Патент на изобретение №2382670
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ИОНОВ РЕНИЯ (VII) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано в химической технологии. Ионы рения (VII) экстрагируют из водных растворов протонированной или нейтральной формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты. При экстракции ионов Re(VII) из водных растворов нейтральной формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты используют модификатор – 2 об.% 2-этилгексанола. Изобретение позволяет упростить процесс извлечения ионов рения из кислых водных растворов. 1 з.п. ф-лы., 5 табл.
Изобретение относится к экстракционным методам извлечения анионов металлокислот из водных растворов и может быть использовано для выделения ионов рения(VII) из кислых сред. Задачей создания изобретения является разработка способа извлечения рения(VII) из кислых растворов с использованием хорошо совместимого протонированной формы экстрагента с углеводородными растворителями, имеющего широкую область извлечения металла за минимальный промежуток времени без образования третьей фазы, т.е. упрощение процесса. Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как способ выделения ионов Re(VII) из водных растворов экстракцией органическим реагентом, и отличительных существенных признаков, таких как в качестве реагента используют N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты в протонированной или нейтральной форме. Согласно п.2 формулы при экстракции ионов Re(VII) из водных растворов нейтральной формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты в качестве модификатора используют 2 об.% 2-этилгексанола. Для решения поставленной задачи предлагается экстрагент для выделения ионов рения из водных сульфатных и хлоридных растворов, где в качестве реагента используют соли N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты (Д2ЭГГ-2-ЭГК) с минеральными кислотами H2SO4 или HCl, в общем виде {(H2L)+ N’,N’-ди-2-этилгексилгидразид 2-этилгексановой кислоты является амфотерным бидентатным лигандом. В кислых средах (при рН<2-3) (Д2ЭГГ-2-ЭГК) протонируется, образуя соли с H2SO4 или HCl, которые эффективно экстрагируют металлоанионы кислот по типу анионного обмена. Кислые растворы, содержащие ионы рения(VII), перемешивали с 0,05-0,1 моль/л растворами Д2ЭГГ-2-ЭГК в керосине или в керосине с добавкой модификатора (высших спиртов); Д2ЭГГ-2-ЭГК при рН<2-3 переходят в соли (H2L)+ Механизм экстракции рения(VII) из кислых сред можно представить уравнениями:
Из экстрактов, полученных в сернокислых и хлороводородных средах, анионы рения(VII) переводили в водную фазу, перемешивая с водными растворами аммиака. Описание реагента для выделения ионов рения(VII) из сернокислых и солянокислых растворов, характеризующегося признаками, идентичными всем признакам заявляемого решения, в источниках информации не обнаружено. Предлагаемый способ отличается от выбранного прототипа тем, что для выделения ионов рения(VII) из кислых растворов в качестве реагента используют N’,N’-ди-2-этилгексилгидразид 2-этилгексановой кислоты в протонированной форме, а в качестве модификатора для экстракции ионов рения(VII) нейтральной формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразидом 2-этилгексановой кислоты – 2 об.% 2-этилгексанола. Использование протонированной формы N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты в источниках информации также не обнаружено. Достижение заявляемого технического эффекта возможно только при использовании всех существенных признаков предлагаемого решения в совокупности, что обеспечивает соответствие его критерию изобретения «изобретательский уровень». Возможность осуществления изобретения иллюстрируется следующими примерами и таблицами. Пример 1. Приготовление протонированной формы N’,N’-ди-2-этилгексилгидразидом 2-этилгексановой кислоты В делительную воронку помещали определенное количество реагента в керосине (от 0,001 до 0,1 моль/л) и кислоту (0,4 моль/л HCl или 0,75 моль/л H2SO4) в соотношении 1:1, встряхивали 10 минут и оставляли до полного разделения фаз (табл.1).
Пример 2. Кинетика экстракции ReO4 К 1 мл 0,01 моль/л раствора рения приливали необходимое количество кислоты (HCl или H2SO4) и воды до 10 мл, 5 мл реагента – нейтральной (HL) или протонированной (H2L+) форм. Встряхивали 1′, 3′, 5′, 10′. После расслаивания нижний слой отделяли и титровали 0,04 N SnCl2 в присутствии индикатора индиго-5-сульфокислоты калиевой соли. Перед добавлением индикатора добавляли HCl (конц.) для создания 5 М кислотности.
Максимальная степень извлечения рения(VII) нейтральной формой Д2ЭГГ-2-ЭГК (HL) достигается при встряхивании водной и органической фазы в течение 5 мин, а протонированной формой Д2ЭГГ-2-ЭГК (H2L+) – происходит практически мгновенно при отношении Vo:Vв.=1:2 и 1:5. Пример 3. Исследование экстракции ионов рения(VII) нейтральной (HL) формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты. В делительную воронку помещали 1 мл 0,01 моль/л стандартного раствора рения (VII), необходимое количество серной кислоты и воды до 10 мл, 5 мл реагента в нейтральной (HL) форме. Встряхивали воронку 5 мин и ждали расслоения фаз. Нижний слой отделяли, брали аликвоту, нейтрализовали щелочью и вели определение остаточного содержания рения фотометрически или титрованием со SnCl2.
Пример 3. Добавление модификатора – 2 об.% 2-этилгексанола
Из примеров 2 и 3 видно, что добавление модификатора не влияет на степень экстракции и на область кислотности среды максимального извлечения рения. При этом 3-я фаза, возникающая без модификатора, исчезает в его присутствии. Пример 4. Исследование экстракции ионов рения(VII) протонированной (H2L+) формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты из сернокислых и солянокислых растворов В делительную воронку помещали 1 мл стандартного раствора рения(VII), необходимое количество кислоты (HCl или H2SO4) и воды до 10 мл, 5 мл реагента в протонированной (H2L+) форме. Встряхивали воронку 1 мин и выдерживали до полного расслоения фаз (1 мин). Нижний слой отделяли, брали аликвоту, нейтрализовали щелочью и вели определение остаточного содержания рения фотометрически или титрованием со SnCl2.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом имеют следующие преимущества. 1. Протонированная форма реагента хорошо совместима с углеводородными растворителями. 2. Оптимальная область извлечения Re(VII) протонированной формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразидом 2-этилгексановой кислоты составляет 0,5-7,5 моль/л H2SO4 в сернокислых растворах и 1-2,5 моль/л HCl в солянокислых растворах без образования 3-ей фазы. 3. Экстракция рения осуществляется мгновенно. 4. Модификатор добавляется в растворах серной кислоты при экстракции Re(VII) нейтральной формой реагента.
Формула изобретения
1. Способ выделения ионов Re (VII) из водных растворов экстракцией органическим реагентом, отличающийся тем, что в качестве реагента используют N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты в протонированной или нейтральной форме. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при экстракции ионов Re (VII) из водных растворов нейтральной формой N’,N’-ди-2-этилгексилгидразида 2-этилгексановой кислоты используют модификатор 2-этилгексанол с концентрацией 2 об.%.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
nXn-}, где Xn- – анионы 
; или Cl–.
или Cl–). При этом извлекаемые анионы рения(VII) переходят в органическую фазу.
опыта
, мин
, % (HL)
,
.
, %
, %