Комплексоутворення та екстракція тризарядних катіонів металів в присутності краун-етерів і трихлорацетатної кислоти

Abstract

Необхідно відзначити, що для тризарядних йонів металів неможливо побудувати такі ряди вибірковості, які відомі для екстракційних систем краун-етер – катіон лужного або лужно-земельного металу. В випадку лантаноїдів ряд вибірковості залежить не лише від будови краун-етера, а й від природи розчинника та протийона. Так найкраща екстракція хлороформом пікратів рідкісноземельних елементів спостерігалась для Pr і Nd для 15-краун-5, 18-краун-6 і дибензо-18-краун-6, в той же час як у хлористому метилені спостерігалась висока екстракція пікрату Sm для бензо-краун-етерів і La – для дициклогексил-18-краун-6. При екстракції нітратів РЗЕ бензеном в присутності 18-краун-6 і дициклогексил-18-краун-6 залежність коефіцієнтів розподілу відповідних комплексів від атомного номера РЗ-йонів має два максимуми – для Ce – Nd і для Gd – Dy, а при вилученні трихлорацетатів лантаноїдів 1,2-дихлоретаном спостерігається монотонне зниження коефіцієнтів розподілу зі збільшенням атомного номера. Нами отримані дані про склад та константи екстракції трихлорацетатів тризарядних катіонів металів (Бісмуту, Лантану, Церію, Празеодиму і Неодиму) в присутності ряду краун-етерів. В якості розчинника був вибраний хлороформ, для якого отримані значення констант екстракції для значної кількості трихлорацетатних комплексів. Методом зміщення рівноваги нами визначено склад екстрагованих комплексів; розраховані концентраційні та термодинамічні константи екстракції комплексів РЗЕ і Бісмуту з краун-етерами та трихлорацетат-йоном. В роботі розглянуто кореляційні залежності між екстракційними властивостями даних систем та рядом параметрів, що впливають на процес екстракції.

Has been noted that for three-charged metal ions it is impossible to construct such selectivity series that are known for crown-ether extraction systems - alkali or alkaline earth metal. In case of lanthanides, the number of selectivity depends not only on the structure of the crown ether, but also based on the nature of the solvent and counterion. Thus, the best chloroform extraction of rare earth element picrates was observed for Pr and Nd for 15-crown-5, 18-crown-6 and dibenzo-18-crown-6, while in methylene chloride a high extraction of Sm picrate was observed for benzo-crown. -ethers and La - for dicyclohexyl-18-crown-6. When extracting РЗЕ nitrates with benzene in the presence of 18-crown-6 and dicyclohexyl-18-crown-6, the dependence of the distribution coefficients of the respective complexes on the atomic number of R3 ions has two maxima - for Ce - Nd and for Gd - Dy, and in the extraction of lanthanide trichloroacetates 1,2-dichloroethane has a monotonic decrease in partition coefficients with increasing atomic number. We obtained data on the composition and extraction constants of trichloroacetates of three-charged metal cations (Bismuth, Lanthanum, Cerium, Praseodymium and Neodymium) in the presence of a number of crown ethers. Chloroform was selected as the solvent, for which the values of extraction constants for a significant number of trichloroacetate complexes were obtained. We determined the composition of extracted complexes by the method of equilibrium shift; the concentration and thermodynamic extraction constants of REE and Bismuth complexes with crown ethers and trichloroacetate ion were calculated. The research considers the correlations between the extraction properties of these systems and a number of parameters that affect the extraction process.