Особенности сорбционного извлечения палладия (II) из хлоридных растворов волокнами ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ (стр. 6 из 9)
Таким образом, в литературе есть сообщения об изучении сорбции платиновых металлов на азот и серосодержащих волокнистых сорбентах. Однако публикаций об исследовании сорбции платиновых металлов на сорбентах, в составе которых тиоамидные и пиридиновые группы, сравнительно невелико. Поэтому исследование сорбции палладия на данных сорбентах является актуальным и этому вопросу нами уделено особое внимание.
палладий сорбция хлоридный волокно
2. Экспериментальная часть
2.1 Техника безопасности при выполнении работы
2.1.1.Правила работы с едкими веществами (кислоты, щелочи)
1. Едкие вещества (кислоты и концентрированные растворы щелочей) попадая на кожу, вызывают ожоги. Щелочь в сухом виде при попадании на кожу также может вызвать ожоги. Особая опасность заключается в возможности поражения глаз.
2. При любых работах с едкими веществами обязательно применение защитных очков или масок.
3. Переливать кислоты можно только при включенной тяге в вытяжном шкафу. Дверцы шкафа должны быть прикрыты. Рекомендуется переливать кислоты с помощью специального сифона.
4. Разбавление серной кислоты следует производить приливанием кислоты в воду и только в жаростойких и фарфоровых стаканах, т.к. при этом происходит значительное выделение тепла. Склянки с концентрированными кислотами, а также бромом переносить только в ведре, а при переливании склянку нельзя держать за горлышко. Растворять едкие щелочи следует путем медленно прибавления к воде небольших кусочков; куски щелочи брать щипцами.
5. Разлитые кислоты и щелочи следует немедленно нейтрализовать и только после этого проводить уборку.
2.1.2 Правила безопасной работы с электрооборудованием и электроприборами
1. При работе с электрооборудованием и электроприборами возможны поражения электрическим током, причинами которых могут быть:
a) работа при неисправном электрооборудовании (рубильники, двигатели и т.п.);
b) электрический ток может вызвать пожар и взрыв.
2. Работы в лаборатории должны проводиться при наличии исправного электрооборудования.
3. Все неисправности электроприборов, электроарматуры, электросети и прочего электрооборудования должны устраняться только электриком.
4. Запрещается переносить включенные приборы и ремонтировать оборудование, находящееся под током.
5. Для защиты глаз от действия света электрической дуги и лазерного излучения следует надевать специальные очки со стеклами желто-зеленого цвета.
6. Для предупреждения несчастных случаев на установках высокого напряжения следует вывешивать плакаты с изображением красной зигзагообразной стрелы и надписью: "Не трогать - смертельно!".
7. Шкафы, в которых установлены щитки электрорубильников, должны быть закрыты.
8. Запрещается вешать на штепсельные розетки, выключатели и электропровода различные вещи, укреплять провода веревкой или проволокой.
9. В случае перерыва в подаче тока все электроприборы, электромоторы и другое электрооборудование должно быть немедленно выключено.
2.2 Методика анализа
2.2.1 Спектрофотометрическое определение концентрации палладия с нитрозо-R-солью
Метод основан на образовании окрашенного комплекса [PdCl4]2- с нитрозо-R-солью. Комплекс образуется при кипячении в водной среде с большим избытком реагента[38].
Приготовление растворов:
0.1% раствор нитрозо-R-соли.
0,5000 г нитроза-R-соли, взвешенной с точностью 0,0002 г, растворяют дистиллированной водой в мерной колбе, вместимостью 500 мл, после растворения доводят дистиллированной водой до метки. Готовый раствор хранится в колбе с притертой крышкой.
Стандартный раствор хлорида палладия (2).
А) навеску диметилглиоксимата палладия, полученного из палладий содержащего раствора по [38], массой 6,32249 г, взвешенного с точностью до 0,0002 г, высыпают в стакан на 600 мл, растворяют в 40 мл "царской водки" при нагревании (сначала дабавляют 30 мл HCl (конц.), а затем, по каплям, 10 мл HNO3.(конц.)). При поднятии «шапки» – интенсивно перемешивать. При необходимости добавляют еще "царской водки". После растворения, полученный раствор упаривают до влажных солей, прибавляют 10 мл концентрированной соляной кислоты и снова упаривают до влажных солей (упаривание необходимо проводить 2 раза). Затем добавляют дистиллированной воды (170-200 мл) и выпаривают до влажных солей 2-3 раза.
Полученные влажные соли хлорида палладия (2) переносят в мерную колбу на 1000 мл, доводят полученный раствор до метки дистиллированной водой. В одном мл данного раствора содержится 2,000 мг палладия.
Б) Навеску хлорида палладия, массой 3,33 растворяют в стакане на 600 мл, при нагревании в 40 мл "царской водки". Полученный раствор упаривают до влажных солей, растворяют в 10 мл соляной кислоты и снова упаривают, но до влажных солей. Последние операции повторяют дважды. Затем добавляют дистиллированной воды (170-200 мл) и выпаривают до влажных солей 2-3 раза.
Полученные влажные соли хлорида палладия (2) переносят в мерную колбу на 1000 мл, доводили полученный раствор до метки дистиллированной водой. В одном мл данного раствора содержится 2,000 мг палладия.
Проведение анализа.
В колбу на 250 мл помещают раствор хлорида палладия (2), содержащего от 30 до 250 мкг палладия, добавляют 10 мл 0,1% раствора нитрозо-R-соли) и доводят до кипения на нагревательной электрической плитке. После охлаждения до комнатной температуры раствор переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают. Оптическую плотность полученного раствора измеряют на приборе КФК-2-УКЛ.4.2. в кюветах толщиной 30 мм при длине волны 490 нм (сине-зеленый светофильтр). В качестве раствора сравнения применяют раствор, содержащий все реактивы кроме хлорида палладия. Количество палладия находят по предварительно построенному градуировочному графику.
2.2.2 Построение градуировочного графика
В шесть термостойких колб на 250 мл приливают 3,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 мл стандартного раствора хлорида палладия (2) (С=10 мкг/мл), добавляют по 10 мл 0.1% раствора нитрозо-R-соли и доводят до кипения на электрической нагревательной плитке. Остывшие до комнатной температуры растворы переносят в мерные колбы на 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой. Оптическую плотность полученного раствора измеряют на приборе КФК-2-УКЛ.4.2. в кюветах толщиной 30 мм при длине волны 490 нм (сине-зеленый светофильтр). В качестве раствора сравнения применяют раствор, содержащий все реактивы кроме хлорида палладия.
По полученным данным строят градуировочный график, результаты приведены в таблице 4 и на рисунке 1.
Таблица 4. Зависимость оптической плотности от концентрации палладия
| № | С, мкг/мл | D |
| 1 | 0,30 | 0,11 |
| 2 | 0,50 | 0,17 |
| 3 | 1,0 | 0,26 |
| 4 | 1,5 | 0,42 |
| 5 | 2,0 | 0,54 |
| 6 | 2,5 | 0,72 |
Рис.1. Градуировочный график на палладий
Уравнение: D = 0,0179 + 0,28*С,
Корреляция достоверна с доверительной вероятностью 0.95
r(таб.) = 0.754, r(расчет.) = 0,992; a = 0,018
5.2*10-3; b = 0,27 3.7*10-3Коэффициент "a" статистически незначим.
2.3 Методики эксперимента
2.3.1 Подготовка волокна
Методика подготовки хелатообразующей смолы состоит в следующем: волокно помещают в химический стакан на 400 мл и добавляют 250 мл 5% раствора соляной кислоты[39]. Через 10 часов, смолу перемещают в пористый стеклянный фильтр и промывают дистиллированной водой, порциями по 250 мл до нейтральной среды. Промытое волокно сушат на воздухе в течение 1-3 суток, либо при температуре 1100С в течение 3-4 часов.
2.3.2 Определение обменной емкости ионита в статических условиях
Навеску воздушно-сухого волокна предварительно подготовленного по п. 3.4.1., массой 0,100 ± 0,002 г. помещают в бюкс на 50 мл, и приливают 20 мл заданного раствора[40,41]. Через определенное время (время контакта 24 ч), отделяют волокно от раствора декантацией. Отделенный раствор анализируют на содержание металла по п. 3.3.1.
Статическая обменная емкость волокна в заданных условиях рассчитывается по формуле:
(мг-экв/г),где Сисх и Срав — соответственно исходная и равновесная концентрация металла в растворе (мг/мл); m — масса навески волокна; Э — масса эквивалента металла.
При необходимости рассчитывают процентную статическую обменную емкость:
(%),Состав исходного раствора, время контакта, а также методика анализа указывается индивидуально для каждого опыта.
2.4 Результаты и их обсуждение
2.4.1 Изучение зависимости сорбции палладия на волокнах ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ от концентрации металла в равновесном растворе.
Сорбцию проводили в статических условиях при температуре 20±1°С, масса волокна составила 0,100±0,002г. рН составляла 1,0±0,1. Концентрация палладия от 0,2 до 3 мг/мл. Концентрацию палладия определяли по методике 2.2.1. Объем составлял 20 мл. Сорбцию определяли по отношению количества палладия до и после сорбции (Приложение 2).