碱金属萃取化学研究——Ⅱ.苏丹Ⅰ中性协萃体系萃锂机理

本文进一步应用斜率法、饱和容量及表观平衡常数测定,证明前文所述苏丹Ⅰ中性协萃体系萃锂反应机理。测定了三种螯合-中性协萃体系(苏丹Ⅰ与TBP(Ⅰ),DBBP(Ⅱ)及TOPO(Ⅲ)体系)的萃锂反应热力学参数,并进行比较。发现所有体系萃锂反应均为放热反应,△G和△S值随中性配位体之不同而异。此三种体系中,Ⅲ具有最好的萃锂及锂与其它碱金属离子分离性能。测定了萃锂前后体系的红外及可见-紫外光谱,从它们最高吸收峰的频率位移看来,可证实在可萃络合物中锂的成键性质。应用卡尔费休法测定了体系有机相中的水含量,以便了解水分子在锂络合物中的作用。     

螯合-螯合萃取剂对铀(VI)的协同萃取

有关协同萃取的研究已十分广泛,但文献报道的大多是有关螯合(或酸性磷)-中性萃取剂组成的协萃体系,关于螯合-螯合萃取剂对金属离子的协萃研究报道甚少。Newman[1],Sekine[2.3]以及Sudersanan等[4-6]曾研究过β-二酮类萃取剂之间的协同萃取,但这类体系的协萃机理和规律性尚有待探讨。本文研究了1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮-(PMBP)与噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)及PMBP与1-苯基-3-甲基-4-三氟乙酰-5-吡唑啉酮-(PMTFP)两种协萃体系从硝酸介质中对铀(VI)的萃取,这两种协萃体系文献中均未见报道.采用斜率法测求协萃配合物组成,计算了它们的干衡常数,并对协萃反应机理和规律性进行了讨论。     

锂的新萃取体系研究

本文报道由偶氮类螯合剂, 季铵盐及邻二氯苯所组成的一类新萃取体系的萃锂性能。讨论了该体系的萃锂反应机理、萃取热力学及萃合物结构。实验结果表明, 新体系具有良好的萃锂性能及很大的锂钠分离系数(β~Li~/~Na)。     

碱金属萃取化学的研究 Ⅲ.弱酸性偶氮螯合剂化学结构对萃取锂的性能影响

本文通过对-取代苯基偶氮-2-萘酚及邻-取代苯基偶氮-芳香酚两种类型共十一种螯合剂与TOPO(或TRPO)协草锂的性能研究及HMO计算,讨论了该类螫合剂与中性协萃剂协萃锂时的结构效应。结果表明:(1)对-取代苯基偶氮-2-萘酚类赘合剂的苯基偶氮的配键N原子的电荷密度q_N与羟基氧原子的电荷密度qo_H无明显变化,萃取能力只受螯合剂pK_a的影响,协萃锂的表观平衡常数随整合剂pK_a值的下降而上升;(2)邻苯基偶氮-芳香酚类螯合剂由HMO计算表明,它们的羟基氧原子的电荷密度qo_H、配键N原子的电荷密度q_N及pk_a值都发生明显的变化,它们与TRPO的协萃能力随配键强度的增加而上升,并随PK_a值的上升而下降,其中最合适的结构是1-OH-2-(C_6H_5N=N)-C_(10)H_6,它的Pk_a值较小,q_N适中,所以协萃能力最大。相反,1-(C_6H_5N=N)-8-OH-C_(10)H_6的q_N最小,pK_a居中,协萃能力最小;(3)螯合物的稳定性主要由配键控制。因此,以螯合物分子的内氢键强度Δδo_H来量度配键强度,发现螯合剂萃取锂的分配系数随其分子的Δδ_OH/pk_a值的增大而递增。     

螯合-螯合萃取剂对铀(Ⅵ)的协同萃取

有关协同萃取的研究已十分广泛,但文献报道的大多是有关螯合(或酸性磷)-中性萃取剂组成的协萃体系。关于螯合-螯合萃取剂对金属离子的协萃研究报道甚少。Newman Sekine以及Sudersanan等曾研究过β-二酮类萃取剂之间的协同萃取,但这类体系的协萃机理和规律性尚有待探讨。     

