新型钯萃取剂的合成及萃取钯的研究

从表 4 可知 ,Cl - 浓度在实验范围内对 SN 萃取 Pd ( Ⅱ) 无影响 。也即 SN 萃取 Pd ( Ⅱ) 与氯离子的浓 度无关 。 21115 相比对萃取的影响
室温 下 , 萃 取 剂 体 积 分 数 50 %、Pd2 + = 1000 mg/ L 、HCl = 011 mol/ L 、振荡时间为 10min ,改变有 机相/ 水相 (O/ W) 的比例 。结果见表 5 。
分别用移液管移取萃取有机相 2mL 、Pd ( Ⅱ) 待 萃液 2mL 于 5mL 磨口试管中 ,置于电动振荡器中 振荡萃取到所需时间后 ,静置分相 。移取一定量的 萃余液于 10mL 容量瓶中 ,用 011mol/ L HCl 溶液稀 释至刻度 ,用原子吸收分光光度计分析萃余液中 Pd ( Ⅱ) 的含量 。有机相中 Pd ( Ⅱ) 的含量可以通过差 减法求得 。
Abstract :22mercaptobenzot hiazole is used as original material to synt hesize but yl2benzot hiazole sulfide (simplified form as SN) . The ext raction properties of Pd ( Ⅱ) in t he hydrochloric acid medium by t his ext ractant is st udied. The result shows t hat t he ext raction property of Pd ( Ⅱ) by SN is excellent . The sat uration capacity of ext raction Pd is over 6. 877g/ L in 0. 1mol/ L HCl medium by 50 % SN2CCl4 . The ext raction mechanism is solvent complex2 ing in 0. 1～0. 2mol/ L HCl. The Pd ( II) is matched wit h N atom in benzot hiazole judged by IR spect ra. The composition of ext raction complex is PdCl2·2SN . Keywords :Synt hesis ;But yl2benzot hiazole sulfide ; Ext raction ; Palladium
室温 下 , 萃 取 剂 体 积 分 数 50 %、Pd2 + = 1000 mg/ L 、相比 O/ W = 1ν1 、振荡时间为 10min ,用 HCl 溶液改变待萃液的酸度 。结果见表 3 。
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由表 3 可见 ,SN 对 Pd ( Ⅱ) 的萃取 ,在 HCl 浓度 011～210 mol/ L 内不受 HCl 酸度的影响 。 21114 氯离子浓度对萃取的影响
室温 下 , 萃 取 剂 体 积 分 数 50 %、Pd2 + = 1000 mg/ L 、相比 O/ W = 1∶1 、H + = 012mol/ L 、萃取时间 10min ,用 NaCl 溶液改变待萃液中的 [ Cl - ] ,结果见 表 4。
由表 2 可知 ,丁基苯并噻唑硫醚萃取 Pd ( Ⅱ) 的 反应是一快速反应 ,且萃取率很高 ,在 1min 时已达 到 9415 %。萃取率随时间的增长而上升 ,但当时间 超过 9min 后 ,萃取率不再发生变化 ,萃取达到平衡 。 本文选择萃取时间均为 10min 。 21113 盐酸浓度对萃取的影响
萃取率/ % 9918 9917 9917 9913 9918 9917 9914 9715
21112 萃取时间对萃取率的影响 室温 下 , 萃 取 剂 体 积 分 数 15 %、Pd2 + = 1000
mg/ L 、HCl = 011mol/ L 、相比 (有机相/ 水相) O/ W = 1∶1 时 ,振荡萃取时间对萃取率的影响见表 2 。
1 实验
111 试剂和仪器 试剂 : 苯并噻唑硫醇 (工业纯) 、1 - 溴丁烷 、丙
酮 、氢氧化钾 、四氯化碳 ,均为分析纯 。 仪器 :搅拌器 、电动振荡器 、WFX - IB 型原子吸
收分光光度计 。 112 丁基苯并噻唑硫醚的合成
在 500mL 四口烧瓶中 ,安装搅拌和回流装置 。 加入 125g 苯并噻唑硫醇 ,250mL 丙酮和少量水 ,然 后加入氢氧化钾 。加热到某一温度时 , 加入 150g 1 - 溴丁烷 。反应一定时间后 ,过滤并蒸出溶剂 ,然
由表 5 可知 ,萃取率随相比 O/ W 的增加稍为 上升 ,但增加不大 ,说明丁基苯并噻唑硫醚萃取 Pd ( Ⅱ) 受相比的影响很小 。 21116 SN 萃 Pd ( Ⅱ) 的萃取容量
室温下 , 待萃 液 Pd2 + = 1000mg/ L 、HCl = 011 mol/ L 、萃取时间为 10min 、相比 O/ W = 1∶1 ,用 50 % 的萃取剂 ( SN) 2mL 对上述含 Pd ( Ⅱ) 待萃液进行连 续萃取 ,分析每次萃取后的萃取率 。结果见表 6 。
表 5 相比( O/ W) 对萃取的影响 Table 5 Effect of O/ W ratio on the
extraction of Pd( Ⅱ)
相比 O/ W 1∶3 1∶2 2∶3 1∶1 3∶2 2∶1 3∶1 萃取率/ % 99165 99170 99170 99175 99180 10010 10010
作者简介 :陈剑波 (1962 - ) ,男 ,广东揭阳人 ,硕士 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
有色金属 (冶炼部分) 2005 年 2 期
时 ,分相较慢 , 不方便操作 。综合考虑 , 本文选用 CCl4 作为稀释剂 。
