1. 陰離子交換分離-氨性底液極譜法
方法提要
試樣經灼燒、酸溶分解,在2mol/LHCl介質中,鋅以配陰離子形式吸附於陰離子交換樹脂上,與鎳、鈷、錳、釩、砷等分離。鉛、鐵部分被吸附,鎘同時被吸附。經1mol/LHCl淋洗交換柱,可分離絕大部分銅、鐵,再用熱水淋洗交換柱,鋅先被淋洗,而鎘仍吸附在樹脂上而不影響鋅的測定。在此條件下,用717型陰離子交換樹脂分離富集鋅,當溶液中存在100mgCu2+、Fe2+,5mgW6+、Mo6+、Sb5+、Bi3+,10mgSn2+,400μgIn3+,200μgCd2+、Tl3+,50μgSe4+、Au時,均可與鋅分離。然後在氫氧化銨-氯化銨-亞硫酸鈉底液中,用示波極譜儀導數部分進行鋅的測定,峰電位約-1.20V(對銀片電極)。如試樣中鉛量大於10mg,可在溶解試樣時,加入2mL(1+1)H2SO4使鉛呈硫酸鉛沉澱而與鋅分離。本法適用於0.001%以上鋅的測定。
儀器
示波極譜儀。
銀片作參比電極。
試劑
鹽酸。
硝酸。
氫氟酸。
高氯酸。
氫氧化銨-氯化銨-亞硫酸鈉混合底液稱取12.5gNa2SO3和67gNH4Cl,用少量水溶解,加入250mLNH4OH,用水稀釋至500mL,混勻。
717型陰離子交換樹脂將80~100目717型陰離子交換樹脂用20g/LNaOH溶液和(1+9)HNO3浸泡,處理雜質,然後用水洗至中性,按分析步驟裝柱,進行空白試驗檢查後方可使用。
陰離子交換柱將717型陰離子交換樹脂裝入筒形漏斗,下接Φ8mm×100mm的交換柱,樹脂床高約9cm,先用200mL水淋洗交換柱,漏鬥上疊放濾紙後,再用2mol/LHCl平衡,備用(控制流速約1.5mL/min)。
鋅標准儲備溶液ρ(Zn)=1.00mg/mL配製方法見本章42.2.1鋅的EDTA容量法測定。
鋅標准溶液ρ(Zn)=100.0μg/mL由鋅標准儲備溶液稀釋配製。
鋅標准溶液ρ(Zn)=10.0μg/mL由鋅標准儲備溶液稀釋配製。
校準曲線
分取0.00mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL鋅標准溶液(100.0μg/mL),或0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL鋅標准溶液(10.0μg/mL),分別置於25mL燒杯中,低溫蒸至近干。加入5滴(1+1)HCl,蓋上表面皿,微熱,加入10.0mL氫氧化銨-氯化銨-亞硫酸鈉混合底液和15.0mL水,搖勻,放置30min。傾出部分溶液於電解池中,選擇適當電流倍率,用示波極譜儀導數部分測定,於起始電位-1.00V處記錄峰電流值,繪制校準曲線。
分析步驟
稱取0.1~0.5g(精確至0.0001g)試樣置於瓷坩堝中,在550℃高溫爐中灼燒1h。將試樣轉入100mL聚四氟乙烯燒杯中,用水潤濕,加入10mLHCl,蓋上表面皿,置於低溫電熱板上溶解20min。用少量水洗去表面皿,加入5mLHNO3和3mLHF,再加入1mLHClO4[如試樣中鉛含量大於10mg,改為加入2mL(1+1)H2SO4,繼續加熱溶解],加熱蒸發至白煙冒盡,取下,冷卻。
加入15mL2mol/LHCl,蓋上表面皿微熱溶解鹽類,溶液冷卻後傾入交換柱上進行過濾、交換。用1mol/LHCl洗滌燒杯和濾紙至無黃色,棄去濾紙後,繼續用1mol/LHCl洗交換柱(洗盡銅、鐵等干擾元素,洗液約需30~50mL)。然後用50mL熱水淋洗鋅(水加熱至沸,稍待片刻,分次倒入漏斗),流出液用50mL燒杯承接,溶液在電熱板上蒸發至小體積,用水吹洗燒杯壁,繼續蒸發至近干。然後按校準曲線分析步驟操作,測得鋅量。