中性萃取剂协同萃取研究

前言自从发现协同萃取以来,许多作者对协同萃取进行了广泛的研究。Reddy等人应用亚砜等中性萃取剂研究了两种中性萃取剂的协同萃取(以下简称B-B类协萃),认为在第一萃取剂(S~Ⅰ)浓度([S~Ⅰ])固定时,萃取分配比D的对数值对第二萃取剂(S~Ⅱ)的浓度([S~Ⅱ])的对数值作图是直线,其斜率为S~Ⅱ的溶剂化数n,随[S~Ⅰ]的增加直线斜率逐渐下降。似乎难以用斜率分析法来确定溶剂化数目。本文研究了二-正-辛基亚砜(以下简称DOSO),TBP和TOPO从NH_4SCN溶液中萃取Ce(Ⅲ)。分析了实验数据,提出了B-B类协萃分配比D的计算公式。     

纸上反相分配色谱中铀的协同萃取效应

溶剂萃取中采用混合萃取剂所产生的协同效应,已获得了广泛的研究.特别是以螯合萃取剂与中性萃取剂组成的协同萃取体系,更引起人们的重视.Cvjeticanin将纸上反相分配色谱用于协萃效应的研究.选用螯合萃取剂噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)与中性磷类萃取剂磷酸三丁酯(TBP)、三辛基氧化膦(TOPO)或磷酸三辛酯(TOP)组成的混合萃取剂作固定相,研究了对铀、钍和稀土元素的协萃效应,并探讨了有关的协萃机理.     

螯合萃取和协同萃取的溶剂效应

本文测定了1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑啉酮-5(HPZL)-Zn²⁺萃取体系在不同溶剂中的萃取平衡常数以及其他几个协萃体系的协萃平衡常数,结果列于表4～8.证实惰性溶剂对萃取平衡常数的影响可以近似地用正规溶液理论解释,非惰性溶剂的影响则和它们的配位作用有关.对于协萃体系,协萃平衡常数β_n0k⁰随溶剂不同有很大变化,其中中性协萃剂活度系数的变化起重要作用.     

1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑啉酮-5从醋酸溶液中萃取铀(Ⅵ)

1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑啉酮-5(简称PMBP)目前被公认为一种优良的β二酮类螯合萃取剂,已广泛用于无机和放射化学分离分析中。此试剂从硝酸、盐酸、硫酸和过氯酸溶液中对金属离子的萃取已作过很多研究,但从醋酸溶液中的萃取,文献中至今未见报导。很多作者曾报导不同类型萃取剂从醋酸体系中对金属离子的萃取要比硫酸、盐酸和硝酸体系具有更好的选择性。如Moore研究了TIOA-二甲苯从醋酸溶液中萃取铀(VI)和钚     

螯合-螯合-中性萃取剂三元协萃UO~2(NO~3)~2的研究

自从Blake发现协萃效应以来,协萃效应已得到广泛深入的研究,并已有专著予以评述,但对三元协萃体系的研究工作并不多,特别是两种螯合萃取剂与一种中性萃取剂的三元协萃体系未见报道.本文对UO_2~(2+)针/0.5mol·dm~(-3)HNO_3/PMBP-TTA-TBP-CHCl_3三元协萃体系进行了研究,测定了协萃配合物(四元混合配合物)的组成,并求得它们的协萃平衡常数。     

1,9-双(1''''-苯基-3''''-甲基-5''''-氧代吡唑-4''''-基)-壬二酮-[1,9] 与含氮中性配体对镨(Ⅲ)的协同萃取

研究了1,9-双(1'-苯基-3'-甲基5'-氧代吡唑-4'-基)壬二酮-[1,9](H2A)与含氮中性萃取剂(B),如1,10-菲啰啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲哕啉、5-硝基-1,10-菲哕啉、2,2'-联吡啶和4,4'-联吡啶,对镨(Ⅲ)的协同萃取行为,确定了协萃配合物组成为PrA@HA@B,求出了协同萃取平衡常数,制得了固态协萃络合物,并用元素分析、IR、UV、TG-DTA对其组成和性质进行了表征.     

