Download miễn phí Nghiên cứu Tách trực tiếp vonfram khỏi molypđen bằng kỹ thuật trao đổi cation trong môi trường nước-Axeton
Trong quá trình trao đổi ion trên cationit
trong môi trư ờngn ước-axeton, khi các cation
molypdenyl bị giữ lại trên nhựa, lmnồngđộ
của nó trong dung dịch giảm đi thì cân bằng
theo ph ơngtrình (2) sẽ chuyển dịch dần sang
bên phải. Nh vậy, bằng kỹ thuật trao đổi ion
trên cationit có thể giữ đư ợc hon ton
molypden trên cột nhựa. Trong khi đó vonfram
ởdạng anion sẽ hầu nh không bị giữ trên nhựa
cationit vđi ra khỏi cột trao đổi ion. Để có thể
tách molypden vvonfram ra khỏi nhau bằng kỹ
thuật trao đổi ion trong môi tr ờngn ớc-axeton
vxác định các điều kiện tối ucho quá trình
tách, chúng tôi đJnghiên cứu khảo sát các yếu
tố ảnh h ởngđến quá trình trao đổi ion trên cột
nhựa cationit axit mạnh Lewatit(R)MonoPlus
S100 của hJng Bayer (CHLB Đức).
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-nghien_cuu_tach_truc_tiep_vonfram_khoi_molypden_ba.sQcmUxUGCw.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-52047/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
620
Tạp chí Hóa học, T. 44 (5), Tr. 620 - 625, 2006
Nghiên cứu Tách trực tiếp vonfram khỏi molypđen
bằng kỹ thuật trao đổi cation trong môi tr#ờng
n#ớc-axeton
Đến Tòa soạn 16-01-2006
Lâm Ngọc Thụ, Đồng Kim Loan, Trần Hồng Côn
Tr ờng Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia H) Nội
Summary
Based on the conclusion of our previous publication on formation of Mo(VI) and W(VI)
species in water solution containing 30% acetone, we continued investigation of separation and
determination of trace amount of W(VI) in solution with large amount of Mo(VI) using strong
acidic cationite exchanger. In the solution of 30% acetone and pH 3, Mo(VI) exist dominantly in
cation species (MoO22+) and W(VI) in the form of trihydro-hexawolframate anion (H3W6O213-).
This solution effectuated ion-exchanger in cationite, Mo(VI) was successfully held in the resin
and W(VI) got out with effluence. The investigated results showed out, that in the optimal ion-
exchanging conditions, the trace amount of W(VI) could be separated from large amount of
Mo(VI). The analyzed results were acceptable with the error less than 5%.
I - Mở đầu
Từ tr ớc tới nay việc tách tinh khiết v xác
định hai nguyên tố molypđen v vonfram bên
cạnh nhau vẫn luôn l một vấn đề hết sức khó
khăn do tính chất rất giống nhau của chúng. Hầu
hết các tác nhân sử dụng để xác định Mo bằng
ph ơng pháp trắc quang đều bị W gây ảnh
h ởng nghiêm trọng v ng ợc lại [1 - 4]. ĐJ có
nhiều ph ơng pháp tách, lm giu bằng cách
chiết, tạo phức rồi trao đổi ion đJ đ ợc nghiên
cứu nhằm xác định riêng rẽ một trong hai
nguyên tố nói trên khi chúng có mặt trong cùng
một mẫu [5 - 10].
Tuy nhiên sử dụng kỹ thuật trao đổi ion để
tách trực tiếp Mo(VI) ra khỏi W(VI) trong môi
tr ờng axeton - n ớc thì ch a có công trình no
công bố.
