Маъруза. Экстракция элементларни концентрлаш ва ажратиш методи

Аралаш комплеклар.
Me
⁺ →Am-X^- ; Am-триоктиламин (ТОА) дифенилгуанидин

X ^--галогенлар, - CN, SCN- ва хок.

[MeAm_mX_n]X ^– нинг ички ёки ташқи сферада бўлиши pH га боғлиқ бўлади, m+n металлнинг координацион сонидан катта бўлмаса аралаш комплекс ҳисобланади.
Аралаш комплекслар асосан экстракцияда қўлланилади.
Ички комплекс бирикмаларнинг асосий турлари.
Органик реагентлар ва уларнинг хелатлари, ранглилиги, хелатларнинг асосий турлари: нейтрал, катионли, анионли, бир турли, аралаш, координацион тўйинган.


Аналитик кимёда кўпчилик ҳолларда полидентант хоссаларини ҳосил қилувчи лигандлар қўлланилади. Органик реагентларнинг анорганик бирикмалар ионлари билан ҳосил қиладиган бирикмалари ҳалқа (хелат) характерга эга. Бунинг учун органик реагент бидентант ёки полидентант характерга эга бўлиши керак . Бундай комплекс бирикмаларнинг барқарорлиги ҳалқалар сони ва ҳалқа аъзолари сони билан аниқланади. Бундай эффектни хелат эффекти дейилади. 5ва 6 аъзоли ҳалқалар тутган комплекс бирикмалар энг барқарорлиги билан ажралиб туради, уларда лиганддаги аплент бурчаклар унинг деформацияланиши натижасида пайдо бўладиган кучланиш энг камдир. Масалан нинг оксалат кислота билан комплекси (5 аъзоли) қаҳрабо кислотаси билан ҳосил қиладиган етти аъзоли комплексига қараганда барқарордир.
Битта комплекс ҳосил қилишга тўғри келадиган ҳалқалар сонининг ортиши ҳам комплекс бирикмаларнинг барқарорлигини оширади. ЭДТА Са2 ёки билан учта беш аъзоли ҳалқа ҳосил қилади ва барқарор.
Аралаш комплеклар.
Am-триоктиламин


X ^- -галогенлар, - CN, SCN- ва хок.


X ^–нинг ички ёки ташқи сферада бўлиши pH га боғлиқ бўлади, m+n металлнинг координацион сонидан катта бўлмаса аралаш комплекс ҳисобланади.
Аралаш комплекслар асосан экстракцияда қўлланилади.


Ички комплекс бирикмаларнинг асосий турлари.

1. 
   Полифеноллар ва оксокислоталар Солицил кислотаси ва унинг сулфоҳосилалари, хромотроп кислотаси ва ҳосилалари, диоксинафталин
   

ва ҳок;
, , ,

Бу органик реагентлар ўзи рангсиз, хромофор гуруҳлар тутмайди, шунинг учун уларнинг хромофор хоссага эга бўлган металлар билан рангли бирикмалар ҳосил қилади (Cu, Cr, Co, Ti, V) ва бошқалар. Буларнинг реакциялари юқори танлаб таъсир этувчан аммо сезгирлиги кам.

2. 
   -OH гуруҳлари тутган трифенилметан, бўёқлари ализарин, алгоминон, хромазурол S, пирокатехин бинафшаси, флуоронлар, оксифлован бўёқлари, марин типидаги ва бошқаларнинг ИКБ лари.
   

Бундай реагентлар рангли бўлади, яни хромофор хоссага эга ўтиш металлари ва бошқа металлар билан реакцияга киришади. Танлаб таъсир этувчанлиги кам, аммо сезгирлиги юқори Ԑ≈ 10⁴-10⁵ , pH- индиқатор хоссаларига эга (эритма pH и асосида ўз рангини ўзгартиради). Уларни комплексонометрияда металлохром индикатори сифатида спектрофотометрияда ишлатилади.

3. 
   Ўзида OH ­^– ва N тутган ИКБ лар.
   

Амин азоти тутган органик реагент ( 8 оксихинолин, ЭДТА, КО) ва бошқалар;
Азо бирикмалар
;
Азометин бўёқлари бирикмалари
жуда кўп металл ионлари билан бирикади, реакциялари сезгир, танлаб таъсир этувчанлиги кам. Азобирикмалар ПАН, ПААФ, ПААК ва бошқалар булар жуда кўп анабазин, хинолин, тиазол ва бошқалар асосидаги азобирикмалар.

4. 
   Нитрозо (=NO) ёки оксим гуруҳлари (=N-OH) тутган органик реагентлар: α- нитрозо –β- нафтол , ДМГ , нитрозо – R-тузи, купферон бошқалар кўпинча Cr, Cu, Fe, Ni, Pd ни гравиметрик аниқлашда ишлатилади. Купферондан бошқа барча реагентлар танлаб таъсир этувчандир.
   
5. 
   Тион(=C=S) ва тиоль ( ) гурухлар тутган органик реагентлар. Буларга дитизон, дитиокарбаматлар, ксантогенатлар, тиомочевина, 8- меркаптохинолин ва бошқалар. Булар оғир металлар билан Bi, Cu, Cd, Hg, Ag, Pd, Fe, Zn, бўлиб сувда эримайдиган сулфидлар ҳосил қилади. Улар комплекслари сувда эримайди аммо, органик эритувчиларда экстракцияланади ва ажратиш-концентрлаш ҳолида фотометрияда қўлланилади.
   

