高分子量胺類(lèi)的萃取
同修 / 2022-07-02
5.4.9 高分子量胺類(lèi)的萃取
近幾年來(lái)，高分子量膠(分子量250～600)在分析和工業(yè)茶取過(guò)程中的應(yīng)用正在日益增加，特別是鈾、鋒和钚化合物的草取和純化。
各種胺在水中的溶解度按以下順序急劇減?。翰z>仲膠叔膠。對(duì)同一類(lèi)膠中，分子中烴鏈愈長(zhǎng)，溶解度愈低。例如具有八個(gè)碳原子以上的叔胺，在水中溶解度約為5ppm。但季銨鹽化合物在水中的溶解度卻很高，因此這類(lèi)化合物的烴鏈必須相當(dāng)長(zhǎng)才能保證溶解度極低。
大多數(shù)高分子量胺化合物受熱時(shí)會(huì)發(fā)生分解，叔胺和季銨鹽對(duì)氧化劑和核輻射的穩(wěn)定性較高，但當(dāng)有硝酸存在時(shí)，它們對(duì)輻射的穩(wěn)定性下降。
胺類(lèi)萃取通常是在強(qiáng)酸性溶液中進(jìn)行的，只有使用季銨鹽時(shí)才能從堿性溶液中進(jìn)行有效萃取。
正如5.3.3一節(jié)中所述，胺適用于有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸以及各種元素的萃取。
表5.36列出了甲基二辛胺(MDOA)的氯仿溶液萃取酸的數(shù)據(jù)。
能在鹽酸、硫酸、硝酸和磷酸等主要無(wú)機(jī)酸中被高分子量胺萃取的各種元素列于表5.37中。
高分子量胺中以叔胺類(lèi)萃取劑應(yīng)用較廣，其中以三-正辛胺和三-異辛胺研究報(bào)道最多。
三-正辛胺(TOA或TNOA)
表 5.36 5%MDOA-CHCI。溶液對(duì)酸的萃取酸 E % 酸 E%
鹽酸 98.0 苦味酸 96.0
硝酸 98.0 順丁烯二酸 97.5
硫酸 98.0 蘋(píng)果酸 90.8
磷酸 76.5 草酸 98.0
醋酸 75.8 琥珀酸 90.0
三氯乙酸 98.7 抗壞血酸 0.0
氫氟酸 87.1 戊二酸 0.0
甲酸 89.9
表 5.37高分子量胺對(duì)元案的萃取
T0A是一種無(wú)色粘稠油狀液體，分子量353.67，比重0.8121(20℃)。不溶于水，但極易溶于一般有機(jī)溶劑中，甲苯和二甲來(lái)是常用的稀釋劑。市售的TOA純度較好，通常無(wú)需進(jìn)一步純化即可使用。
TOA價(jià)格較貴，因此有時(shí)用Alamine-336代替TOA應(yīng)用于萃取分離中。Alamine-336主要由三-正辛胺和三-正癸胺組成的混合叔胺，流動(dòng)性?xún)?yōu)于TOA，其中含有95%左右叔胺，平均分子量392。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)一種類(lèi)似于A(yíng)lamine-336性能的三烷基胺(代號(hào)為N-235)萃取劑，淺黃色液體，其中有98%以上叔胺和少量取代酰胺，烷基R中碳原子數(shù)為C8～C10，主要是辛基。已用于多種元素的分離分析中。
有關(guān)TOA從各種酸溶液中萃取金屬離子的綜述可參閱 文獻(xiàn)。
三-異辛胺(TIOA)
TIOA是一種油狀液體，分子量353.67。市售的TIOA由數(shù)種側(cè)鏈辛膠異構(gòu)體混合物，主要含有3，5-二甲基已基胺，4，5-二甲基己基胺和3，4-二甲基已基胺以及甲基庚基胺等?？稍?.5毫米汞柱左右真空度下進(jìn)行減壓蒸餾加以純化，收集132～142℃餾份。
TIOA與TOA的萃取性能相似，從各種酸溶液中萃取金屬離子時(shí)其分配系數(shù)稍高于TOA。Ishimori1527收集和研究了5%TIOA-二甲苯溶液從0~12MIICI，0~15MHNO3和0.1MH2SO4介質(zhì)中萃取金屬離子的詳細(xì)數(shù)據(jù)。其萃取分配系數(shù)圖可參閱《化學(xué)分離法》一書(shū)。
各種季銨化合物在分析化學(xué)，核燃料后處理和回收裂變產(chǎn)物中是很有希望的萃取劑。它們的萃取性能易于控制，分離因子較高。其中常用的是Aliquat-336(氯化三烷基甲胺)化學(xué)結(jié)構(gòu)式為CH3N—[CH2(CH2)6-10CH3]3+Cl-
是一種特別粘稠的液體，其烷基主要是辛基和癸基，分子中平均有27～33個(gè)碳原子數(shù)，平均分子量為475。市售產(chǎn)品可購(gòu)到95～98%純度。
有關(guān)各種季銨化合物萃取金屬離子后直接用于光度測(cè)定的數(shù)據(jù)可參閱文獻(xiàn)。
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