ЭКСТРАКЦИЯ АНИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ КАДМИЯ ОРГАНИЧЕСКИМИ РАСТВОРАМИ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ

  • Yulia I. Matyushkina Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
  • Alexandr A. Shabarin Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206310.6224
Ключевые слова: экстракция, анионные комплексы кадмия, четвертичные аммониевые соли, коэффициент распределения

Аннотация

Изучена анионообменная экстракция роданидных, хлоридных и иодидных комплексов кадмия растворами хлоридов четвертичных аммониевых солей (ЧАС) в органических растворителях (толуоле, четыреххлористом углероде, этилацетате, изобутиловом спирте, нитробензоле). Экстракцию проводили растворами хлоридов  алкилдиметилбензиламмония (R-N+(CH3)2-CH2C6H5-Cl-) и алкилдиметилэтилбензиламмония (R-N+(CH3)2-CH2-CH2C6H5-Cl-), где R – прямая алкильная цепочка, в основном C12-C14. Состав анионных комплексов кадмия установлен на основе анализа градуировочных зависимостей Е = f(pCCd(II)), построенных по растворам сульфата кадмия на фоне различных содержаний роданид-, хлорид- и иодид-ионов (индикаторный – ионоселективный электрод с мембраной на основе нитробензольного раствора бромида тетрадециламмония). Количественно процесс экстракции оценен с использованием коэффициента распределения (D), величина которого рассчитана с учетом концентрации кадмия в водной фазе до и после экстракции. Показана зависимость величины коэффициента распределения от диэлектрической проницаемости органического растворителя, концентрации и устойчивости анионных комплексов кадмия. Так, для указанных ацидокомплексов кадмия минимальные значения D получены при использовании малополярных толуола и четыреххлористого углерода, максимальные значения – при использовании сильно полярных изобутилового спирта и нитробензола. При уменьшении концентрации кадмия(II) в 100 раз для роданидного и иодидного комплексов кадмия значение D снижается в 1,6-1,9 раза, для хлоридного комплекса – в 1,2 раза в случае полярных изобутилового спирта и нитробензола и в 2,9-3,5 раз в случае малополярных растворителей. Экспериментально установлено, в ряду [Cd(SCN)4]2- - [CdI4]2-- [CdCl4]2- величина D убывает для всех изученных систем. Наблюдаемая закономерность связана как с устойчивостью соответствующих комплексов кадмия (II) в водных растворах, так и с их гидрофобностью.

Литература

Rakhmanko E.M., Kachanovich I.V., Tarazevich M.Ya. Anion-exchange extraction of rhodanide zinc complexes by quaternary ammonium salts with different structure. Zhurn. Neorg. Khim. 2006. V. 51. N 10. P. 1777-1781 (in Russian).

Gulevich A.L., Kiyko T.N., Kulak A.A., Rakhmanko E.M., Bulak T.V. Anion exchange extraction of haloacetate anions with higher quaternary ammonium salts. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2003. V. 46. N 5. P. 55-57 (in Russian).

Shipulo E.V., Kostitsyna M.V., Dunaeva A.A., Vladimirova E.V. From extraction to ionometry. Ros. Khim. Zhurn. 2008. V. 52. N 2. P. 52-59 (in Russian).

Bogdanovich Yu.V., Rakhmanko E.M., Tsvirko G.A., Kosobutskaya N.V. The investigation of the composition of the extracted forms halogenide zinc complexes with anion-exchange extraction of higher quaternary ammoni-um salts with asymmetric structure. Vestn. Belorus. Gos. Un-ta. Ser. 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2006. N 2. P. 25-27 (in Russian).

Bogdanovich Yu.V., Rakhmanko E.M., Tsvirko G.A., Kosobutskaya N.V. The investigation of the length of the radical of the higher quaternary ammonium salts on anion exchange extraction of zinc bromide complex. Vestn. Belorus. Gos. Un-ta. Ser. 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2007. N 1. P. 26-31 (in Russian).

Pomelenok E.V., Egorov V.V., Rakhmanko E.M., Okaev E.B. Influence of hexyl ester N-trifluoracetilbenzoic on the selectivity of anion-exchange extraction of higher quaternary ammonium salts. Izv. NAN Belarusi. Ser. Khim. Nauk. 2005. N 4. P. 5-9 (in Russian).

