Битирув малакавий иши кафедрадан дастлабки ҳимоядан ўтди


Download 0.86 Mb.
bet2/4
Sana24.12.2022
Hajmi0.86 Mb.
#1050782
1   2   3   4
Bog'liq
Абдуллаева Зилола

иминоформа

аминоформа

Лиганд фрагментлари ва функциональ гуруҳлар иштирокида координацион боғ ҳосил бўлишини эркин лиганд ва комплекс бирикмаларнинг ИҚ-спектрларини қиёслаш орқали ўрганилган.
Бирикмадаги бирламчи аминогуруҳнинг валент тебраниш частотаси 3200-3500 см­-1, деформацион тебраниши эса 1620-1640 см­-1 соҳада кузатилган. Металларнинг ушбу лиганд билан комплексларининг спектрида валент ва деформацион тебраниш частоталари сезиларсиз ўзгаради. Бу эса комплекс ҳосил бўлишида NH2-гуруҳи иштирок этмаслигидан далолат беради. Маълумотларга кўра сульфаниламид таркибидаги имин форманинг пиримидин фрагменти 915-1000 см-1 соҳада, амин фрагменти эса 840-870 ва 1000-1100 см-1 соҳада интенсив чизиқ беради. Кристалл ҳолдаги комплекс спектрида имин фрагментининг тебраниш чизиғи 932-971 см-1 соҳада бўлиб, эркин лиганд спектрига нисбатан 15-35 см-1 га юқори частотали соҳага силжийди. Бундан келиб чиқадики, комплекс таркибида лиганд имин формада бўлади. Комплекснинг ИҚ-спектрида сульфон гуруҳ (SO2) нинг симметрик ва антисимметрик валент тебраниши 1129-1149 ва 1294-1300 см-1 соҳага мос келади. Координацияланишда сульфон гуруҳ сульфоксидга ўтмайди. Бунда чизиқлари спектрда кузатилмайди. SO2-гуруҳнинг комплекс ҳосил бўлишда қатнашиши тўғрисида шу гуруҳнинг частоталар максимуми нисбати бўйича хулоса қилиш мумкин. Маълумки, улар орасида чизиқли кўринишдаги боғлиқлик мавжуд: . Келтирилган ИҚ-спектр маълумотлари SO2 – гуруҳнинг координацияланишда иштирок этишини инкор этади [4].
Сульфаниламидларнинг кислота-асосли хоссаларидан келиб чиқиб, шунингдек, ИҚ-спектроскопия ва рентгенэлектрон спектр натижалари асосида қуйидаги таутомер шаклдаги тўрт аъзоли хелат халқа ҳосил қилади:

Имин гуруҳдаги NH-боғи кислоталиги аминогуруҳдаги NH-боғига нисбатан беш баробар кўпроқ. Бундан ташқари сульфогуруҳнинг асосли хоссаси унинг электрондонорлик хоссасини бирдан камайтиради. Шунга кўра бу комплекс учун қуйидагича тузилиш таклиф этилган.
[5]
Мочевина комплексларининг ИҚ - спектрларини биринчи бўлиб Пенленд ва унинг ҳамкасблари ўргандилар. Бунда координация кислород ёки азот атомлари орқали бўлинишини кўрсатиб ўтдилар [6].
Агар координация азот атомлари орқали содир бўлса, II ва III тузилишлар кичраяди. Бу СО гуруҳнинг валент тебранишлар частотасининг ортиши ва CN боғи валент тебранишлар частотасининг камайишига боғлиқ. Агар координация кислород орқали содир бўлса, I тузилиш камаяди. Бунда СО боғи валент тебранишлар частотаси камаяди, лекин NH боғида сезиларли ўзгариш кузатилмайди. Fe(III), Zn(II), Cu(II) ионларида координация кислород атомлари орқали боради.
Ямачути ва ҳамкасблари ИҚ-спектроскопия усули ёрдамида тиомочевина комплексларида [(NH2)2CS] нинг металлар билан (Rt, Pd, Zn ва Cu) M-S боғи ҳосил бўлишини ўргандилар, бунда CN- боғи валент тебранишлар частотаси ортиб, CS- боғи валент тебранишлар частотаси камайиши, NH- боғи валент тебранишлар частотаси ўзгармаслигини кўрсатиб бердилар. M-S боғи валент тебранишлар чизиғи 300-200 см-1 интервалида бўлиши узун тўлқинли ИҚ - спетроскопияда аниқланди [7].
Коттон ва ҳамкасблари сульфоксидли комплексларнинг ИҚ -спектрларини ўрганиб, координация кислород ва олтингугурт атомлари орқали содир бўлишини аниқлади. Сульфоксидларнинг электрон тузилишини қуйидаги резонанс гибрид тузилиш билан кўрсатиш мумкин.

