Вас книги. Заказы принимают магазины, распространяющие научно-техническую литературу. Своевременно сданный заказ гарантирует приобретение нужных Вам книг. ИЗДАТЕЛЬСТВО «Мир» выпускает в свет в 1986 году книги по хими? Хроматография. Практическое приложение метода. В 2-х частях: Пер. с англ./Под ред. Э. Хефтмана. 54 л., 3 р. 60 к. за комплект. Книга посвящена хроматографии — важнейшему современному аналитическому методу, который широко используется в научных исследованиях и в промышленности для контроля и управления технологическими процессами. В практическом аспекте рассматриваются все основные хроматографические методы: жидкостная, плоскостная, газовая, ионообменная хроматографии, гель-хроматография, электрофорез. Книге предпослано предисловие-рекомендация лауреата Нобелевской премии Г. Сиборга. Для специалистов в области химии, биохимии, медицины, фармацевтической промышленности, для служб по охране окружающей среды. Заблаговременно оформляйте заказы на интересующие Вас книги. Заказы принимают магазины, распространяющие научно-техническую литературу. Своевременно сданный заказ гарантирует приобретение нужных Вам книг.