HPMTFP与1,10—菲罗啉(Phen)等中性萃取剂对Co(Ⅱ)的协同萃取

本文研究了以1-苯基-3-甲基-4-4-三氟乙酰基吡唑啉酮-5(HPMTFP)与1,10菲罗啉(Phen)。三辛基氧磷(TOPO)、三苯基氧磷(Ph_3PO)、三丁基磷酸酯(TBP)和二戊基亚砜(DASO)的氯仿溶液对CO(Ⅱ)的协同萃取.协萃图上发现,HPMTFP与Phen协萃效应显著,与TOPO、Ph_3PO协萃效应较小,而与TBP、DASO基本上无协萃效应.本文由协萃图数据斜率分析和求协萃反应平衡常数的方法,推断萃合物组成为Co(PMTFP)_2·B(B分别为Phen、TOPO、Ph_3PO),求得的各协萃反应的平衡常数如下:Co~(2+)+2HPMTFP_(0)+Phen_(0) Co(PMTFP)_2·Phen_(0)+2H~+ β_(12)=9.57Co~(2+)+2HPMTFP_(0)+TOPO_(0) Co(PMTFP)_2·TOPO_(0)+2H~+ β_(12)=9.56×10~(-3)Co~(2+)+2HPMTFP_(0)+PH_3PO_(0) Co(PMTFP)_2·PH_3PO_(0)+2H~+ β_(12)=5.01×10~(-3)根据模拟萃合物Co(PMTFP)_2·2C_2H_5OH和萃合物Co(PMTFP)_2·Phen的单晶X-射线结构研究结果,讨论了萃合物的结构和产生协萃效应的原因。     

β羟肟萃取钯(Ⅱ)取代反应中的动力学催化作用

β羟肟、硫醚等在盐酸介质中萃取钯(Ⅱ)的配位取代反应具有较高的选择性,有实用意义。Cleare等曾提出加入胺类化合物以加快β羟肟萃钯的速度。本文在研究β羟肟萃钯(Ⅱ)机理的基础上考察了加入伯胺后2-羟基-4-(1-甲基庚氧基)二苯甲酮肟(HL)萃取钯(Ⅱ)的热力学和动力学行为以及界面特性,试图阐明伯胺对该取代反应的加速机理。试验所用伯胺N1923(Am)为混合支链伯胺,上海有机所实验厂生产。水相中伯胺含量用溴酚兰分光光度法测定,其它实验方法参见[3]。     

伯胺N_(1923)与中性磷萃取剂对Zn(Ⅱ)的协同萃取

本文研究了仲碳伯胺N_(1923)与中性磷萃取剂的正庚烷溶液,从盐酸介质中对Zn(Ⅱ)的协同萃取。用斜率法及等摩尔系列法确定协萃配合物的组成为:(RNH_3Cl)_3·ZnCl_2·TBP、(RNH_3Cl)_2·ZnCl_2·DBBP,求得协萃反应的平衡常数分别为logK_(12)(TBP)=3.09,logK_(12)(DBBP)=2.90,协萃配合物的生成常数分别为logβ_(12)(TBP)=1.34,logβ_(12)(DBBP)=1.90.计算了协萃反应的热力学函数值,并对协萃配合物的IR、NMR谱进行了讨论。     

混合萃取剂中P204和P350的同时测定

工业萃取剂 P2 0 4 和 P350 的主要成分分别为二 -( 2 -乙基己基 )磷酸 ( D2 EHPA)和甲基膦酸二 - ( 1 -甲基庚酯 ) ( DHMP) ,两者的结构式如下 :( CH2 ) 3CH3 CHC2 H5CH2OPOOHOCH2CHC2 H5( CH2 ) 3CH3( CH2 ) 5CH3 CHCH3OPOCH3OCH-CH3( CH2 ) 5CH3( D2 EHPA)　　　　　　　　　　 ( DHMP)从以上的结构式可知 ,D2 EHPA为酸性磷类萃取剂 ,DHMP为中性膦类萃取剂。由于 P2 0 4 和 P350 具有良好的协萃效应 ,因而在湿法冶金工艺中两者常互为协萃剂组成协萃体系用于金属离子的萃取分离。P2 0 4 和 P350 单一组…     

