Неорганические сорбенты - Подготовка проб к анализу, разделение и концентрирование компонент природных вод
Возможности подбора и синтеза неорганических сорбентов с заданными свойствами практически неисчерпаемы. Это обусловлено тем, что в качестве сорбентов можно использовать неорганические соединения многих классов (оксиды, гидроксиды, сульфиды, фосфаты, алюмосиликаты, гетерополикислоты и их соли, ферроцианиды и др.). При этом соединения могут быть индивидуальными, т. е. включать атомы одного вида [Ti(IV), Zr(IV), Sn(IV), Si(IV), Sb(V), Nb(V), Ta(V), Mo(VI), W(VI) и др.] или смешанные, содержащие два и более разных по природе атома. Неорганические сорбенты могут быть аморфными, кристаллическими, стеклообразными. Практическое использование этих сорбентов обусловлено прежде всего их высокой селективностью, а также химической, термической и радиационной устойчивостью.
Сорбция на этих сорбентах определяется как дисперсионными, так и электростатическими силами, а также сопровождается протеканием ионообменных реакций, образованием химических соединений с ионами матрицы и фазовыми превращениями (перестройка структуры, появление новых фаз). Для неорганических сорбентов характерен ситовой эффект. Поэтому становятся существенными такие факторы, как поляризующая способность, размер, заряд и конфигурация сорбируемых ионов, соответствие между зарядом противоионов и суммарным зарядом, приходящимся на полости и каналы, где располагаются подвижные противоионы.
Ценным свойством некоторых неорганических сорбентов является их высокая селективность. Так, на основе оксигидратов Mn(IV), Ti(IV) и Nb(V) синтезированы сорбенты для селективной сорбции лития. Селективность сорбентов столь высока, что ионы щелочных и щелочно-земельных металлов при концентрациях вплоть до насыщенных растворов не составляют конкуренции ионам лития. Значительное число неорганических сорбентов предназначено для избирательного извлечения ионов переходных металлов из сложных по составу производственных растворов (растворов серебра, золота, рутения, осмия, урана, молибдена, вольфрама), морской воды. Химическая, термическая и радиационная устойчивость неорганических сорбентов позволяет использовать их для удаления токсичных элементов из сточных вод, разделения и концентрирования высокорадиоактивных веществ, для выделения радиоактивных и токсичных веществ из пищевых продуктов, крови и других биологических жидкостей. С использованием этих сорбентов можно осуществлять сорбцию в среде расплавленных солей, в гидротермальных условиях
Хроматографирование
При пропускании анализируемого раствора через колонку с твердым измельченным сорбентом (ионитом) происходит адсорбция или ионный обмен, приводящие к концентрированию распределенного вещества на поверхности сорбента и его отделению от других веществ, не сорбируемых в данных условиях. Обменная емкость ионитов обычно 1 --10 Мг-экв/г, Т. е. она более чем достаточна для поглощения небольших количеств определяемых ионов, находящихся в очень малых концентрациях в природных водах. При последующем пропускании через колонку по возможности небольшого объема соответствующего растворителя происходит десорбция поглощенного вещества, получается концентрат.
Путем подбора растворителя иногда удается десорбировать только определяемые ионы и таким путем отделить их от некоторых других сорбированных веществ. Сочетание адсорбции с последующей десорбцией приводит к получению небольшого объема концентрата, который подвергают дальнейшему анализу. Если объем исходного раствора большой (до 10 Л), А объем концентрата по возможности мал (1 --10 мл), То таким способом получают раствор с концентрацией определяемого вещества в 103-- 104 раза большей, чем в исходной пробе анализируемой природной воды.
Важной особенностью работы с очень малыми концентрациями оказывается более быстрое вымывание ионов малых концентраций соответствующим растворителем по сравнению с большими концентрациями других ионов. Следует принять во внимание, что большие количества основных (главных) компонентов исследуемого объекта подавляют (уменьшают) адсорбцию анализируемого вещества, имеющего малую концентрацию.
Некоторые примеры хроматографического концентрирования
Концентрирование цезия. Через колонку с катионитом КБ-УП2 в Na-форме пропускают 1 Л Раствора, содержащего 10~5ГCs+(pH6,1). Колонку затем промывают 2--4 Мл 1--3 н. раствора соляной или азотной кислоты. Таким способом получают концентрат, в котором содержание цезия в 250--500 раз выше, чем в исходном растворе.