Matveichuk Yu.V., Rakhmanko E.M., Yasinetsky V.V. Rodanide complexes of d-metals: study of aqueous solu-tions by UV, visible and IK spectrometry. Zhurn. Neorg. Khim. 2015. V. 60. N 1. P. 106-111 (in Russian). DOI: 10.7868/S0044457X15010079.

Gulevich A.L., Gorbatsevich G.I., Trofimenko E.E. Anion-exchange extraction of thiocyanate metal complexes of the zinc subgroup by higher QAS. Vestn. Belorus. Gos. Un-ta. Ser. 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2013. N 3. P. 8-11 (in Russian).

Gulevich A.L., Trofimenko E.E. Calculation of equilibria in extraction anion-exchange systems involving metal complex anions. Vestn. Belorus. Gos. Un-ta. Ser. 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2013. N 1. P. 40-43 (in Russian).

Gulevich A.L., Trofimenko E.E. Anion exchange extraction of thiocyanate complexes Co (II) and Cd(II) with higher quaternary ammonium salts. Vestn. Belorus. gos. un-ta. Ser. 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2013. N 3. P. 36-40 (in Russian).

Denisova S.A., Isaeva Yu.I., Elokhov A.M., Lesnov A.E. Extraction of thiocyanate complexes of metals in the systems based on potassium bis(alkylpolyoxyethylene) phosphate and alkylbenzyldimethylammonium chloride. Khim. Interesakh Ustoych. Razv. 2019. V. 27. N 4. P. 353-357 (in Russian). DOI: 10.15372/KhUR2019145.

Denisova S.A., Lesnov A.E., Petrov B.I. Extraction of thiocyanate complexes of metals in stratified system wa-ter - diantipyrylmethane - 2-naphthalenesulfonic acid. Izv. Altay. Gos. Un-ta. 2013. N 3-1 (79). P. 151-156 (in Rus-sian).

Zabolotnykh S.A., Zhelnina V.O., Denisova S.A., Elokhov A.M., Lesnov A.E. The water - antipyrine - alkyl benzene sulfonic acid stratifying system to extract metal ions. Zhurn. Sibir. Federal Un-ta. Ser.: Khimiya. 2017.

V. 10. N 4. P. 536-444 (in Russian). DOI: 10.17516/1998-2836-0047.

Complexometry. Theoretical properties and practical ap-plication. M.: Gosud. nauchno-tekhn. izd. khim. liter. 1958. 248 p. (in Russian).

Rusyaeva Yu.I., Shabarin A.A., Lazareva O.P. The ionometric determination of molybdenum (VI). Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 12. P. 20-23 (in Russian).

Guriev I.A., Zyuzina L.F., Shabarin A.A. Flow-injection determination of some nitrogen-containing medicines. Zhurn. Analit. Khim. 1998. V. 53. N 10. P. 1098-1102 (in Russian).

PND F 14.1: 2.195-03 FR 1.31.2007.03804. Method of measuring the concentration of zinc ions in samples of natural and treated wastewater using the photometric method and sulfarsazene (in Russian).

Lurie Yu.Yu. Handbook of Analytical Chemistry. M.:"Alyans". 2007. 448 p. (in Russian).

Matyushkina Yu.I., Shabarin A.A. Study of anion ex-change of some anionic complexes of iron (III) by organ-ic solutions of quarterly ammonium salts. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 2. P. 25-30 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196202.5782.

Matveichuk Yu.V., Rakhmanko E.M. Thiocyanate com-plexes of d-metals: influence of concentration of KNCS and NH4Cl on a type of coordination of SCN- ions by FTIR spectrometry. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 7. P. 34-41. DOI: 10.6060/ tcct.2017607.5553.

Опубликован
2020-09-08
Как цитировать
Matyushkina, Y. I., & Shabarin, A. A. (2020). ЭКСТРАКЦИЯ АНИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ КАДМИЯ ОРГАНИЧЕСКИМИ РАСТВОРАМИ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 63(10), 30-35. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206310.6224
Выпуск
Том 63 № 10 (2020)
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений