Селективное извлечение серебра (I) и палладия (II) из водных растворов дитиооксамидированным полисилоксаном
Аннотация
Исследованы сорбционные свойства комплексообразующего полисилоксана с дитиооксамидными функционально-аналитическими группами по отношению к ионам серебра (I), палладия (II) и платины (IV).
Изучена кинетика сорбции ионов металлов из многокомпонентных систем. Показано, что практически полное извлечение для палладия (II) достигается в течение 30 минут, а для серебра (I) – в течение 120 минут, сорбция остальных металлов при этом подавляется. Обработка интегральных кинетических кривых моделями диффузионной и химической кинетики показала, что лимитирующей стадией сорбционного процесса является стадия взаимодействия сорбируемого иона металла с функциональными группами модифицированного полисилоксана.
Построены изотермы сорбции серебра (I), палладия (II) и платины (IV) при индивидуальном присутствии в растворе. В исследуемом интервале концентраций до 0.9 ммоль/дм3 кривые сорбции серебра (I) и палладия (II) не выходят на насыщение. Иной вид имеют изотермы сорбции платины (IV): из горизонтальных участков кривых были определены значения максимальной сорбционной емкости дитиооксамидированных полисилоксанов с концентрацией привитых групп 0.28, 0.68 и 0.92 ммоль/г по иону металла, которые составили 54.62, 124.85 и 175.58 мг/г, соответственно. При обработке полученных зависимостей математическими моделями установлено, что изотермы сорбции ионов металлов наиболее адекватно описываются моделью Тота, что свидетельствует о том, что поверхность сорбента энергетически неоднородна. Определена максимальная сорбционная емкость полисилоксанов по ионам благородных металлов из уравнения модели Тота. Также рассчитаны значения константы изотермы Фрейндлиха KF, характеризующие степень сродства сорбента к ионам металлов. Установлено, что степень сродства уменьшается в ряду Ag (I) > Pd (II) > Pt (IV).
Изучена возможность применения дитиооксамидированного полисилоксана для разделения серебра (I), палладия (II) и платины (IV) в динамических условиях. Определены условия селективного извлечения благородных металлов: при использовании 1.5 моль/дм3 солянокислого раствора происходит селективное извлечение палладия (II) на фоне сопутствующих в растворе серебра (I), платины (IV) и ионов неблагородных металлов. Кроме того, на ДТОАП возможно количественное отделение серебра (I) от платины (IV) из аммиачно-ацетатного буферного раствора при рН 8.2.
Изучена десорбция ионов металлов с поверхности сорбента. Установлено, что палладий (II) и серебро (I) количественно элюируются с поверхности сорбента с применением раствора тиомочевины.
Проведена апробация применимости полисилоксана для анализа реальных объектов на примере радиолампы. Установлено, что дитиооксамидированный полисилоксан может применяться в аналитических целях для концентрирования и последующего определения содержания серебра (I) в радиодеталях.
Изучена кинетика сорбции ионов металлов из многокомпонентных систем. Показано, что практически полное извлечение для палладия (II) достигается в течение 30 минут, а для серебра (I) – в течение 120 минут, сорбция остальных металлов при этом подавляется. Обработка интегральных кинетических кривых моделями диффузионной и химической кинетики показала, что лимитирующей стадией сорбционного процесса является стадия взаимодействия сорбируемого иона металла с функциональными группами модифицированного полисилоксана.
Построены изотермы сорбции серебра (I), палладия (II) и платины (IV) при индивидуальном присутствии в растворе. В исследуемом интервале концентраций до 0.9 ммоль/дм3 кривые сорбции серебра (I) и палладия (II) не выходят на насыщение. Иной вид имеют изотермы сорбции платины (IV): из горизонтальных участков кривых были определены значения максимальной сорбционной емкости дитиооксамидированных полисилоксанов с концентрацией привитых групп 0.28, 0.68 и 0.92 ммоль/г по иону металла, которые составили 54.62, 124.85 и 175.58 мг/г, соответственно. При обработке полученных зависимостей математическими моделями установлено, что изотермы сорбции ионов металлов наиболее адекватно описываются моделью Тота, что свидетельствует о том, что поверхность сорбента энергетически неоднородна. Определена максимальная сорбционная емкость полисилоксанов по ионам благородных металлов из уравнения модели Тота. Также рассчитаны значения константы изотермы Фрейндлиха KF, характеризующие степень сродства сорбента к ионам металлов. Установлено, что степень сродства уменьшается в ряду Ag (I) > Pd (II) > Pt (IV).
Изучена возможность применения дитиооксамидированного полисилоксана для разделения серебра (I), палладия (II) и платины (IV) в динамических условиях. Определены условия селективного извлечения благородных металлов: при использовании 1.5 моль/дм3 солянокислого раствора происходит селективное извлечение палладия (II) на фоне сопутствующих в растворе серебра (I), платины (IV) и ионов неблагородных металлов. Кроме того, на ДТОАП возможно количественное отделение серебра (I) от платины (IV) из аммиачно-ацетатного буферного раствора при рН 8.2.
Изучена десорбция ионов металлов с поверхности сорбента. Установлено, что палладий (II) и серебро (I) количественно элюируются с поверхности сорбента с применением раствора тиомочевины.
Проведена апробация применимости полисилоксана для анализа реальных объектов на примере радиолампы. Установлено, что дитиооксамидированный полисилоксан может применяться в аналитических целях для концентрирования и последующего определения содержания серебра (I) в радиодеталях.