Концентрирование стронция. Через колонку с катионитом КБ-УП2 в Na-форме пропускают 1 Л Раствора, содержащего 10~5 Г Sr2+, после чего колонку промывают 3--5 Мл 3 н. раствора кислоты. В полученном концентрате достигается повышение концентрации Sr в 200--300 раз. Концентрирование стронция возможно и при одновременном присутствии больших количеств хлоридов натрия или кальция.
Концентрирование марганца, цинка, кадмия, свинца, кобальта, меди
Через колонку с размельченным ацетатом целлюлозы, пропитанным 0,05%-ным раствором дитизона в четыреххлористом углероде и затем высушенным, пропускают 10 л анализируемой воды при рН около 7 со скоростью 2 Л/ч. При последующем промывании колонки 50 мл 1 н. раствора соляной кислоты в раствор переходят соли марганца, цинка, кадмия и свинца, при промывании колонки затем 50 мл концентрированного раствора аммиака растворяются соли кобальта и меди. Элюаты выпаривают до 1 мл и в этих концентрациях определяют указанные катионы полярографическим методом.
Хроматография не только метод концентрирования, но главным образом и удобный способ разделения ионов даже с близкими свойствами. Ниже приведены некоторые данные о хроматографическом разделении.
Некоторые примеры хроматографического разделения
Похожие статьи
-
Сорбция - Подготовка проб к анализу, разделение и концентрирование компонент природных вод
Сорбцию широко используют для разделения и концентрирования веществ. Сорбционные методы обычно обеспечивают хорошую селективность разделения, высокие...
-
Экстрагируемый Ион Ионы, от которых отделяют Водная фаза Экстрагент 8-оксихинолин хлороформ Метилизобутилкетон и др. Диметилглиоксим, КОН хлороформ и др....
-
Методика отбора и хранения проб Отбор и хранение проб производилось согласно ГОСТ Р 51592-2000 "Общие требования к отбору проб".[35,36] Пробы воды в...
-
Радиоактивность природных вод В питьевом водоснабжении преимущественно используются поверхностные воды из рек, озер, водохранилищ, а также грунтовые воды...
-
Отбор пробы воды следует рассматривать как стадию, в значительной степени определяющую правильность последующего анализа, причем ошибки, допущенные в...
-
Проба брал на ГПУ г. Москвы "Природный заказника "Воробъевы горы"из реки Москва, с помощью стеклянной бутыли. Затем стеклянную бутыль опускал в реку и...
-
Концентрирование микроэлементов - Природные воды. Классификация примесей
При выборе методов анализа вод различного состава необходимо принимать во внимание приведенные выше данные об элементном составе природных, питьевых и...
-
Цель работы: освоение методик подготовки проб почвы и растительности, подготовка проб почвы и растительности для инструментального...
-
Основным источником поступления ИРН в моря и океаны являются атмосферные выпадения (глобальные и локальные) на их поверхность, а также жидкие стоки...
-
Космогенные радионуклиды поступают в моря и океаны в основном из атмосферы и литосферы, частично могут образовываться в самой водной среде. Их среднее...
-
По существу морская вода является хлоридно-сульфатно-натриево-магниевым раствором, в котором в виде следов и примесей находятся все остальные химические...
-
Выпаривание пробы воды производится при температуре не более 90-950С на специальной установке, состоящей из электроплитки, песчаной бани, на которую...
-
1. Сушильный шкаф 2. Весы 3. Колонка сит 4. Ступки и пестики 5. Нож, ножницы 6. Металлические или картонные противни 7. Набор счетных геометрий:...
-
Это метод который нашел мировое применение для анализа лекарствнных средств. Он основан на свойстве галогенидов количественно осаждаться нитратом серебра...
-
Количественный анализ - это совокупность, химических, физико-химических и физических методов определения количественного соотношения компонентов,...
-
Газовая хроматография - Основы качественного анализа
Этот метод представляет собой замечательное сочетание методов разделения и количественного анализа, поддающееся полной автоматизации. Смесь газов или...
-
Общая схема исследования: 1. Составление среднего образца. 2. Извлечение пестицидов из пробы. 3. Очистка экстракта. 4. Анализ экстракта. Прием образцов в...
-
Методика: расворяют 50 мг анализируемого вещества в гексане R, затем разбавляют до 50,0 мл тем же растворителем. Эталонный раствор (А): растворяют 50 мг...
-
Цель работы: освоение методик подготовки проб воды и атмосферных осадков, подготовка воды и атмосферных для инструментального гамма-спектрометрического...
-
Подготовка угля к коксованию - Анализ и технологическая оценка химического производства
Коксование-- Процесс сухой перегонки каменных углей при их нагревании до 900--1050° С без доступа воздуха. В результате сложных физических и химических...
-
Обычно, для различных интервалов энергий используют разные типы установок, которые предназначены для измерения спектров нейтронов методом времени...
-
Физическая сущность методики В связи с отсутствием у нейтронов электрического заряда они проходят в веществе без взаимодействий сравнительно большие...
-
Основные показатели качества природных вод - Химия воды
Температура -- физический показатель качества воды. Температура воды поверхностных водоисточников в зависимости от сезона года изменяется от 0 до 30°С....
-
Задачи и методы качественного анализа - Основы аналитической химии
Обнаружение или, как иногда говорят, "открытие" отдельных элементов или ионов, входящих в состав веществ - это задачи качественного анализа. Качественный...
-
Производство пластмасс - Анализ и технологическая оценка химического производства
Пластические массы делят на простые (ненаполненные) и сложные (композиционные). Основу пластических масс составляет высокомолекулярное соединение --...
-
Однородные (гомогенные) смеси - это смеси, в которых компоненты смешаны на молекулярном уровне (однофазный материал); их невозможно обнаружить при...
-
Задачи и методы количественного анализа - Основы аналитической химии
Количественный анализ - это совокупность химических, физико-химических и физических методов определения количественного соотношения компонентов, входящих...
-
Ввод образца был одной из первых проблем в масс-спектрометрии. Для проведения анализа масс образца, который первоначально находится при атмосферном...
-
С помощью регистрирующих приборов - самописцев, которые измеряют и автоматически записывают последовательность сигналов детектора, получают кривую...
-
Адсорбенты Применяемые адсорбенты характеризуются адсорбционной активностью, истинной и насыпной плотностью, удельной поверхностью общим объемом пор и их...
-
- Ядерная энергетика; - Археология; - Нефтехимия; - Геохимия (изотопная геохронология); - Агрохимия; - Химическая промышленность; - Анализ...
-
Методы неорганического синтеза - Синтез ацетата натрия ("Горячий лед")
НЕОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, получение неорганических соединений. Как правило, состоит из нескольких последовательных или параллельных процессов -...
-
КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ - Растворы
Коллигативными свойствами называют физико-химические свойства растворов, которые обусловлены Природой растворителя и числом частиц растворенного вещества...
-
Позволяет определить погрешность полученной площади и окончательного содержания. Также использовались и другие программы: Otno - Программа используемая...
-
Задание 1 - Анализ отобранных проб жидкости и газа
По данным таблицы 1.3. рассчитать значения коэффициентов: А=С2/С4; i-C4/n-C4; В=(C1+ГУ)/ПУ; Z=А+В и спрогнозировать месторождение (залежь) какого типа...
-
Общие вопросы Привести объекты судебно-химического (химико-токсикологического) анализа. Дать понятие "вещественным доказательствам". Значение наружного...
-
Также сравнила методики анализа и выявила, что наиболее применяемым методом осаждения является аргентометрия вариантом Фаянса. Это наиболее доступный,...
-
Наиболее представительные ионы и соответствующие им структуры помещены в таблицы, их используют при интерпретации масс-спектров. Кроме того сравнивают...
-
Хранилище серной кислоты На территории участка серной кислоты сернокислотного цеха (далее УСК СКЦ) установлено четыре емкости - хранилища, изготовленные...
-
Попытаемся дать общее представление о свойствах и применении адсорбентов на примере весьма распространенных углеродных материалов. Углеродные адсорбенты...
Неорганические сорбенты - Подготовка проб к анализу, разделение и концентрирование компонент природных вод