Агар координация кислород атоми орқали содир бўлса (S=O) боғи частотаси камайиши ҳисобига V тузилиш кичиклашади. Шунга кўра Mn(II), Fe(II, III), Zn(II), Cu(II), Cd (II) металлари комплексларида координация кислород атоми орқали

I.2. Бинар экстрагентлар ва уларнинг ишлатилиши


Бинар экстракция - кислоталар, тузлар ва металлар гидроксидларининг органик кислота билан органик асосларнинг тузларида (бинар экстрагент) экстракция жараёнидан иборат. Бинар экстрагентлар бмлан металлар экстракцияси бўйича дастлабки маълумотлар Девис ва Гринстед, М.Л.Навтанович ва В.Л.Хейфец, Т.Сато, С.Хансон ишларида келтирилган. Бу ишлардаги тадқиқотлар бинар экстрагентлар системасида тузларнинг тақсимланишига турли омиллар таъсирини тушунтиришга йўналтирилган. Муаллифлар ўрганилаётган системаларни экстракцион жараёнларнинг янги синфи деб қарамади. Улар томонидан бажарилган ишларда бинар реагентларнинг амалиётда қўлланилиш имкониялари ва экстракцион системадаги умумий қонуниятлар очиб берилмаган. Бу системалар хусусиятлари билан координацион, анион алмашиниш ва катион алмашиниш экстракциялари хусусиятларига ўхшаш. Шу билан бирга, бинар экстрагентлар системасининг экстракцион мувозанатдаги фарқи билан бошқа экстракцион системалардан ажралиб туради ва технологик жараёнларни бошқаришнинг янги имкониятларини очиб беради [14-23].
Ҳозирги вақтда қуйидаги органик катион ва органик анионлардан олинган бинар экстрагентлардан фойдаланилади:

  • органик катионлар - 8Н17)2NH2+, (С8Н17)3NH+, (С8Н17)4N+, RС6Н5СН2N+ (R=CnH2n, n=7-9), (С8Н17)3CH3N+, (С8Н17)3C3H7N+, [(С8Н17)3(CH2-CH=CH2)]N+, R3СН3N+ (R=CnH2n, n=7-9), R3S+, R3P+ ва бошқалар;

  • органик анионлар - Н(С2Н4)nC(R1R2)СOO-, [СН3(CH2)4СН(C2H5)O]2 POO-, [СН3(CH2)4СН(C2H5)O]2PSS-, алкилфенолят-ионлар, турли ароматик анионлар ва бошқалар.

