PVC丁二酮肟原子吸收光谱法提取钯
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PVC丁二酮肟原子吸收光谱法提取钯

时间:2019-12-27 作者:银浆钯碳回收

以包夹有丁二酮肟的PVC膜粘附在717强碱性阴离子交换树脂上为固定相,萃取色谱法分离富集矿样中的微量钯,以10%乙二胺-2%氢氧化钠溶液洗脱,用原子吸收光谱法测定。这种方法回收率在92.4%~98.9%之间。

钯在自然界各环境要素中含量一般较低,因此分离富集一直是测定过程的重要部分。包夹有丁二酮肟的PVC膜粘附在717树脂上,制成一种复膜树脂,成功地实现了钯的分离富集。该复膜树脂对钯的吸附容量大,富集倍数高,选择性好。

一、实验部分

仪器和试剂

WFX2120原子吸收分光光度计;钯空心阴极灯;磁力搅拌器;pHS-3C精密酸度计;CS501型超级恒温器;萃取色谱柱:自制(250*8毫米)。

717型树脂(粒度为0.3-1.2毫米);钯标准储备液:称取优级纯氯化钯0.8475克溶于少量稀盐酸中,再转入500毫升容量瓶中定容,此溶液含钯1毫克/毫升,钯工作液:取钯标准储备液用蒸馏水逐级稀释到所需浓度。实验用水为二次石英蒸馏水。

二、实验方法

1、色谱柱的制备:在100毫升烧杯中先放入20毫升四氢呋喃,再加入0.5克丁二酮肟和4g PVC ,室温下不断搅拌,慢慢加入8克干燥后的717型树脂。继续搅拌直到溶液表面形成一层乳白色薄膜,倒出反应物,在50度左右干燥,让有机物挥发完全。将其捣碎分散成粒状,湿法装柱,柱床高约80毫米。柱装好后,用p H约为2的盐酸溶液活化柱子备用。

2、钯的分离富集与测定:取10毫升10微克/毫升的钯标准工作液作为上柱液,以1.5毫升/分钟的流速通过色谱柱,再用15毫升二次水清洗柱子中的残留杂质离子,弃去淋洗液。然后将吸附有钯的色谱柱置于恒温循环水浴中40度恒温,再用12毫升10%乙二胺-2%氢氧化钠溶液以1.5毫升/分钟流速洗脱钯,洗脱液定容至25毫升。用火焰原子吸收光谱法测定钯。

3、仪器工作条件:检测波长247.6纳米;灯电流:10毫安;狭缝宽:0.2纳米;空气流量:6.5升/分钟;乙炔气流量:0.9升/分钟;燃烧器高度:10纳米。

 

三、结果与讨论

1、树脂床高度的影响

树脂床的高度是影响钯富集和分离的重要因素。虽然柱床越高越有利于钯的定量富集,但柱子过高不利于钯的洗脱与干扰离子的消除。实验表明,树脂床高度在50-150毫米之间均能定量富集钯。实验中选择80 毫米柱高。

2、上柱液流速的影响

收集不同流速下的流出液进行测定,考虑到钯的有效吸附和缩短实验周期,选择上柱液流速为1.5毫升/分钟。

3、上柱液酸度的选择

在pH值1-6之间,钯在盐酸或硫酸体系中均能与丁二酮肟形成稳定的络合物,可保留在色谱柱上。故可以利用相类似的上柱体系和酸度。实验中各取10毫升不同pH值的上柱液通过已用相应酸度的盐酸溶液活化好的色谱柱,然后均用10%乙二胺-2%氢氧化钠溶液洗脱钯,以火焰原子吸收法测定。上柱液pH值在2左右时,方法有最大的吸光度。

4、洗脱液的选择

分别试验了不同浓度的KSCN,乙二胺2酸性硫脲,硫脲-氢氧化钠,乙二胺-氢氧化钠的洗脱效果。结果显示乙二胺-氢氧化钠效果较佳。但氢氧化钠浓度较大时,燃烧器易结垢,影响测定。在不降低洗脱效果的情况下,选择10%乙二胺-2%氢氧化钠溶液作洗脱液。

5、洗脱液温度的选择

从动力学角度看,提高温度有利于钯的解吸。但温度超过40度时,洗脱效果开始变差。我们选择洗脱液温度为40度。

6、洗脱液流速的影响

洗脱液流速是影响钯富集效率的重要因素,较快的流速虽能缩短分析时间,但洗脱曲线展宽,富集效果变差。实验结果表明,选用1.5毫升/分钟的洗脱液流速能定量回收钯,且洗脱峰形较好。

7、固定相的饱和吸附容量及富集倍数

按动态法实验,用20微克/毫升钯标准溶液连续上柱,直到流出液浓度不再变化,再用pH值为2左右的盐酸溶液清洗柱子,直到流出液中的钯在检出限以下。然后,将柱上的钯完全洗脱。测得树脂的饱和吸附容量为43.6毫克/升。对于浓度为0.5微克/毫升的钯能够实现分离富集,回收率在90%的情况下,钯的富集倍数为56。

8、方法分析性能

在优化的实验条件下,以不同浓度的标准溶液上柱,洗脱,测定。结果表明,溶液中钯的含量在0-25微克/毫升之间时有良好的线性关系,其线性回归方程为A=0.0213c(微克/毫升)+ 0.1326 ,相关系数r=0. 998,富集后的检出限为0.091微克/毫升。对加标(10微克/毫升)后的矿样平行测定7次,求得RSD =2.9%。对于10微克/毫升的上柱液,实验中色谱柱使用30余次,回收率未发生明显变化,表明其有较长的使用寿命。

9、干扰实验

对于1.0微克/毫升钯,在±5%的误差内,下列含量(微克/毫升)的离子不干扰测定:大量氯负离子、硫酸根离子、硝酸根等等。

10、试样分析与加标回收实验

将尾矿砂粉碎,研磨,过80目筛,烘干至恒重。称取适量样品于四氟乙烯塑料烧杯中,先用少量水湿润,再加10毫升氢氟酸和不同含量的钯标准溶液,在60-80度的水浴中消解6小时后加入15毫升新制王水,蒸发至近干,用0.1mol/L的盐酸溶液溶解,转入100毫升容量瓶中,定容,按实验方法进行样品测定与加标回收实验,结果如表1所示。

PVC丁二酮肟原子吸收光谱法提取钯