鋅含量的計算公式同式(42.2),校準曲線上查得鋅量(單位為μg),公式中10-3改為10-6。
2. 陰離子交換分離-鹽酸底液方波極譜法
方法提要
試樣經酸溶分解,在稀氫溴酸介質中,鉛能形成穩定的配陰離子[PbBr4]2-,應用717強鹼性陰離子交換樹脂能分離干擾元素、富集鉛。本法採用的上柱液為0.15mol/LHBr-5g/LKBr混合液;淋洗液為熱的(1+9)HNO3,淋洗體積為30mL。當測定溶液中存在100mgCu2+,50mgFe3+,20mgZn2+,10mgW、Mo6+,1mgSb5+、Bi3+、Sn2+、As,200μgIn3+、Se4+、Cd2+,50μgAu3+時,經陰離子交換樹脂分離,均不影響測定。少量錫經上柱分離後雖影響不太大,但仍有正干擾,可在分解試樣時加入鹽酸及氫溴酸蒸發,使錫成四溴化錫揮發除去。
試樣經預分離、富集後,用方波極譜儀在2mol/LHCl-12.5g/L抗壞血酸底液中測定鉛,峰電位約為-0.46V(對銀片電極)。本法適用於10×10-6~1000×10-6鉛的測定。
儀器
數字極譜儀,方波極譜部分。
銀片參比電極。
試劑
鹽酸。
硝酸。
氫氟酸。
高氯酸。
氫溴酸。
氫溴酸(0.15mol/L)-溴化鉀(5g/L)混合液稱取0.5gKBr,加入80mLHBr[c(HBr)=0.15mol/L]溶解,並稀釋至100mL,搖勻。用時配製。
抗壞血酸溶液(25g/L)用時配製。
鉛標准溶液ρ(Pb)=100.0μg/mL,ρ(Pb)=10.0μg/mL由ρ(Pb)=1.00mg/mL鉛標准儲備溶液(本章41.3.1鉛的EDTA容量法測定)稀釋配製。
717型陰離子交換樹脂將80~100目717型陰離子交換樹脂用40g/LNaOH溶液及(1+9)HNO3浸泡處理,除去雜質,用蒸餾水洗至中性,備用。
離子交換柱將已處理好的717型樹脂裝入筒形漏斗,下接Ф8mm×100mm的交換柱,裝柱高約為9cm左右,控制流速約1.5mL/min,用水淋洗。漏鬥上疊放濾紙,用HBr-KBr混合液淋洗平衡。
校準曲線
移取0mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、…、10.00mL鉛標准溶液[ρ(Pb)=100.0μg/mL]或0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、…、20.00mL鉛標准溶液[ρ(Pb)=10.0μg/mL],分別置於25mL燒杯中,低溫蒸至近干,然後按試樣分析步驟操作,測得峰電流值,繪制校準曲線。
分析步驟
稱取0.1~0.5g(精確至0.0001g)試樣置於100mL聚四氟乙烯燒杯中,用水潤濕,加10mLHCl,蓋上表面皿,於低溫電熱板上溶解20~30min。洗去表面皿,再加入5mLHNO3、3mLHF和1mLHClO4,繼續加熱溶解,蒸發至白煙冒盡。加入2mLHBr和1mLHCl,加熱除砷、銻、錫。加入1mLHNO3,蒸干。加入1mLHCl及5滴HClO4,蒸發至白煙冒盡。
加入5滴(1+1)HCl,蓋上表面皿,微熱溶解乾涸物。加入10mLHBr-KBr混合液,微熱,用少量水洗去表面皿,冷卻後再加入5mLHBr-KBr混合液,搖勻。將此溶液傾入已准備好的交換柱漏鬥上,進行過濾交換。用HBr-KBr混合液洗凈燒杯及濾紙,棄去濾紙,用30mL熱(1+9)HNO3淋洗吸附在樹脂上的鉛(每次10mL,分3次淋洗),用50mL燒杯承接。加入10滴HClO4,蒸發至白煙冒盡,取下冷卻後,再加入5滴(1+1)HCl,水吹洗杯壁,低溫蒸發至近干。