Тўртламчи аммоний асослари (ТАА) нинг тузлари металларнинг, хусусан платина қатори металларининг галогенидли анион комплексларини ажратиш ва концентрлаш учун юқори самарали экстрагентлар ҳисобланади. Бинар экстрагенлар системаси (органик асосларнинг органик кислоталар билан тузлари) моддаларнинг фазалараро тақсимланишига асосан тавсифланади, бунда реэкстрация жараёни осон кечади, шунингдек, кўпинча дастлабки ионалмашинувчи экстрагентларга нисбатан ажралиш самарадорлиги ортади.
Юқорида санаб ўтилган органик катион ва анионларнинг турли комбинацияси ҳар хил хоссага эга бўлган кўп сонли бинар экстрагентларнинг яратилишига асос бўлади [24-28].
Катион алмашиниш экстракцияси. Катион алмашинувчи экстрагентларнинг экстракцион системаси (органик кислоталар) камёб, рангли ва оралиқ металлар технологиясида кенг қўлланилиб келинмоқда. Ҳозирги вақтда металларнинг катион алмашинувчи экстрагентлар системасида тақсимланиши, шунингдек, моддаларни ажратиж, концентрлаш ва тозалашда қўлланилиши бўйича маълумотлар етарли даражада катта ҳажмга эга.
Катион алмашиниш экстракцияси органик анион ва гидрофил катион (протон ёки металл катиони) ҳосил қилиб диссоциланадиган молекулалардан иборат реагентлар системасида кузатилади. Экстракциянинг қўлланилиш соҳаси кенгайиши билан тадқиқотчила эътибори монофункциональ органик кислоталардан (монокарбон, алкилфосфор, алкилдитиофосфор, алкилфеноллар) фойдаланиш имкониятига қаратилди. Бундай монофункциональ кислоталардан турли металлар катионларини ҳар хил сувли эритмалардан, асосан сульфатли эритмалардан, ажратиш учун фойдаланиш мумкин [29]. Сульфат ионларининг гидратланиш энергияси юқори бўлганлиги сабаблианион алмашинувчи ва нейтраль экстрагентларнинг қўлланилиши чегараланган. Шуни таъкидлаш керакки, органик кислоталар системаси учун компонентларнинг фазалараро тақсимланишини миқдорий тавсифлаш бирмунча мураккаб. Бунинг сабаби шундаки, экстрагент молекуласи ҳам протон, ҳам электрондонор хусусиятига эга бўлиб, компонентлар органик фазада кўп сонли таъсирга учрайди.
Mn+ катионнинг бир асосли органик кислотада (НА) экстракциясининг мувозанат ҳолати қуйидаги тенлама билан ифодаланади:
(1)
Бу ерда, µ-кимёвий потенциал, n-катион заряди.
(1) тенгламадан катион алмашиниш экстракциясининг константаси КМ-Н ни топсак, қуйидагича бўлади:
(2)
Бу ерда, µо-стандарт шароитдаги кимёвий потенциал, α-компонентларнинг активлиги. (2) тегламага мувофиқ металлнинг тақсимланиш коэффициенти:
(3) га тенг бўлади.
Бу ерда, СМ – металлнинг аналитик концентрацияси, γ – активлик коэффициенти.
М(о) нисбатан паст) ва (сувли эритманинг ион кучи доимий бўлганда) бўлганда, СНА(о) доимий мувозанат концентрацияда тақсимланиш коэффициентининг сувли фаза рН ига боғлиқлиги қуйидагича бўлади:
(4)
бунда, (5)
- концентрацион константани ифодалайди.
Органик кислоталар ситемасидаги катионалмашиниш экстракцияси учун DM нинг pH га боғлиқлик логарифми жуда муҳим бўлиб, биринчи навбатда ўрганилади. Чунки бу катталиклар экстракция ва реэкстракциянинг асосий шароитини ҳамда металларнинг ажралишини белгилайди. Бу экспериментал боғлиқлик асосида катионларнинг экстракцияланиш қатори тузилган. (4) тенгламага мувофиқ DM нинг pH га боғлиқлиги оғиш бурчаги бўйича чизиқли ва ажралувчи катион зарядига тенг бўлади. Кўп ҳолларда экстракция жараёни сувли ва органик фазадаги қўшимча таъсирлар (комплекс ҳосил бўлиши, гиролиз, сольватация, гидратация, ассоциация, кўп ядроли комплексларнинг ҳосил бўлиши) туфайли мураккаблашади. Қуйидаги жадвалда органик ва сувли фазанинг ноидеаллигини тавсифловчи таъсирлар келтирилган.
1-жадвал
Системада органик кислоталар билан сувли ва органик фазалардаги асосий таъсирлашишлар