Từ những kết quả nghiên cứu xác định Mo
khi có mặt W v ng ợc lại trong môi tr ờng
axeton - n ớc bằng ph ơng pháp chiết-trắc
quang [11 - 14], chúng tui thấy rằng trong
những điều kiện nhất định của môi tr ờng
axeton-n ớc, molypden tồn tại chủ yếu d ới
dạng cation molypđenyl, trong khi đó vonfram
lại ở dạng anion axit hexavonframat. Vì thế,
chúng tui đJ tiến hnh nghiên cứu chế tạo thiết
bị đặc biệt để tách Mo v W bằng kỹ thuật trao
đổi ion trong môi tr ờng axeton-n ớc. áp dụng
kỹ thuật ny có thể tách, lm giu v xác định
Mo v W bằng các ph ơng pháp phân tích thông
th ờng.
Trong công trình ny, chúng tui công bố
những kết quả nghiên cứu về khả năng tách
Mo(VI) ra khỏi W(VI) trong môi tr ờng axeton
- n ớc bằng nhựa trao đổi cationit axit mạnh.
II - Thực nghiệm
Các dung dịch gốc Mo(VI) v W(VI) có
nồng độ 1.10-2 M đ ợc pha chế từ
Na2MoO4.2H2O v Na2WO4.2H2O trong n ớc
cất không ion (deion). Các dung dịch loJng hơn
đ ợc pha chế hng ngy từ dung dịch gốc theo
621
1
2
3 4
5
4
4
y = 0.0005x + 1.3329
R2 = 0.996
1.33
1.335
1.34
1.345
1.35
1.355
1.36
0 10 20 30 40 50 60
% Aceton
C
hi
ết
su
ất
yêu cầu cụ thể.
Trioxyazobenzen(TOAB) đ ợc tổng hợp v
tinh chế theo ti liệu [14]. Dung dịch gốc TOAB
1.10-3 M đ ợc pha trong r ợu etylic. Các dung
dịch loJng hơn khi sử dụng đ ợc pha hng ngy
trong r ợu etylic từ dung dịch gốc.
Các dung dịch axit HCl, HNO3, CH3COOH,
ClCH2COOH, Cl3CCOOH, NaOH, NaCl có
nồng độ khác nhau dùng để điều chỉnh pH v
pha dung dịch đệm sử dụng cho quá trình thí
nghiệm v xử lý cột trao đổi ion đ ợc chuẩn bị
từ các hóa chất tinh khiết phân tích của hJng
Merck. Nồng độ chính xác của các dung dịch
ny đ ợc xác định bằng phép chuẩn độ axit-
bazơ thông th ờng, riêng dung dịch NaCl đ ợc
xác định bằng ph ơng pháp chuẩn độ kết tủa với
bạc. Các dung môi hữu cơ nh axeton, toluen...
dùng để tạo môi tr ờng n ớc-hữu cơ cũng nh
để thực hiện phép chiết-trắc quang trong nghiên
cứu ny đều l dung môi tinh khiết của Merck.
Quá trình tách v lm giu molypden đ ợc
tiến hnh trên hệ thống cột trao đổi ion đặc biệt
để tránh sự thay đổi tỷ lệ axeton-n ớc do axeton
bay hơi trong quá trình sắc ký đ ợc mô tả nh
trên hình 1.
Thiết bị trao đổi ion đặc biệt ny cho phép
điều hòa áp suất giữa cột trao đổi ion với bình
chứa dung dịch mẫu trong hỗn hợp axeton-n ớc.
Tốc độ pha động trong cột nhờ thế m luôn giữ
đ ợc ổn định v nhựa không bị nén. Khi một thể
tích dung dịch chảy ra ngoi lm áp suất trong
hệ thống giảm xuống, lập tức nó đ ợc hiệu
chỉnh nhờ đ ờng dẫn hơi bJo hòa axeton từ bình
tạo khí quyển có áp suất hơi bJo hòa của hỗn
hợp axeton-n ớc giống nh trong mẫu nghiên
cứu.
Hình 1: Sơ đồ hệ thống trao đổi ion “kín” để
nghiên cứu trong môi tr ờng axeton-n ớc
1. Cột trao đổi ion chứa cationit axit mạnh.
2. Bình chứa hỗn hợp axeton-n ớc hay dung
dịch mẫu trong môi tr ờng axeton-n ớc.
3. Bình đựng tạo khí quyển có áp suất hơi bJo
hòa của hỗn hợp axeton-n ớc cùng tỷ lệ nh
trong mẫu nghiên cứu.
4. ống dẫn điều hòa áp suất giữa bình chứa mẫu
với cột trao đổi ion.
5. Bình hứng dung dịch sau trao đổi.
Hình 2: Đ ờng chuẩn xác định
hm l ợng axeton theo chiết suất
622
Hm l ợng axeton trong các dung dịch đ ợc
kiểm tra bằng ph ơng pháp đo chiết suất v dựa
vo đ ờng chuẩn nh trên hình 2.
Molypden trong dung dịch tr ớc v sau khi
qua cột trao đổi ion cũng nh vonfram trong
dung dịch sau trao đổi đ ợc xác định bằng
ph ơng pháp chiết-trắc quang [11, 13] v
ph ơng pháp ICP-MS.
III - Kết quả v* thảo luận
Từ các công trình đJ nghiên cứu [11 - 14],
chúng tui nhận thấy, trong môi tr ờng n ớc
chứa axeton xung quanh 30 % thể tích v pH 2,5
- 3,5 thì Mo(VI) tồn tại chủ yếu ở dạng cation
MoO2
2+ v tạo phức rất tốt với các thuốc thử hữu
cơ có khả năng tạo nội phức nh trioxiazo-
benzen (TOAB) v các dẫn xuất (Cl-TOAB...),
nh ng không tác dụng với các cation bazơ mu
hữu cơ nh tím tinh thể (CV), brilliant xanh
(BG)... Trong khi đó, ở cùng điều kiện nh vậy
thì W(VI) tồn tại chủ yếu d ới dạng anion
[H3W6O21]
3- v hầu nh hon ton không tác
dụng với các tác nhân tạo nội phức nh TOAB,
nh ng lại tạo liên hợp ion rất tốt với CV v BG.
Nh vậy, điều kiện để hai nguyên tố ny tồn tại
chủ yếu ở các dạng ion mang điện tích trái
ng ợc nhau (một ở dạng cation-MoO2
2+ v một
ở dạng anion-H3W6O21
3-) phụ thuộc rất nghiêm
ngặt vo nồng độ axeton trong n ớc v điều
kiện pH của dung dịch.
Các nghiên cứu của chúng tôi, liên quan đến
việc công bố dạng tồn tại của molypden v
vonfram trong môi tr ờng n ớc-axeton có pH 3
đều đ ợc thông qua quá trình chiết các hợp chất
của các nguyên tố ny với các tác nhân tạo nội
phức hay các cation bazơ mu hữu cơ. Quá
trình chiết còn chịu tác động của một loạt các
cân bằng trong mỗi pha v giữa hai pha chiết,
đặc biệt l cân bằng tạo thnh các dạng chiết v
quá trình solvat. Quá trình chiết, do đó, cũng
lm thay đổi cân bằng giữa các dạng tồn tại của
Mo v W.
6WO2(OH)2 H3W6O213- + 3H2O + 3H+ (1)
Mo7O24
6- + 20H+ 7MoO22+ + 10H2O (2)
CV + H+ HCV+ (3)
H3W6O21
3- + 3HCV+ [H3W6O213-.3(HCV)+] (4)
MoO2
2+ + TOAB [MoO2.TOAB] + 2H+ (5)
Trong quá trình trao đổi ion trên cationit
trong môi tr ờng n ớc-axeton, khi các cation
molypdenyl bị giữ lại trên nhựa, lm nồng độ
của nó trong dung dịch giảm đi thì cân bằng
theo ph ơng trình (2) sẽ chuyển dịch dần sang
bên phải. Nh vậy, bằng kỹ thuật trao đổi ion
trên ...