准確加入12.5mL4mol/LHCl,蓋上表面皿微熱,准確加入12.5mL抗壞血酸溶液,搖勻,放置10min。於起始電位-0.3V處,用極譜儀方波部分測定,記錄峰電流值,測得鉛量。
鉛含量的計算公式同式(41.2)。
3. 離子交換法富集分離陽離子和陰離子的原理各是什麼
主要利用陰陽離子在樹脂上的吸附與解吸附來完成的,比如陰離子樹脂用於有機酸的富集,專而陽離子用於屬生物鹼的富集。當有機酸的陰離子與陰離子上的羥基負離子交換時被吸附,用酸水去洗脫,把有機酸陰離子置換下來,而達到富集效果。生物鹼原理也一樣,其他成分先區分不同物質的性質來設計富集的方法
4. 吸附法和離子交換法
以各類陰、陽離子交換樹脂為固定相的離子交換法,以萃淋樹脂為固定專相的萃淋法,以螯合樹屬脂、螯合纖維、活性炭、聚氨酯泡沫塑料、巰基棉及黃原脂棉等固定相的螯合-吸附法以廣泛用於貴金屬的分離與富集。
在HCl介質中,貴金屬氯配陰離子與陰離子交換樹脂相互作用的強度決定於配陰離子的電荷數,其中雙電荷的[PtCl4]2-、[PdCl4]2-、[PtCl6]2-、[IrCl6]2-、[RuCl6]2-、[OsCl6]2-牢固地吸附於樹脂上,而三電荷的[IrCl6]3-、[RhCl6]3-、[RuCl6]3-僅有很弱的親和力。銠、釕的配合物。由於其配合物在溶液中電荷的可變性,因此它們的吸附強度也隨其電荷數而變化。在實際應用中應考慮這一特性。
5. 分離與富集
錸的分離與富集常採取蒸餾、共沉澱、離子交換與吸附、溶劑萃取、液膜分離等方法進行。
62.5.2.1 蒸餾分離法
利用R2O7(或HReO4)的易揮發性,在200~220℃滴加氫溴酸或鹽酸於高沸點酸如高氯酸、硫酸或磷酸溶液中,或滴加硝酸於硫酸溶液中可將錸蒸餾出來。用飽和碳酸鈉溶液為吸收液,部分As3+、Se4+、Se6+、Te4+和Hg,及大部分Sb3+、Sb5+、Os、Cr、Sn、Ge、Tl+和少量鉬隨錸一並進入蒸餾液中。蒸餾時以水蒸汽、二氧化碳、氮氣或空氣為載氣。如利用水蒸汽通入硫酸溶液,在270~290℃下蒸餾錸,僅Se4+、Se6+、As3+及Re-一並進入蒸餾液中,而Hg、Mo、Bi及Te只有很少量被蒸餾出來。
62.5.2.2 共沉澱分離法
(1)以砷(Ⅲ)為聚集劑
在4mol/LHCl或3mol/LH2SO4中,以砷(Ⅲ)為聚集劑,通入硫化氫可使微量錸與之共沉澱,生成的棕褐色Re2S7易溶於含過氧化氫的氫氧化銨或氫氧化鈉溶液中。
(2)高錸酸亞鉈
在pH4~6的乙酸鹽溶液中,高錸酸(ReO-4)與鉈(Ⅰ)生成高錸酸亞鉈沉澱,可與銅、鋅、鎘、鈷、鎳、鋁、錳、鈣、鎂等分離,鉬酸與鉈(Ⅰ)也生成沉澱,可用檸檬酸掩蔽(10mg檸檬酸可掩蔽16mg鉬)。
(3)氯化四苯(TPAC)
在5mol/LHCl至6mol/LNH4OH中均可用TPAC定量地沉澱ReO-4。Hg2+、Bi3+、Pb2+、Ag+、Sn2+、VO2+,以及MnO-4、ClO-4、IO-4、I-、Br-、F-和SCN-等離子干擾測定。VO3-4及WO2-4無干擾。如在含有0.6mol/L酒石酸鹽的氨性介質中且調節pH8~9的溶液中進行沉澱,則可與Hg2+、Bi3+、Ni2+、Fe3+、Pb2+、Ag+、Sn2+、VO2+、Zn2+、Cu2+、SO2-4、PO3-4、AsO3-3、VO3-4、MoO2-4、WO2-4、BO3-3等分離,MnO-4與錸同時沉澱。