Органик кислоталарнинг экстракцион қобилияти (металлнинг экстракция константаси) унинг физик-кимёвий хоссалари ва ҳосил бўладиган экстракцияланувчи комплекс хоссасига боғлиқ. Металл - протон катион алмашиниш константаси (КМ-Н) ва экстрагентнинг фазалараро тақсимланиш константаси (КНА), унинг сувли фазада диссоциланиш константаси Ка ва экстракцияланувчи бирикманинг тақсимланиш константалари КМАn ўртасидаги боғлиқлик қуйидаги тенгламада ифодаланган:
(6)
Хоссалари билан бир-бирига ўхшаш металларни экстрагент билан экстракция қилишда экстракцияланувчи катионнинг сувли фазада гидратацияси ва органик фазадаги органик анионлар билан ассоцицияси ҳамда сольватацияси ўзаро ўхшашлиги билан тавсифланади [30].
Металлар экстракциясининг катионалмашиниш константаси катталигига асосан органик кислотанинг сувли фазадаги диссоциланиш константаси таъсир этади. Шу билан бир қаторда органик кислотанинг экстракцион қобилиятига экстракцияланувчи бирикма ҳосил бўлиш стерик эффектлари ҳам таъсир этади. Агар Ка қиймати ўзаро яқин экстрагентлардан фойдаланилса, экстрагентлардан бири билан экстракцияланувчи модда ҳосил бўлиши қийинлашади. Бу эса қийматининг га нисбатан камайишига олиб келади [31-33].

II. Тадқиқот объекти ва усуллари


II.1. Керакли реактивлар ва анализ усуллари, қурилмалар
Синтезда ишлатилган реактивлар тозаланган ва тозалик даражаси кимёвий анализ йўли билан текширилган. Олинган экстрагентлар таркибига киритилган азот ва фосфор миқдори Кьельдал усули билан аниқланди. Бунда катализатор сифатида Рb (II) тузларидан фойдаланилди. Компонентларнинг суюқланиш ҳарорати справочник маълумотларидаги катталиклар билан таққосланади.
Олинган экстрагентларда Сu (II) тузларининг экстракциясини ўрганишда тузларнинг 0,1 нормалли эритмаси олинди. Унинг концентрацияси трилонометрик титрлаш орқали аниқланди. Экстракция натижасида ҳосил бўлган комплекс бирикма таркиби, марказий ионнинг лиганддаги координацияси тебраниш спектрлари орқали, термик барқарорлиги ва баъзи моддаларнинг электрон спектрлари ўрганилди. Олинган натижалар адабиётлардаги келтирилган катталикларга таққосланади.
Синтез қилинган бирикмалар ва лигандларнинг ИҚ-ютилиш спектрлари спектрофотометр ИР-20 билан 400-4000 см-1 оралиғида ва 200-4000 см-1 диапазонда, спектрофотометр СФ-46 да моддаларни зичлаш ва вазилинли мойга суркаш усули билан аниқланади. Комплекс бирикмаларнинг термик анализи Паулик-Паулик-Эрдей системали дериватограф билан 6-10 град/мин тезликда 0,05 г ҳамда 0,10 г тортилган холатида текширилган. Бунда гальванометр сезгирлиги Т-500-1000; ТГ-50,100; ДТА – 1/5, 1/10%; ДТГ-1/10, 1/20 га тенг. Анализ атмосфера шароитида ажралиб чиққан газ аралашмасини сув ҳайдовчи насос ёрдамида доимий хайдаб туриш йўли билан олиб борилди.
Модда турувчи тигель сифатида қопқоқсиз 7 мм диаметрли платина ҳовончадан фойдаланилди. Эталон сифатида Аl2O3 қўлланилди.

