丙醇2硫酸铵2水液2液体系萃取分离铂、钯、铑和金

    高云涛3

    吴立生 王 伟

    (云南民族学院化学系 ,昆明 650031) (昆明贵金属研究所 ,昆明 650221)

    摘 要 研究了丙醇2(NH4 ) 2 SO42水液2液体系对铂 C、钯 C、铑 D和金 D氯化亚锡络阴离子的萃取行为

    及体系在盐酸介质中的分相条件。实验表明在盐酸介质中体系可同时萃取铂 C、钯 C、铑 D和金 D ,对

    铂、钯、铑和金的萃取率分别是 9914 %、 9910 %、 9813 %、 9918 % ,方法可用于从贱金属中分离铂、钯、铑、金。对阳极泥、砂铂矿、废催化剂样品的分离分析结果与其它方法相符。

    关键词 丙醇 ,铂 ,钯 ,铑 ,金 ,氯化亚锡 ,液2液萃取

    2000209207收稿;2000212212接受

    1 引 言

    小分子的有机物如乙醇、丙醇在硫酸铵等电解质存在下分为两相 ,用于萃取某些金属离子〔 1 ,2〕,但尚

    未见该类体系在贵金属萃取分离方面的报道 ,Schrodedr等〔 3 ,4〕研究表明:在一定条件下 ,贵金属离子可与

    氯化亚锡反应生成三氯锡酸合络阴离子 ,增加了可萃性或吸附性 ,应用于泡沫塑料吸附分离或萃取光度

    法等 ,据此我们研究了丙醇2硫酸铵2水液2液体系对铂 C、钯 C、铑 D 、金 D三氯锡酸络阴离子的萃取行

    为 ,实现了铂 C、钯 C、铑 D 、金 D多元素的同时萃取 ,应用于合成样及实际样品的分离 ,比较高分子聚合

    物2盐2水体系〔 5〕,本文的方法具有分相清晰 ,萃取相不含粘度大难处理的聚合物 ,对测定干扰小等优点 ,尤其适合物于多元素的分光光度法、电化学法或 ICP2MS法等同时测定前从大量贱金属基体中分离铂、钯、铑、金 ,本文的研究结果为贵金属分离提出了有益的启示。

    2 实验部分

    211 仪器及试剂

    丙醇:硫酸铵;015 molP L 氯化亚锡水溶液(214 molP L 盐酸介质) ;盐酸;贵金属标准溶液(mgP L) :铂 C

    (10010) ,钯 C(10010) ,铑 D (8814) 、金 D (10010) ,均为016 molP L HCl 介质;所用试剂均为分析纯。

    721型分光光度计(上海第三分析仪器厂) ,E28000型原子吸收分光光度计(日本日立公司) ,康氏振

    荡器。

    212 实验方法

    取0. 50 mL 贵金属标准液 ,于红外灯下蒸至近干 ,加入一定量的 HCl 及氯化亚锡溶液 ,及 510 mL

    水 ,60℃水浴加热5 min ,冷至室温 ,分别加入一定量的丙醇和硫酸铵 ,并使其最后体积为2010 mL ,振荡2

    min ,转移至分液漏斗中 ,放置使其分成丙醇相和盐水相 ,分出丙醇相或下层盐水相 ,制成 10 %HCl 溶液 ,分别测定盐水相和丙醇相中待测离子的含量 ,计算萃取率 E( %) 。

    Pd、 Rh和Au的测定用原子吸收法 ,Pt 的测定用DbDO光度法 ,见文献〔 6〕。

    3 结果与讨论

    311 分相条件

    研究了(NH4 ) 2 SO4、 NaCl 及 HCl 浓度对分相的影响 , (NH4 ) 2 SO4 和NaCl 都能使体系分相 ,HCl 浓度增

    加 ,分相所需的盐浓度增加 ,如使用 NaCl ,当 HCl 浓度 > 1. 5 molP L 时 ,增加 NaCl 浓度也很难形成丙醇

    相 ,而使用(NH4 ) 2 SO4 ,HCl 浓度 > 2. 4 molP L 时 ,相平衡才被破坏 ,这反映出(NH4 ) 2 SO4 比NaCl 有更强的

    盐析能力 ,由此可看出高浓度的酸对相平衡的破坏主要原因并不是 HSO42生成所至盐析作用减弱〔 1〕,可

    第29卷

    2001年8月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第8期

    901～903能是因为高酸度下丙醇质子化作用的增加 ,导致丙醇有较高极性 ,水溶性增加 ,从而不易形成不溶于水

    的丙醇相;考虑到贵金属的分离通常需要在较高酸度下进行 ,我们选择盐析能力较强的(NH4 ) 2 SO4 ,图 1

    图1 分相所需(NH4 ) 2 SO4 浓度

    Fig. 1 (NH4 ) 2 SO4 concentration for phase separation

    a. 0. 0 molP L HCl ; b. 0. 6 molP L HCl ; c. 1. 2 molP L HCl。

    是丙醇2硫酸铵2水体系的相图 ,我们选择的分相条

    件是:30 %丙醇10 mL 中215 g的(NH4 ) 2SO4。

    312 萃取条件及结果

    对影响萃取的因素 ,如振荡时间 ,盐酸浓度 ,SnCl2 浓度进行试验 ,结果表明 ,萃取有较快的动力

    学速率 ,只需振荡萃取1 min ,萃取即达平衡 ,图 2 为

    盐酸浓度对萃取的影响 ,由图 2 可看出 ,HCl 浓度增

    加萃取率增加 ,当 HCl 浓度达 014 molP L 时 ,萃取率

    已达最大 ,考虑到酸度过高不利于相平衡 ,本文选择

    的 HCl 浓度为 016 molP L ,图 2 为 SnCl2 浓度对萃取

    率的影响 ,从图可知 ,SnCl2 浓度增加 ,萃取率增加 ,但当 SnCl2 浓度大于0105 molP L 时萃取率反而下降 ,这可能是高浓度的 SnCl2 与贵金属三氯锡酸合络阴

    离子产生竞争反应的结果 ,实验表明 ,室温下 ,Pt ,Pd

    和Au已能定量萃取 ,但 Rh 的萃取率较低 ,原因在

    于 Rh与 SnCl2 反应的惰性 ,萃取前经60 ℃水浴加热 30 min 后 ,Rh 的萃取率达 98 %以上;本文最终确定

    的萃取条件是:016 molP L HCl ,0103 molP L SnCl2 ,萃取前60 ℃水浴加热5 min ,振荡萃取时间为2 min ,在上

    述条件下 ,体系对 Pt、 Pd、 Rh和Au的萃取率分别为9914 %、 9910 %、 9813 %、 9918 % ......