(4)高氯酸四苯(TPAP)
微克量錸可在酸性、中性或鹼性溶液中定量地與TPAP生成沉澱,MoO2-4不沉澱。在鹼性溶液中(約2mol/LNaOH)進行沉澱,錸可與大量MoO2-4、WO2-4、AsO3-3、AsO3-4、ZnO2-2、AlO-2、CrO2-4、VO2-3、SeO2-3、NO-3、PO3-4等分離,析出的沉澱溶於熱水後用2mol/LHClO4或過量高氯酸處理以交換出高錸酸離子,可用於光度法測定輝鉬礦中的錸。
在pH<7.5,以鐵(Ⅲ)共沉澱鉬,ReO-4留在溶液中。
在pH3.5~7.5的乙酸鹽緩沖溶液中,8-羥基喹啉可沉澱鉬而錸留於溶液中。
在冷的(1+9)硫酸或鹽酸溶液中,在Fe3+存在下,用Th4+、Rb2+或AsO3-4為聚集劑,銅鐵試劑可定量地沉澱鉬,殘余的銅鐵試劑用三氯甲烷萃取除去,錸留於水溶液中。
62.5.2.3 離子交換與吸附法
(1)紙色層析分離
以異丙醇-濃硝酸-水(7+2+2)的混合溶液為展開劑,使錸與鎢、鉬分離。Rf值分別為0.90、0.33和0。此法可分離10倍~100倍鎢及鉬存在下的1μg的錸。
(2)陽離子交換樹脂
在pH1.5~5.0的鹽酸中,鉬以MoO2-4形式與大多數金屬(鐵、銅、鎳、錳、鋁等)一並被樹脂吸附,而ReO-4進入淋洗液中,可使錸與鉬分離。
(3)陰離子交換樹脂
陰離子交換樹脂分離富集情況及其他樹脂交換分離富集錸,見表62.16、表62.17。
表62.16 陰離子交換樹脂分離富集情況
續表
表62.17 其他樹脂交換分離富集錸
(4)活性炭吸附
常溫下(25℃),活性炭在pH8.2~9.0時,對錸、鉬的吸附率分別為E(Re):96.1%~93.0%,E(Mo):0.7%~0.001%。此條件能成功分離錸和鉬。
62.5.2.4 溶劑萃取法
(1)萃取分離鉬
a.羥基喹啉-氯仿。在pH1.5~5.6的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中,1g/L8-羥基喹啉/氯仿可萃取鉬及鎢,錸不被萃取。
b.銅鐵試劑-氯仿。在1mol/LH2SO4中,用10g/L銅鐵試劑-氯仿可定量萃取分離鉬,錸不被萃取。
c.乙基黃原酸鉀-三氯甲烷。在2mol/LHCl或pH9~11的溶液中,鉬與乙基黃原酸鉀生成配合物定量地被三氯甲烷萃取,錸不被萃取,適用於分離含銅的鉬精礦中的錸。
d.N-苯甲醯苯胲-氯仿。在0.752~2mol/LH2SO4或pH3的鹽酸介質中,鉬定量地被N-苯甲醯苯胲-氯仿萃取,可從微克量的錸中分離毫克量的鉬。
e.磷鉬雜多酸-乙酸戊酯。在0.52~0.7mol/LHCl中,鉬作為磷鉬雜多酸定量地被乙酸戊酯萃取,錸不被萃取。
(2)萃取分離錸
a.喹啉。在4mol/LNaOH溶液中,ReO-4定量地被喹啉萃取,可與50mg的Mo6+,100mgW6+、V5+、Se4+、As3+、As5+分離,蒸發除去喹啉或用水和四氯化碳反萃取使錸轉入水相。
b.丁酮。在5mol/LNaOH溶液中,ReO-4可被丁酮萃取(3次萃取幾乎接近定量)。可與Au、Ag、Bi、Cd、Fe2+、Ga、Mo6+、Pb、Pt4+、Sb3+、W、Zn等分離,用水和氯仿(7+10)反萃取,錸進入水相。
c.甲基異丁酮。在4mol/LH2SO4中,微克量ReO-4定量地被甲基異丁酮萃取,可與Mo(Ⅵ)(<0.18%)等分離,錸可用稀氫氧化鈉反萃取。
d.8-巰基喹啉-三氯甲烷。在5~11.5mol/LHCl中,錸的8-巰基喹啉配合物被三氯甲烷萃取。
e.三辛胺/三壬胺-二甲苯/三氯甲烷。在1~6.0mol/LH2SO4中,ReO-4定量地被三辛胺、三壬胺的二甲苯或三氯甲烷萃取,可與Zn、Cd、Co、Ni、Mn2+、Cr3+、Fe、In、Bi、Cu、Al、Ca、Mg、V5+、W5+、Mo6+等分離,被萃取的微量鉬可用飽和草酸溶液洗除,加入草酸鈉或硫酸鈉有利於抑制微量鉬的萃取,萃取的錸可用50~100g/L的氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銨溶液反萃取。
f.三丁胺-氯仿。在pH1~6.5HCl介質中,ReO-4定量地被三丁胺-氯仿萃取,可與60倍的Mo6+,600倍的Fe3+,6000倍的Ni,7000倍的Co、Pb,10000倍的Ag、Cu,12000倍的Cd等分離,被共萃取的微量Mo6+,可用飽和草酸鈉溶液洗除。
g.N-苄替苯胺-氯仿。在3.5~4.5mol/LH2SO4中,ReO-4定量地被N-苄替苯胺(C6H5CH2NHC6H5)/氯仿萃取,可與Cu、Cd、As3+、Bi、Fe3+、Sb3+、Cr3+、Co、Ni、Ga、In、Ce3+、Ca、Mg、Sr、Se4+、Te4+、Ag、Hg2+、Tl3+等分離,Pd2+、Pt4+、V5+、Fe3+、Cr6+、Os6+、Ru6+、Ti4+、Ce4+與ReO-4同時被萃取,但除Pd2+、Pt4+以外的其他元素加入抗壞血酸後均不被萃取,U6+和Th也部分被共萃取,檸檬酸、酒石酸、草酸、抗壞血酸對萃取ReO-4無影響。有機相中的錸可用反萃取。
h.氯化四苯-三氯甲烷或二氯乙烷。在pH8~9且含用酒石酸或檸檬酸鹽的溶液中,ReO-4與氯化四苯離子生成的締合物可定量地被三氯甲烷或二氯乙烷萃取。當溶液中鉬與錸之比為106∶1可定量分離鉬。20mg的Se4+、Ni、Fe3+、Pb、Zn、Cu2+、AsO2-3、AsO3-4、WO2-4、SiO2-3、SO2-4、PO3-4不被萃取。有機相中的錸可用濃鹽酸反萃取,也可在有機相直接測定錸。或將萃取液蒸干後,用水浸取並通過Dowex-50陰離子交換樹脂(H+型),四苯離子被樹脂交換吸附,ReO-4進入洗脫液中。
i.其他溶劑萃取。見表62.18。
表62.18 其他溶劑萃取
62.5.2.5 液膜分離法
以二苯並-18-冠-6(DBC)-L113B-(CCl4+n-Hrxance)-NaClO4溶液組成的液膜體系。在下列條件下:膜相,DBC-L113B-(CCl4+n-Hrxance)體積比為7+4+89;內相,0.2mol/LNaClO4溶液,油內比為1+1;外相2mol/LH2SO4介質,乳水比為20+100;室溫(15~36℃),攪拌速度250r/min;富集時間8min。200μgRe(Ⅶ)的遷移率(回收率)達99.5%~100.5%。50mgMo6+、W6+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Mg2+、Sn4+、La3+、Y3+、Cr3+、Bi3+、K+、Na+、Li+、NH+4、Cd2+、Cs+,20mgCa2+、Pb2+,5mgPt4+、Pd2+等(均為最大限量),大量Cl-、SO2-4、NO-3、SO2-4、PO3-4等,都不被遷移富集或不影響富集錸。K+存在下,對遷移錸極為有利。富集方法用於鉬精礦、多金屬礦和合金中錸的硫脲光度法測定,效果較佳。
6. 用離子交換法分離和富集水樣中的陽離子和陰離子的原理
離子交換樹脂是利用被分離離子交換能力的差別而實現分離的,一般情況下價態版高的離子選擇系數大權,如鐵離子的交換順序大於鈣離子,具體情況如下:對陽離子的吸附
高價離子通常被優先吸附,而低價離子的吸附較弱.在同價的同類離子中,直徑較大的離子的被吸附較強.一些陽離子被吸附的順序如下:Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
對陰離子的吸附
強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為:SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下:OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
7. 離子交換分離法的特點
1 分離效率高,既能實現相反電荷離子的分離,又能實現相近電荷離子的分離。
2 應用范圍廣,可以用於分離、富集、純化。
3 使用方便,處理量大,多數可再生利用。
4 操作比較麻煩,周期長。
8. 用什麼方法富集分離銅論文
靈敏度足夠高的海水微量元素的直接測定法不多,加上海水中有大量基體鹽類存在,不易得到可靠的結果,常先用分離富集方法,消除干擾,並提高待測微量成分的濃度,然後進行測定。 富集分離法 常用的方法有:溶劑萃取法、離子交換法、共沉澱法和凍干法等。 ① 溶劑萃取法。 例如吡咯烷基酸銨-甲基異丁基酮,可用於萃取海水中的鎘、銅、鎳、鉛、鋅、銀、鈷、鐵等元素,供原子吸收光度法測定用。 ② 離子交換法。纖維素交換法,可富集海水中的鈷、鉻、銅、鐵、鉬、鎳、鉛、鋅、鈾等元素,供X射線熒光法和中子活化法測定用;螯合樹脂交換法,可富集鎘、鉻、銅、鐵、錳、鎳、鉛、鋅等元素,供原子吸收分光光度法測定用。 ③ 共沉澱法。用分光光度法、原子吸收法或中子活化法測定海水中微量元素之前,可用共沉澱法富集分離。例如用氫氧化鐵為沉澱劑,分離海水中的砷、銪、鑭、釕、錫、鉭等成分之後,再用中子活化法測定它們的含量。 ④ 凍干法。可用於中子活化法測定海水中多種元素之前的富集,但不能分離出干擾元素。
9. 分離和富集
釷和其他伴生元素的分離可用沉澱、萃取、離子交換和萃取色層等方法。
釷的沉澱分離方法很多。苛性鹼、氫氧化銨、吡啶、六次甲基四胺都能使釷生成白色氫氧化物沉澱。小量釷可以用鋁、鐵為聚集劑,沉澱在pH3.5即開始形成,不溶於過量試劑。與釷形成配合物的有機酸如酒石酸等不應存在。此法可將釷與鹼金屬、鹼土金屬、鋅、鎳、銅、銀等元素分離,用吡啶或六次甲基四胺還可將釷與稀土分離。在0.5~1.3mol/L硝酸或鹽酸介質中,草酸濃度為10~50g/L時,釷成草酸鹽沉澱而與鐵、鋁、鋯、鈦等元素分離,鈾(Ⅵ)、稀土、鈣同時沉澱。少量釷可用稀土和鈣做聚集劑。草酸釷不溶於水和稀酸,但溶於過量的草酸銨溶液中。在pH≥1.5時,過氧化氫能沉澱釷為過氧化釷而與鹼金屬、鈦、鈾、錫、鈹、稀土等元素分離,鈰部分共沉澱。在6mol/L硝酸溶液中可用碘酸鹽沉澱大量釷,在0.5~1mol/L硝酸溶液中,以亞汞為聚集劑,可用碘酸鹽沉澱微量釷,鈾(Ⅳ)、鈰(Ⅲ)及稀土元素等不沉澱,鈦、鋯、鐵、鈮、鉭、鈾(Ⅳ)和鈰(Ⅳ)同時被沉澱。碘酸釷不溶於過量試劑及強酸中,能溶於還原性酸中(如鹽酸)。在稀鹽酸溶液中,氫氟酸能將釷沉澱,成難溶的氟化釷,稀土元素同時被沉澱,與鈮、鉭、鋯、鈦、鎢等元素分離。大量氟化銨存在時能使鈧分離,氟化釷能溶於硼酸和硝酸中。在pH2~2.8的鹽酸或硝酸介質中,有機試劑如苯甲酸、間-硝基苯甲酸等都能沉澱釷,與鈹、錳、鋅、鎳、鈷、鈾、鹼土金屬等元素分離,嚴格控制溶液的酸度可與稀土元素定量分離。