II.2. Триоктилметиламмоний ди-(2-этилгексил) фосфат синтези




Тадқиқотлар учун бинар экстрагент сифатида ТАА ва кучли органик кислотадан ҳосил бўлган триоктилметиламмоний ди-(2-этилгексил) фосфат танланди. Бинар экстрагент қуйидаги методика бўйича синтез қилинди: дастлабки моддалар - калий Д2ЭГФ (6,45 г) ва триоктилметиламмоний хлорид (8,84 г) тортимлари 1:1 мол нисбатда олиниб 100 мл хлороформда эритилди ва 100 мл ўювчи натрийнинг 0,1 М эритмаси қўшилиб 10 минут давомида чайқатилди. Сўнгра нейтрал муҳит хосил бўлгунча сув билан органик фаза ювилди. Хлороформ 40оС да 5 соат давомида ҳайдаб олинди. Реакцион система 25оС гача совутилгандан сўнг, олинган модда (текис оқувчан масса) вакуумли эксикаторда қуритилди (қуритувчи CaCl2, H2SO4). Олинган бинар экстрагент қайта кристаллаш учун диэтил эфирга солинди ва қайнаш ҳароратигача қиздирилиб тўлиқ эритилди. Эритма совутилиб, чўкма Бюхнер воронкасида фильтрланди. Олинган модда вакуум остида қуритилди. Махсулот унуми 85%.
Термогравиметрик анализдан фойдаланиб бинар экстрагент таркибида эритувчи ва боғланган сув йўқлиги аниқланди.

II.3. Мис (II) нинг триоктилметиламмоний ди(2-этилгексил) фосфат билан координацион бирикмаси синтези




Мис (II) нинг бинар экстрагентларда сульфат ва нитрат кислотали эритмалардан экстракцияси. Бинар ва нейтрал экстрагентлар аралашмасидан иборат системаларни металларни концентрлаш ва ажратиб олиш учун қўллаш мумкин. Нейтрал экстрагентлар металлардан бирининг атомлари билан координацияланиб, мустаҳкамроқ комплекс ҳосил қилса, металл атомларининг тақсимланиш коэффициенти ортади. Никелни бинар экстрагент ва гептанальдоксим аралашмаси билан экстракциялаганда шу нарса маълум бўлдики, металлар экстракцияси рН қийматига боғлиқ эмас ва тузлар экстракцияси Cu(NO3)2 > CuCl2 > CuSO4 қаторда камайиб боради.
Органик фазада органик кислоталар концентрацияси ортиши билан бир асосли монокарбон кислоталарнинг альдоксим ва R4NA билан таъсирлашиб HAnOx ва R4NAmHA типдаги бирикмалар ҳосил қилиши ҳисобига тақсимланиш коэффициенти камаяди. Темирнинг энг юқори тақсимланиш коэффициентига нитрат кислотали эритмалардан ТАА нинг алкилкарбоксилатлари билан альдоксимлар аралашмаси ёрдамида экстракциясида эришилган. pH қийматининг юқори соҳасида металларнинг бинар экстрагент ва оксим аралашмасида экстракцияси катионалмашиниш механизми бўйича боради:

M(Ox)4AB (масалан, В - нитрат) типидаги оралиқ комплекслар органик фазада ҳам ҳосил бўлиши мумкин. Мисни органик фазадан сувга бинар механизм бўйича мустаҳкам туз ҳосил қилиб ажратиб олиш мумкин:

Демак, бинар экстрагентларнинг альдоксимлар билан аралашмасидан фойдаланилганда, тақсимланиш коэффициенти темир атомининг альдоксим молекуласи билан координацияси ҳисобига бинар экстрагентлар иштирокида ортади. Бошқа тарафдан, фақат альдоксимга нисбатан, бинар экстрагентлар иштирокидаги системадаги органик фазадан металлар реэкстракцияси осонлашади. Миснинг янада концентрланган рафинатини олиш учун аммиак ва аммоний карбонат аралашмасидан фойдаланиш зарур.
Синтез қилинган бирикмаларнинг экстракцион хоссаларини экстракцион - спектрофотометрик усуллар ёрдамида ўрганилди.
Экстракцияни аниқланган оптимал шароит ёрдамида, оғзи тиқин билан ёпилган пробиркаларда, 30 минут давомида чайқатиш йўли билан олиб борилди. Текширилаётган эритмаларда металларнинг миқдори 0,1-10-4 —0,1-10-8% ни ташкил қилди. Метални экстрагент эритмаси билан хлороформ — изоамил спирти аралашмаси (1:1) нисбатида экстракция қилинди. Фазалар қаватларга ажралгач, органик ва сувли фазадаги металнинг миқдорини спектрофотометрик усул билан аниқланди. Агар органик ва сувли фазалардаги ҳосил бўлган турли комплекс бирикмалар тузилишини эътиборга олинмаса, у ҳолда тақсимланиш коэффициенти D, элементнинг органик фазадаги умумий активлигининг сувли фазадаги активлигига нисбатига тенг бўлади:
Э = Аорг / Асувли
Иккала фаза ҳажмлари тенг бўлганда экстракция унуми
қуйидаги формула ёрдамида ҳисобланади: R=100*D/1+D
Триоктилметиламмоний ди-(2-этилгексил) фосфат Сu (II) иони учун экстрагент сифатида синаб кўрилди. Cu (II) тузлари бу модда ёрдамида сульфат кислотанинг 0,1 — 1,0 М эритмаларидан яхши экстракция қилинади. Н2SO4 нинг концентрацияси янада ортиши билан бу металларнинг тақсимланиш коэффициенти камаяди, яъни ион алмашиниш реакцияларидагидек, муҳитнинг кислоталилиги ортиши В нинг камайишига олиб келади. Муҳитнинг кислоталилиги ортиши билан металнинг ажралиб чиқиш даражаси ортади.
Олинган натижалар триоктилметиламмоний ди-(2-этилгексил) фосфатнинг Cu (II) иони учун сульфат кислота эритмаси муҳитида реагент сифатида (С(H2SO4)=0.1-8,0 М, R%=98-99) фойдаланиш мумкинлигини кўрсатади.
Cu (II) ионининг триоктилметиламмоний ди-(2-этилгексил) фосфат координацион бирикма ҳосил қилиш реакцияси кимёсини ўрганиш.
Комплекс ҳосил қилиш реакциялари кимёсини ўрганиш учун
экстракцион-спектрофотометрик усул қўлланилди. Cu (II) ионининг триоктилметиламмоний ди-(2-этилгексил) фосфат билан спектрофотометрик реакциясининг оптимал шароитини аниқлаш учун Ме - Креагент комплексининг дастлабки ютилиш спектри ўрганилди ва реакциянинг сезгирлиги Сендел усули бўйича аниқланди. Оптик зичлиги ўлчанадиган экстрактни тайёрлаш учун қуйидаги туз ва кислота эритмаларидан фойдаланилди:
((2-C2H56Н13О)2РООN(CH3)(C8H17) 3, CuSO4, H2SO4,
Триоктилметиламмоний ди-(2-этилгексил)фосфат Cu (II) иони учун экстрагент сифатида қўлланилди. Экстракцияни оғзи тиқин билан ёпиладиган ажратгич воронкада олиб борилди. Миснинг реагент билан ҳосил қилган комплекси эритмаларида чайқатиш 3 минут давом эттирилганда оптик зичликнинг энг юқори қийматига эришилди.
Экстракция қилиш учун Cu (II) тузи эритмасидан ҳамда реагентдан икки марта ортиқча олинди. Текширилаётган эритмаларда металл миқдори 0,5-10-5 - 1,0-10-5 моль/л ни ташкил қилди. Мисни экстрагент эритмаси билан хлороформ ва изоамил спирти аралашмасида H2SO4 ли эритмалардан экстракция қилинди.
Фазалар қаватларга ажралгач, органик фазадаги металлнинг миқдорини реагентнинг таққослаш эритмасига нисбатан экстракцион- спектрофотометрик (СФ-46) усул билан аниқланди.

III. Асосий қисм


III.1. Синтез қилинган бинар экстрагентнинг экстракцион хоссаларини донор атом ва эритувчи табиатига боғлиқлиги

Металлар экстракциясида, хусусан Пирсоннинг оралиқ кислоталари учун асосан версат кислоталардан кенг фойдаланилади. Уларнинг таркиби кўпинча α,α-диалкил монокарбон кислоталар аралашмасидан иборатдир. Лекин адабиётларда алоҳима ёғ кислоталар асосидаги бинар экстрагентларнинг металлар экстракциясида қўлланилишига доир ишлар деярли учрамайди. Шунинг учун ТАА нинг ёғ кислоталар билан ҳосил қилган тузлари баъзи 3d-металлари учун бинар экстрагент сифатида синаб кўрилди.


