反萃取 (stripping)是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程。为萃取的逆过程。
反萃取(3)反萃取过程具有简单、便于操作和周期短的特点,是溶剂萃取分离工艺流程中的一个重要环节。反萃取可将有机相中各个被萃组分逐个反萃到水相,使被分离组分得到分离;也可一次将有机相中被萃组分反萃到水相。经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后,便得到被分离物的成品。反萃后经洗涤不含或少含萃合物的有机相称再生有机相,继续循环使用。湿法冶金常用的反萃取剂主要有无机酸如H2S04、HN03、HCl及无机碱如Na0H、NH40H、Na2C03等。反萃取剂主要起破坏有机相中被萃组分结构的作用,使被萃组分生成易溶于水的化合物,或生成既不溶于水也不溶于有机相的沉淀。
反萃取—火焰原子吸收法测定水中钴
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
瓦里安AA-640型原子吸收分光光度计。?
硝酸—过氧化氢混合液:取75mL高纯硝酸加入到25mL的过氧化氢溶液中混匀。?
硫氰酸铵( 优级纯)。?
钴 标准溶液:钴含量为1.000mg/mL。?
乙醚( 光谱纯)。?
浓盐酸( 优级纯)。?
高纯水。?
1.2 仪器工作条件
波长:240.7nm;灯电流:7mA; 狭缝:0.2nm;扣背景:氘灯;乙炔流量:2.00L/min;空气流量:13.50L/min。?
1.3 试验方法
① 水样预处理?
若水样澄清、无色、不含有机物可直接萃取测定,但如水样中悬浮物较多则需按以下步骤进行硝化处理:?
取50.00mL水样于蒸发皿中,加入4mL硝酸—过氧化氢混合液后置电热板上加热蒸发至干,将残渣放入500℃高温炉中灰化后取出并放冷,加入4mL 体积分数为50%的 盐酸并微热使残渣溶解,然后定容至50.00mL。?
② 试验条件优化?
在不同试验条件下测定水样吸光度,选择最佳酸度、药品用量。?
③ 测定方法?
取已酸化的澄清水样(250mL水样中加10mL浓盐酸酸化)或上述消解液50.00mL于250mL分液漏斗中,加入4mL浓盐酸、04000g 硫氰酸铵摇匀后再加15.00mL 乙醚振摇5min,静止 分层后将 有机相移入25mL比色管中,加硝酸—过氧化氢混合液2.00mL并振摇1min、放置15min、加8.00mL高纯水混匀,静止分层后取水相测定。?
取钴标准溶液用稀盐酸溶液(浓盐酸与水体积比为1∶25)稀释成含钴0.000~5.000mg/L的系列标准溶液,分别取50.00mL样品和系列标准溶液按测试方法测定 吸光度并由标准吸收曲线求得样品钴含量。?
2 结果与讨论?
2.1 试验条件?
① 酸度
试验表明,在50.00mL消解液或已酸化的澄清水样中加入 浓盐酸3.00~4.50mL时,钴与 硫氰酸铵生成的络合物能被 乙醚定量萃取,故确定浓盐酸加量为4.00mL。?
② 硫氰酸铵用量?
试验表明,当 硫氰酸铵用量为0.4000g时,钴的 吸光度可达最大。
③ 乙醚用量和萃取时间
试验表明,当乙醚用量为15.00mL、萃取时间为5min时,可使钴的吸光度达到最大。?
2.2 测定结果
分别取50.00mL饮用水及水源水 样品进行钴含量测定,测定结果见表1。
样品名称 | 钴含量(mg/L) | 平均值(mg/L) | RSD(%) | ||||
饮用水 | 0.044 | 0.047 | 0.046 | 0.045 | 0.047 | 0.046 | 4.16 |
0.046 | 0.049 | 0.044 | 0.049 | 0.044 | |||
水源水 | 0.091 | 0.087 | 0.084 | 0.085 | 0.088 | 0.087 | 2.68 |
0.090 | 0.086 | 0.089 | 0.085 | 0.086 |
2.3 加标回收率
在水样中加入一定量钴 标准溶液并进行加标 回收试验,测得其回收率为93.7%~104.0%,具体结果见表2。?
样品编号 | 本底(mg/L) | 加标量(mg/L) | 钴含量测定值(mg/L) | 回收率(%) |
1 | 0.087 | 0.080 | 0.162 | 93.7 |
0.160 | 0.242 | 96.8 | ||
0.240 | 0.332 | 102.0 | ||
2 | 0.046 | 0.040 | 0.084 | 95.0 |
0.080 | 0.129 | 104.0 | ||
0.120 | 0.163 | 97.5 |
2.4 质控样测定
取一定量质控样进行钴含量 对照试验,结果见表3。?
编号 | 钴含量真值(mg/L) | 测定次数 | 测 定平均值(mg/L) | 误差(%) |
1 | 0.093 | 3 | 0.097 | +4.30 |
2 | 0.076 | 3 | 0.079 | +3.95 |
3 | 0.112 | 3 | 0.109 | -2.68 |
2.5 检出限
取一定浓度的钴 标准溶液和 空白溶液各进行10次测定,求得 检出限为0.015mg/L。?
2.6 干扰试验
试验表明,对于钴含量为1.000mg/L的标准液,50倍浓度的K、Na、Ca、Mg、Zn、Mn,25倍浓度的Cd、Pb及200倍浓度的Fe、Cu、Ni均不影响钴的测定(饮用水和水源水中的离子浓度一般都低于上述浓度),但如果样品中Fe3+、Cu2+的含量高则会影响萃取效果,进而影响钴的测定,可在水样中加入一定量的SnCl2以将它们还原为低价离子而消除干扰。?
3 结论
采用反萃取—火焰原子吸收法测定水样中的钴,方法简单、准确、重现性好,尤其饮用水及水源水,具有一定的推广价值。取剂得到再生,又可以重新使用 。此过程称之为反萃取。适于
样品名称 | 钴含量(mg/L) | 平均值(mg/L) | RSD(%) | ||||
饮用水 | 0.044 | 0.047 | 0.046 | 0.045 | 0.047 | 0.046 | 4.16 |
0.046 | 0.049 | 0.044 | 0.049 | 0.044 | |||
水源水 | 0.091 | 0.087 | 0.084 | 0.085 | 0.088 | 0.087 | 2.68 |
0.090 | 0.086 | 0.089 | 0.085 | 0.086 |