Дитиол (1 метил 3,4 димеркаптобензол).
Меркаптохинолин (тиооксин, тиоксин) : ;
Меркаптобензтиазо (каптокс) : ;

6. 
   Органик асос хоссасидаги органик реагентларнинг ИКБ лари. α,α - Дипиридил, 1, 10 фенонтралин, Диантипирилметан ва уларнинг хосилалари: Диантипиридилметан(ДАМ)
   

Бу юқори танлаб таъсир этувчан: Cu, Fe, Co,Ni, α,α - Дипиридил ва phen билан ; Ti, Ge, Sb, Sn, ДАМ билан бирикади (Ԑ≈60000)
Ar- NH₂+NO^-₂+H⁺→[Ar-N=N]+ H₂O диазоний тузи
Координацион тўйинган электронейтрал ИКБ лар экстракцияси
Координацион тўйинган электронейтрал ИКБ лар ҳосил бўлишида марказий атомнинг реагент билан валент боғлар ҳосил қилиш имконияти тўла амалга ошган бўлсаю , аммо координацион боғлар ҳосил қилиш имконияти тўла амалга ошмаган бўлса, у ҳолда биз координацион тўйинган электронейтрал ИКБ лар билан иш тутаётган бўламиз. Бундай ИКБ нинг экстракцияланиш қобилияти у гидратланган ёки гидратланмаганлигига боғлиқ бўлади.
Агар марказий атомнинг координацион сони металл катиониниг иккиланган зарядига тенг бўлса, асосан координацион тўйинган электронейтрал ИКБ лар ҳосил бўлади ва уларда координацион ўринлар бўлмайди. Бундай комплекслар ўзида гидратланган ( металлга координацияланган) суви бўлмайди. ( Zn²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Pt⁴⁺, Cr³⁺, -координацион сони 6 га тенг); Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Au³⁺ координацион сони 4 га тенг; Au⁺, Cu⁺ координацион сони 2 га тенг. Ca²⁺ координацион сони 8 га тенг [Ca(NH3)8Cl2] агар металлнинг координацион сони унинг иккиланган зарядидан катта бўлса у ҳолда нейтрал ИКБ ўзида бўш координацион ўринлар тутади ва улар сув молекулалари билан тўлиши мумкин. Бундай гидратланган ИКБ ларни (координацион тўйинмаган) Чунки комплекс бунда хелат ҳосил қилувчи реагентга нисбатан тўйинмаган, хақиқатда эса бу координацион сфераси тўлган (сув хисобига оддий аралаш комплекслардир) Координацион тўйинган электронейтрал ИКБ лар экстракциясиялаш учун қоординацияланишга фаол бўлган (ёки водород боғлар хосил қилишга фаол бўлган) органик моддалар ёрдамида сувни сиқиб чиқариш керак. Бундай модда сифатида ўзида кислород тутган органик эритувчилар, спиртлар, кетонлардан фойдаланиш мумкин. Масалан , спиртлар сувни сиқиб чиқаради ёки улар билан мустахкам водород боғлар ҳосил қилади. Бундай ҳолларда экстракция эритувчининг табиятига боғлиқ бўлади.
Координацион тўйинган ИКБ лар ҳосил қилиш мумкин:

3⁺,4⁺ валентли металлар координационного туйинган ИКБлар хосил булишига олиб келади.Масалан, Al³⁺, Ga³⁺, In³⁺, Fe³⁺,Cr³⁺,Bi³⁺ ва турт валентли Zr⁴⁺, Hf⁴⁺, Th⁴⁺,U⁴⁺, Pu⁴⁺,Np⁴⁺

Бидентатли органик реагентлар Билан куйидаги катионлар туйинмаган координационного ИКБ лар хосил килади: Tl⁺, Li⁺, NpO2⁺ ва уларнинг актиноидлар каторидаги аналоглари. Икки зарядли катионлар : Ca²⁺, Sr²⁺,Ba²⁺,Co²⁺,Fe²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺.

Уч валентли катионлар :Сийрак ер элементлари ионлари ва актинидлар

Масалан, дитизон Билан , 8- оксихинолин билан, диэтилкарбоминат билан, ацетилацетон билан:
Дитизонат 8 оксихиналинат Диэтилдитиокарбоминат Ацетилацетонат

Бундай ИКБ ларни экстракциялашда куйидаги характерли мувозанат урнатилишига боглик булади:

1. 
   Комплекс хосил булиши Men+ +nA = MeAn  .  канчалик катта булса , шунчалик К_ех катта ва ИКБ шунчалик кучли кислотали эритмада экстракциялаш мумкин.
   

Масалан: ацетилацетон Сo (II) баркарор дигидратҳосил қилади.

Бу комплекс бензол билан экстракцияланмайди, спиртлар ва кетонлар билан экстракцияланади. Спиртлар билан экстракцияланганда гидрат суви спирт билан алмашинади йоки сувнинг активлигини блокада килинади (ораб олади ) чунки гидрад суви бошка сув молекулалари билан яна водород буги х/к ади ва комплекс экстракцияланмайди

Агар органик лиганд маьлум дентантликга ега болиб металлнинг Хамма координатсион оринларини эгалласа координатцион тойинган И.К.Б хосил болади. Координатцион тойинган И.К.Б лар актив кислород тутган ва активлиги кам бўлган кислород тутмаган экстрагентлар йордамида хам экстракцияланаверади. Бундай холларда экстракцияда эритувчининг табиати хал килувчи роль ойнамайди, лекин баьзи холларда координацион тойинган И.К.Б ни кислород тутмаган активлиги кам болган орг.эритувчилар (хлороформ СCl₄ ва ҳок.) билан экстракциялаш танлаб таьсир этувчи бўлади