Экстракция учун бинар экстрагент тетраэтиламмоний стеаратдан фойдаланилди. Дастлабки моддалар сифатида “чда” маркали тетраэтиламмоний бромид ва натрий стеаратлар 1:1 моль нисбатда олиниб, сувда 70-80 оС да эритилди. Реакцион аралашма совутилгач, ҳосил бўлган дисперс эритма сув насоси ёрдамида фильтрланди, ювилди ва қуритиш шкафида 55-60 оС да 3 соат давомида қуритилди. Олинган бинар экстрагентнинг эрувчанлиги ўрганилганда, ацетонда кам эриши, хлороформда ацетонга нисбатан камроқ ва бошқа эритувчиларда амалда эримаслиги аниқланди. Экстракция металларнинг хлоридли тузларининг сувли эритмаларидан фойдаланиб ўтказилди. Дастлаб экстракцияланувчи металлар хлоридларининг 0,1 н. модел эритмалари тайёрлаб олинди. Органик фаза учун эритувчи сифатида “чда” маркали хлороформдан фойдаланилди. Экстракция шлифланган пробиркаларда оғзи ёпиқ ҳолда сувли ва органик фазаларнинг 5:1 нисбатдаги ҳажмий улушларида 20 оС да 30 дақиқа давомида турли рН кўрсатгичларида тақсимланиш коэффициенти доимий қийматга етгунча интенсив аралаштириб турган ҳолда ўтказилди. Сувли эритмадаги металлар ионларининг концентрациялари КФК-2М да фотометрик усулда, шунингдек, трилонометрик ва потенциометрик титрлаш орқали аниқланди ва таққосланди. Сувли ва органик фазалардаги кислота концентрацияси кислота – асосли титрлаш методида аниқланди. рН қиймати ва электрод потенциаллар ОР-211/1 рН-метрда шиша электрод ёрдамида аниқланди. Олинган натижалар қуйидаги 1-расмда келтирилган.

1 - расм. Хлоридли эритмалардан металлар экстракция даражасининг сувли фаза рН ига боғлиқлиги.
Адабиётлардаги маълумотларга асосан баъзи металлар экстракциясида (Zn (II), Pb (II)) хлоридли эритмаларда мустаҳкам комплекс анионлар ҳолида мавжуд бўлиб, тақсимланиш коэффициентининг сувли фаза рНига боғлиқлиги таркибида кислород бўлган бинар экстрагентлар экстракциясида икки соҳа билан тавсифланади – кислоталик юқори қийматга эга бўлганда DM амалда хлрид кислота концентрацияси CHCl га боғлиқ бўлмайди (доимий СCl (c)), рН қиймати ортиши билан эса металларнинг тақсимланиш коэффициенти камаяди. Бу вақтда тақсимланишни анион алмашиниш экстракциясидан комплекс кислоталарнинг бинар экстракциясига ўтиши билан тушунтириш мумкин. Баъзи металлар кучсиз кислотали хлоридли эритмаларда турли катион ва анион комплекс кўринишида мавжуд бўлади. Уларнинг таркиби ва нисбати комплекс ҳосил бўлиш константасига боғлиқ бўлиб, уларнинг органик фазада тақсимланиши стеарат тузлари кўринишида, шунингдек, ТАА нинг ион ассоциатлари кўринишида бўлиши мумкин. Шуни эътиборга олган ҳолда, тадқиқотлар шартли равишда уч гуруҳга бўлинди: экстракцияланувчилар асосан катион формада, анион, шунингдек, бир вақтда иккала кўринишдаги формада. 1-расмда келтирилган маълумотлар бу металларни ТАА тузлари ёрдамида самарали ажратиш мумкинлигини кўрсатади. Бу металлардан рух ва қўрғошин анионли хлорокомплекслар ҳосил қилади, шу сабабли, экстракцион системада бу металлар бинар экстрагентлар билан асосан (R4N)m-nMClm таркибли ион ассоциатлар кўринишида кислоталарнинг бинар экстракцияси тенгламасига мувофиқ қуйидагича ажралади:

Стеарат кислота рух металлини кучсиз кислотали хлоридли эритмалардан экстракциялайди. Шунинг учун рух металли экстракциясини органик фазада стеарат кислота ва тетраэтиламмоний тузлари каби иккита экстракцияланувчи бирикма ҳосил бўлиши билан боришини кўрсатиш мумкин. Тажриба маълумотлари асосида металлар экстракция даражаси Pb(II) < Zn(II) < Ni(II) < Cu(II) қатор бўйича ортиб боради. Бу қатор металларнинг хлоридли эритмалардан стеарат кислота билан экстракция қаторига мос келади. Тажрибада олинган натижалар шуни кўрсатдики, тетраэтиламмоний стеарат ёрдамида турли металларни хлоридли эритмалардан самарали ажратиш имконияти мавжуд.
Бинар экстрагент системасидан металларни реэкстракция қилиш учун нейтрал, катион алмашинувчи ва анионалмашинувчи экстрагентлардан фойдаланиш мумкин. Шу мақсадда, органик фазадан металлар реэкстракцияси ўрганилди. Металларнинг 1 М HCl билан аралашган эритмалари экстракциясидан олинган эритмалар 0,1 н. ли H2SO4 ва комплекс ҳосил қилувчилар эритмалари – 1% NH3 ва 1% тиокарбамид билан реэкстракция қилинди. Бунда гидролитик жараёнлар олдини олиш учун кучсиз кислота эритмасидан фойдаланилди.
2-жадвалдан кўриниб турибдики, рух металлини 0,1 н. ли H2SO4 эритмаси билан реэкстракция қилиш етарлича самарали. Бу шароитда мис бирмунча мустаҳкам стеарат ҳосил қилгани учун амалда органик фазадан ажралмайди, аммиак концентрацияси ҳам етарли эмас, лекин бироз концентрланган аммиак эритмасидан фойдаланиб мисни тўлиқ реэкстракция қилиш мумкин. Бир неча босқичли реэкстракциядан фойдаланиш металларнинг сувли фазага ажралишини орттириш имконини беради.
2-жадвал
Металларни органик фазадан турли реагентлар ёрдамида реэкстракцияси натижалари (Сэ(даст)=0,3, Vo:Vc=1:3)

Металл

СМе(о)даст*102, М

Реэкстракция, %

H2SO4,
0,1 н.

NH3,
1%

Тиокарбамид, 1%

3 та реагент аралашмасида

Cu(II)

3,15

3,5

5,4

7,8

16,7

Ni(II)

2,95

14,6

5,8

5,3

25,4

Zn(II)

2,7

72,4

1,7

2,3

76,5

Pb(II)

1,75

4,5

2

3,7

10,2

Тузлар бинар экстракцияси константасининг дастлабки сиистеманинг физик-кимёвий хоссаларига боғлиқлиги асослаб берилган.
(9)
Бу ерда ММ.Н-системадаги органик кислотанинг водород катионлари билан металл катионларининг алмашиниш константаси.
(9)-тенгламадан кўриниб турибдики, мис метали экстракцияси учун олинган бинар экстрагент таркибидаги анионга кўра тузлар экстракцияси константаси алмашиниш константасидан КМ.Н дан аниқланади. Бунда экстракцияланиш тартиби каби танловчанлик ҳам фақат органик кислота табиатига боғлиқ бўлади ва дастлабки органик кислоталар учун катион алмашиниш экстракцияси қаторига мос келиши керак. Турли металлар нитратларининг ди-(2-этилгексил)дитиофосфат тетраоктиламмонийда бинар экстракцияси натижалари қуйидаги 2-расмда тасвирланган. Тузларнинг экстракцияланиши:

Download 0.86 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling