6 лекция МЭИ

Некоторые методы разделения и концентрирования веществ, применяемые методах анализа.

Экстрагирование – извлечение малых количеств веществ из относительно большого объема водного раствора небольшим объемом практически несмешивающегося с водой органического растворителя, в котором растворимость исследуемого вещества больше, чем в воде.

На анализ

Слой органического растворителя

Водный раствор, содержащий микрокомпонент

Раствор микрокомпонента в органическом растворителе

Экстрагирование – удобный и селективный метод отделения малых количеств загрязнений от основных компонентов пробы. Распространение этого способа концентрирования объясняется простотой операций, быстротой их выполнения, возможности отделения одного вещества (или группы веществ) от большого количества других веществ. При экстракции можно повысить концентрацию вещества в растворе в 200 – 400 раз. Коэффициент распределения экстрагируемого вещества между водной и неводной фазами часто остается практически постоянным при изменении концентрации раствора. При полном извлечении некоторого окрашенного вещества из V мл водного раствора в значительно меньший объем V₁ мл органического растворителя достигается повышение концентрации в V/V₁ раз. При этом чувствительность реакции может повыситься значительно больше. Например, если к 3 мл раствора молибдата прибавить 1 мл концентрированной соляной кислоты и несколько капель насыщенного этанольного раствора дифенилкарбазида, то появляется розовая окраска, заметная только при концентрации молибдата не ниже 1:1500. Если же взболтать этот раствор с 1 мл диэтилового эфира, то эфирный слой окрашивается в ярко красный цвет, заметный даже при концентрации 1: 2,310⁶. Вместо ожидаемого увеличения чувствительности в 4 раза здесь наблюдается увеличение чувствительности в 1500 раз. Повышение чувствительности реакции более, чем в V/V₁ раз, можно объяснить тем, что окрашенное соединение в водной среде хорошо диссоциирует с образованием бесцветных продуктов, а в среде органического растворителя диссоциация уменьшается. Кроме того, возможно, что молекулы органического растворителя входят в состав продукта реакции и что состав окрашенного вещества в органическом растворителе и в водной среде различен.

Условия разделения некоторых ионов путем экстрагирования из водных растворов

Экстрагируемый ион	Ионы, от которых отделяют	Водная фаза	экстрагент
		8-оксихинолин	хлороформ
			метилизобутилкетон
	и др.	Диметилглиоксим, КОН	хлороформ
	и др.	, рН 8-10	Раствор дитизона в в хлороформе
		KH₂PO₄	Раствор дифенилкарбазона в в бензоле
	и др.	HNO₃, NH₄SCN Пиридин, NH₄SCN	Диэтиловый эфир Хлороформ
		1 н. НС1, 2 н. NH₄SCN	Диэтиловый эфир
		6 н. НС1	Этилацетат

В большинстве случаев экстрагируют примеси, которые таким способом отделяют от элемента-основы. Иногда экстрагируют основу и в остатке определяют примеси. Например, при определении примесей в железе последнее в виде FeCl₃ удаляют экстрагированием диэтиловым эфиром или же при анализе бериллия его отделяют от примесей экстрагированием основного ацетата бериллия хлороформом. Этот путь является менее приемлемым, так как небольшие количества примесей могут частично экстрагироваться вместе с основой.

При некоторых условиях нередко экстрагируется целая группа ионов. Например, экстрагирование хлороформом при рН 3, затем при рН 5 и рН 7 после добавления растворов 8-оксихинолина и дитизона позволяет определять примесь 30 элементов в селене. Эти же примеси удается выделить и определить при анализе щелочных и щелочноземельных металлов и их солей.

Содержание