铂钯铑铱的萃淋色谱分离方法分析(二)
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铂钯铑铱的萃淋色谱分离方法分析(二)

时间:2020-10-6 作者:钯碳回收 分享到:

2.1 铂、钯、铑、铱在不同萃淋树脂上的暇附性能

2.1.1 静态平衡速度 称取0.1000克树脂于一定酸度的含一定量贵金属离子的溶液中,振荡不同时间后,分别测定其分配系数,实验表明,在三种树脂上20分钟左右分配系数均已达恒定值。为了保证充分平衡,以后的实验均取振荡1小时。

2.1.2 静态分配系数与酸度的关系 铂、钯、铑、铱在不同盐酸浓度下在CI-TBP,CI-P204树脂上的静态分配系数见图1、2。从图中可以看出,铑(III)在两种树脂上均不被吸附。钯(II)在CI-P204上不被吸附。在CI-TBP上的吸附次序是铂(IV)大于钯(II)大于铱(III),这与相关数据基本一致,曲线的形状也与TBP萃取的中性萃取剂溶剂化机理相吻合。还可以看出,在CI-P204树脂上四种金属离子的吸附性能均较在CI-TBP树脂上为差,从P204为酸性苯取剂而贵金属离子在盐酸介质中均以络阴离于形式存在为主来考虑,这是合理的。

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为了与CI-7001树脂相比较,表l列出了在CI-TBP树脂上相邻金属离子之间的分离因子。

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2.1.3 不同酸介质中不同酸度下在CI-7301树脂上铂静态分配系数 铂(IV)、钯(II)、铑(III)铱(III)(IV)在CI-7301树脂上与不同浓度的盐酸、硝酸、王水和逆王水(HNO3:HCI=3:1)溶液之间的分配系数见图3-图6,相邻金属之问的分离因子列于表2-表4。

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从以上结果可以看出,硝酸的没有对于四种金属离子在CI-7301树脂上的吸附有明显的影响。首先钯与铂的吸附次序发生了变化。我们曾用吸收光谱法考查了在硝酸存在下钯的价态是否有了变化,结果是否定的。其确切的原因有待进一步研究。其次,在硝酸存在下分配系数的变化较为平坦,但离子间的差异性有所增加。这从比较表2、3、4中分离因子的数据可以明显地看出。这对选择分离条件是有利的。

2.1.4 贵金属离子在树脂上的吸附机理 贵金属离子被脂肪胺萃取一般认为是离子交换机理,可用下列反应式表示:

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将实验所得的logKd值对Iog[A]作线性回归。即可求出其斜率n值。由此可推测吸附物的组成。结果表明。在盐酸介质中铂(IV)、钯(II)的回归直线斜率分别为0.99和2.0(同系数分别为0.9925和0.993)。因此,其吸附物的可能组成为(R3NH+)HPtCI6-和(R3NH)2PdCI,。但在硝酸,王水,逆王水中却得不到类似的结果。这可能是因为,硝酸根难与贵金离子形成络阴离子,但硝酸根本身却可以同脂肪胺发生离子变换反应,因而与脂肪胺与贵金属的氯络阴离子的交换反应发生竞争,使整个吸附过程复杂化了。

2.2 铂、钯、铑、铱的萃淋色谱分离

从图3、4、5和表2、3、4的静态分配系数和分离因子数据可以看出CI-7301树脂用于贵金属分离是较好的,尤其在硝酸和王水介质中分离因子更大些,但在硝酸介质中分离条件较好的是6-8摩尔/升之间,这时由于酸度较高,对树脂和设备均有较大的损害,因此,我们选择了王水介质探讨了铂、钯、铑、铱色谱分离的可能性。

2.1.2 铂、钯、铑、铱的色谱淋洗曲线 虽然从静态分配系数的结果来看,用5%的王水溶液作淋洗剂有可目实现四种离子混合物的色谱分离,但除铑(III)以外,其它三种离子的淋洗体积都将较大且造成淋洗峰变宽,这无论从效率和经济上都是不利的。因此,除铑(III)用5%的王水溶液作淋洗剂之外,分别试验了抗坏血酸、硫脲的盐酸溶液作为铱、钯、铂的淋洗剂的可能性。为此,分别测定了铂、钯、铑、铱在不同淋洗剂条件下的淋洗曲线。

铑的淋洗曲线 取500微克铑(III)上柱,用5%王水溶液淋洗,其淋洗曲线峰值为6.0毫升,13毫升后的淋出液中已无铑淋出,铑的淋洗曲线见图7。为了核实铑(III)在王水介质中静态分配系数的可信性,用100微克氯化纳上柱测定了变换柱的空隙体积为5毫升。由此计算出的分配系数与静态时测定一直相当接近,证明了测定值的可信性。为了证明在淋洗铑(III)时不会带下其它贵金属离子,在淋洗铑(III)的条件下淋洗了其它三种数量相当的贵金属离子,在20毫升淋出液中均未发现三种离子存在。铂钯铑铱的萃淋色谱分离方法分析(二)

铱(IV)的淋洗曲线取500微克铱(IV)上柱,用2-5%的抗坏酸-5%(V/V)盐酸溶液淋洗,分别测定其淋洗曲线(图8),结果表明,在这个浓度范内均可获得满意的结果,用类似的方法确定了0.2%硫脲-5%(V/V)盐酸和5%硫脲-5%(V/V)盐酸分别作为钯、铂的色谱淋洗剂。在淋洗铱,钯、铂的条件下,对其它贵金属离于的淋洗行为进行了检查,未发现有相互重叠的情况。

2.2.2 铂、钯、铑、铱混合样的色谱分离 取1O00微克铂(IV),500微克钯(II),500微克铱(Ⅳ)和500微克铑(II)分别组成二元、四元混合物上柱,用已确定的淋洗条件进行色谱分离,均取得了满意的结果,其色谱图见图9-图12。四种贵金属离于混合物经色谱分离后的回收率列于表5,可见分离结果是完全的。

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