萃取分離方法,適用於微量釷的分離。在飽和硝酸鋁的1.5mol/L硝酸溶液中,用異丙叉丙酮[即異丙烯基丙酮(CH3)2C=CHCOCH3]萃取釷,除鈾,釩及少量鋯以外,幾乎能與所有伴生元素分離。在pH>1的硝酸溶液中用等體積的0.25mol/LTTA(噻吩甲醯三氟丙酮)的苯溶液萃取釷,釙(Po)同時被萃取。另外在適當的介質中,磷酸三丁酯亦能萃取釷,與鈾、鐳等分離。在釷的3mol/LHCl溶液中用5g/L苯甲醯苯胲-三氯甲烷萃取鈦使與釷分離。
萃取色層分離方法,同樣也適用於微量釷的分離和富集。目前胺類萃取劑,N263(氯化三辛基甲基胺)、N235(三正辛胺)、N1023(國產胺型萃取劑);中性配位劑,P350(甲基磷酸二甲庚酯)、TBP(磷酸三丁酯)、CL-TBP萃淋樹脂(苯乙烯-二乙烯苯為骨架,含有60%TBP共聚物)、5208萃淋樹脂(異烷基磷酸二丁酯);酸性配位劑,P507(2-乙基己基磷酸單2-乙基己酯)等結合載體聚三氟氯乙烯粉、聚四氟乙烯粉、硅烷化硅球、DA201大孔吸附樹脂(二乙基苯-丙烯腈共聚物)、X-5型大孔吸附樹脂(聚二乙烯苯)、交聯聚甲基丙烯酸型樹脂和泡沫塑料等組成固定相,均能達到在一定濃度的硝酸溶液中富集釷分離鈦、鋯、鈾、稀土等干擾離子。在分析實踐中應用較好的是N263、P350、CL-TBP萃淋樹脂和5208萃淋樹脂等。N203和X-5型聚二乙烯苯或DA201樹脂組成固定相,用2mol/LHNO3(1~7mol/L)上柱液通過色層柱,從而使釷與大量鈾、鋯、磷、鐵和稀土等分離,最後用4~5mol/LHCl淋洗釷。P350與X-5型聚二乙烯苯組成的固定相,以2.5mol/LHNO3(1.5~9.0mol/L)介質上柱可使釷與大量鐵、鋁、鈣、鎂、鉬、銅,鈦、稀土等元素分離,最後以5mol/LHCl解脫釷。CL-TBP萃淋樹脂是在4mol/LHNO3(3~8mol/L)中富集釷與稀土、鈮、鉭等雜質分離,最後用3~5mol/LHCl解脫釷。5208萃淋樹脂是在0.1~6mol/LHNO3中富集釷與大量鈾、鈦、鋯、鋅、鉬(Ⅵ)、砷(Ⅴ)、稀土元素等分離,最後用0.1~6mol/LHCl淋洗解脫釷。
離子交換分離方法,也適用於微量釷的分離。在2~7mol/LHCl介質中,鈦、鋯、鈾、稀土等在743大孔陽離子交換樹脂上的分配系數與釷差別較大。因此,適用於釷與許多元素的分離,特別適用於釷與高量鈦、鋯和稀土元素的分離。根據試樣中鈦,鋯和稀土元素含量的不同,可先用4mol/L或2mol/LHCl淋洗除去這些元素,用氯化銨溶液淋洗,使氫型陽離子交換樹脂轉變為銨型,最後以草酸銨溶液淋洗釷,用光度法測定釷。也有在8mol/LHNO3介質中,用742大孔陰離子交換樹脂富集釷,分離鈾和稀土等干擾,最後以水解脫釷,光度法完成測定。
10. 分離富集-電感耦合等離子體發射光譜法測定稀土分量和鈧
試樣經過氧化鈉熔融,水提取,稀土元素形成氫氧化物沉澱,沉澱溶於鹽酸,經強酸性陽離子交換樹脂分離富集、洗提,電感耦合等離子體發射光譜儀測定。分析步驟詳見第76章海洋沉積物分析中76.21.2稀土分量和鈧的電感耦合等離子體發射光譜法測定。稱取試液量減為0.25g,過氧化鈉加入量為3g。