H2BPMPED和Dipy协同萃取Ln(Ⅲ)的研究

4-酰代双吡唑酮是一类以吡唑酮为端基的脂肪族或芳香族非环四齿β-二酮,具有很强的配位能力.近年来,人们相继合成了一些具有明显应用前景的这类螯合剂,并对其在溶剂萃取、荧光分析等方面作了大量工作[1-4].我们合成了双(1＇-苯基-3＇-甲基-5＇-氧代吡唑-4＇-基)乙二酮(H2BPMPED).研究了它和2,2'-联吡啶(Dipy)的氯仿溶液从硝酸介质中对部分镧系离子的协同萃取.用斜率法确定了协萃合物的组成为LnBPMPED@HBPMPED@Dipy,测定了它们的半萃取pH值和热力学函数.     

磷酸三丁酯、4-甲基-2戊酮对铝锂溶液中锂的萃取行为

以磷酸三丁酯(TBP)作为主要萃取剂,4-甲基2-戊酮(MIBK)作为协助萃取剂,三氯化铁(FeCl₃)作为共萃剂,以铝锂溶液体系作为试验对象,全面系统的研究了萃取剂的各组成成分、水相溶液的pH值、铁锂原子比、萃取相比、萃取时间以及静置时间对铝锂溶液中锂的萃取效果的影响。通过正交试验确定了萃取反应的最佳反应参数：萃取相比为5∶2,铁锂原子比为2∶1,pH值为1.5,TBP体积分数为70%,MIBK体积分数为15%,萃取时间为10 min。在此条件下,锂的单级萃取率可达82%,锂铝单级分离因数可达51。对萃取分离过程的反应机理进行了研究,深入探索了铁锂共萃取效应,确定了反应产生的萃合物形态为LiFeCl₄·2TBP·MIBK,并探究了萃合物形成过程中的键合方式。该萃取方法经济高效,适用于铝锂溶液中锂的分离。     

BPMPDD萃取钪及萃合物的组成与性质研究

钪由于具有亲铁、亲石等地球化学性质,资源分散、组分复杂,加之它同其余16个稀土元素性质接近,不仅同稀土元素的分离,而且同铁等某些非稀土元素的分离都一直是人们注意的课题。1,10-双(1’-苯基-3’-甲基-5’-氧代吡唑-4’-基)癸二酮(1,10)(BPMPDD,简写为H_2A)属β二酮类螯合剂,是一种二元酸。该类化合物存在酮式和烯醇式两种互变异构体,有较强的萃取能力,本文试图通过该螯合剂对钪萃取行为的研究,以寻找钪同其余16个稀土元素及铁分离的可能性。     

H2BPMPBD和DAM协同萃取部分Ln(Ⅲ)

4-酰代双吡唑啉酮是以吡唑酮为端基、脂肪族碳氢取代基联结而成的一类新型非环四齿酸性螯合剂[1,2],螯合功能团比普通的4-酰代吡唑酮多一倍,对金属离子具有很强的萃取能力,其中对Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、稀土离子的萃取分离以及稀土荧光配合物方面的研究已有报道[3～5].为了进一步探讨该类萃取剂的萃取性能,在合成萃取剂 1,4-双(1′-苯基-3′-甲基-5′-氧代吡唑-4′-基)丁二酮-[1,4]的基础上, 研究了H2A与DAM的氯仿溶液从硝酸介质中协同萃取Ln(Ⅲ)的性能.通过考察萃取剂浓度和溶液酸度等因素对Ln(Ⅲ)萃取平衡的影响,确定了萃合物的组成,测定了半萃取pH1/2 值和萃取反应的表观平衡常数Ks.e.,求得了反应的热力学函数.     

三正辛基氧化膦萃取钯的研究

本文研究了用三正辛基氧化膦(TOPO)煤油溶液从盐酸介质中萃取钯及用硫脲反萃钯的条件。用等摩尔系列法、饱和法、化学分析法和斜率法确定了萃合物的组成。用紫外-可见光谱法探讨了TOPO萃取钯的机理。