表 1 稀释剂对萃取的影响
Table 1 Effect of different diluents
on the extraction of Pd( Ⅱ)
稀释剂 CCl4 CHCl3 己烷
环己烷
萃取剂体积分数/ % 80 20 80 20 80 20 80 20
11000g/ L Pd ( Ⅱ) 待萃液 : 准确称取 500mg 钯 粉于烧杯中 ,加 10mL 浓盐酸和几滴 H2O2 ,完全溶 解后小心蒸发至近干 ,用 011mol/ L HCl 溶液转移入 500ml 容量瓶并稀释至刻度 。
萃取剂溶液配制 :用合成的丁基苯并噻唑硫醚 加入稀释剂 ,配制成所需要萃取剂的浓度 。 114 操作与分析方法
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有色金属 (冶炼部分) 2005 年 2 期
新型钯萃取剂的合成及萃取钯的研究
陈剑波1 ,古国榜2
(1. 广东轻工职业技术学院轻化系 ,广州 510300 ;2 华南理工大学应用化学系 ,广州 510640)
摘要 :用苯并噻唑硫醇为原料合成了新型钯萃取剂 —丁基苯并噻唑硫醚 (简写为 SN) 。研究了该合成萃 取剂在盐酸介质中对钯的萃取 。实验结果表明 :SN 对钯的萃取性能很好 ,50 %SN 对钯的萃取饱和容量 大于 61877g/ L ;SN 萃取 Pd ( Ⅱ) 的机理是配位溶剂化 ;从 IR 谱初步判断 Pd 与 SN 中的 N 配位 。用斜率 法求得萃合物的组成为 PdCl2·2SN 。 关键词 :合成 ;丁基苯并噻唑硫醚 ;萃取 ;钯 中图分类号 : TF836 , TF80412 文献标识码 :A 文章编号 :1007 - 7545 (2005) 02 - 0024 - 04
表 2 萃取时间对萃取率的影响 Table 2 Effect of extracting time
on the extraction of Pd( Ⅱ)
振荡时间/ min 1 3 5 7 9 12 15 20 萃取率/ % 9415 9712 9812 9913 9916 9916 9916 9916
Study on the Synthesis of Ne w Palladium Extractant and its Extraction of Palladium( Ⅱ)
CHEN J ian2bo1 , GU Guo2bang2
(1. Depart ment of Chemical Engineering of Guangdong Industry Technical College , Guangzhou 510300 , China ; 2. Depart ment of Applied Chemistry , Sout h China Universit y of Technology , Guangzhou 510640 , China)
从 IR 谱 图 可 知 : 苯 并 噻 唑 硫 醇 中 的 νS - H 2592cm - 1峰消失 ,而在～1366cm - 1处出现另一新峰 νS - CH2 - 。说明反应由苯并噻唑硫醇生成了丁基苯 并噻唑硫醚 。
产品主要物理性质为 : 密度 (25 ℃) 1116g/ mL , 平均相对分子质量 216 ( 冰点下降法测定) , 黏度 4105MPa·s , SN 在苯 、乙醇 、氯仿 、四氯化碳 、正己 烷 、环己烷中可互溶 ,而在水中则微溶 。 113 试液的配制
2 结果与讨论
211 SN 对 Pd( Ⅱ) 的萃取性能 21111 不同稀释剂对萃取的影响
选用 CCl4 、CHCl3 、正己烷和环己烷作为稀释 剂 ,在相同条件下 ,考察它们在盐酸介质中对 SN 萃 取 Pd ( Ⅱ) 的影响 ,结果见表 1 。
由表 1 可知 ,所选用的稀释剂在盐酸介质中对 SN 萃取 Pd ( Ⅱ) 的影响甚小 。但用 CCl4 和 CHCl3 作稀释剂时 ,萃取后 ,分相很快 ,界面清晰 ,不出现第 三相 ;用正己烷作稀释剂时 ,萃取剂浓度小于 70 %
在铂族金属的精练提取方法中 ,溶剂萃取法比 传统的沉淀法具有选择性好 、效率高 、操作简单 、金 属回收高 、产品纯度高 、成本低 、有机试剂可以循环 利用等优点 。
作为钯的萃取剂有含氧 、氮 、硫和磷的有机化合 物 。中性含硫有机物是萃取贵金属的一种重要试 剂 。该类萃取剂萃取能力强 ,有较好的选择性 。已 研究过多种不同结构的烷基硫醚对 Pd 的萃取 ,分 析及分离[1 - 7 ] 。本文合成一种具有含 N 、S 的新型 钯萃取剂 —丁基苯并噻唑硫醚 ,并对其在盐酸介质 中对钯的萃取进行研究 。
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表 3 盐酸浓度对萃取的影响 Table 3 Effect of HCl concentration on the
extraction of Pd( Ⅱ)
Baidu Nhomakorabea
盐酸浓度/ ( mol·L - 1) 011 012 015 018 110 210
萃取率/ %
99168 9917 9917 9917 99172 9917
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后用乙醚纯化 ,再用 NaOH 溶液和蒸馏水洗涤 ,最 后用 Na2 SO4 干燥 ,蒸出乙醚 ,产率约 92 %。产品颜
色为黄红色 。 合成反应为 :
θ θ
S
θ 丙酮
C SH + KO H
N
S
丙酮
C S K + C4 H9Br
θ
N
S C S K + H2O
N S C S —C4 H9 + KBr N
表 4 氯离子浓度对萃取的影响 Table 4 Effect of Cl - concentration
on the extraction of Pd( Ⅱ)
C(Cl - ) / ( mol·L - 1) 012
萃取率/ %
99168
015 9917
110 9917
115 9917
210 9917