Способ приготовления сорбента для хроматографического разделения ионов цинка, никеля и свинца — SU 1777924 (original) (raw)

(57) Использование: изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для получения хроматографических сорбентов,.используемых в анализе ионов металлов, содержащих цинк. Сущность: сорбент для разделения ионов получают путем пропитки силикагеля раствором макроцикли. ческого модификаторадиапаэа-краун 6. В модификатор добавляют0 - 20 8,9,17,18-дибенэо,7-диокса,10,13,16-тетраазациклооктадекана. Селективность разделения ионов повышается. Увеличивается время удерживания, при этом время удерживания цинка всего меньше, чем время удерживания других ионов, что позволяет использовать этот сорбент для экспрессного выделения цинка. Время приготовления сорбента сокращается с 3-4 ч до 30 мин. Способ приготовления сорбента значительно упрощен, 1 табл. ской х Ю.А.З 384,Ыв. мобили- овна пот.310, В качестве сорбента силикагеля включает дополнительную стадию предварительного синтеза комплексных соединений определяемых металлов, что увеличивает его трудоемкость и снижает экспрессивность и использование органических токсичных элюентов.Известен способ приготовления сорбента для разделения смесей ионов, содержащих соли металлов, включающий модификацию силикагеля дибензильным производным диаза-краун. Данный способ приготовления сорбента трудоемок идлителен. Он включает обработку исходного макроцикла при нагревании в течение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) ОзЬа О СЬговаодг. 1979, 17Вгабзйаа .Я, а,о.//Ю,С.ЗСопип// 1988, М 12, р.812-814,Басюк В.А. и др, Парофазная имэация азамакроциклических лигандверхности кремнезема. - ДАН, 19903, с.615-61.8.(54) СПОСОТА ДЛЯ ХРДЕЛЕНИЯСВИНЦА Б ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОРБЕНОМАТОГРАФИЧ ЕСКОГО РАЗИОНОВ ЦИНКА, НИКЕЛЯ И Изобретение относится к аналитической химии, для получения сорбентов, обеспечивающих эффективное разделение и селективное выделение металлов, в частности цинка, при проведении сорбции в динамических условиях, например, сточных вод.Известен сорбент для разделения смесей ионов металлов, в том числе никеля, цинка и свинца в виде комплексов с алкилдитиокарбаматами на основе силикагеля; При этом коэффициент селективности а, рассчитанный как отношение коэффициентов распределения металлов, невысок, и составляет 1,2-1,3 (РЬ/И 1), 1,7 (Еп/РЬ, 1,4 (Еп/й 1). Однако анализ с использованием в 1) 5 В 01 О 15/08, 6 01 М16 час и стадию модификации силикагеля при пониженном давлении и нагреоании до 120 С в течение 16-24 ч, с ковалентным закреплением модификатора на поверхности носителя. Этот сорбент не применялся для отделения свинца от никеля и цинка и выделения цинка,Прототипом предложения является способ приготовления сорбента для хроматографического разделения ионов цинка, никеля и свинца, включающий нанесение макроциклического модификатора диаза-краунна силикагель.Однако способ приготовления сорбента также отличается длительностьео и трудоемкостью. Кроме того сорбент удерживает цинк более прочно, чем никель(время удерживания никеля 0,7 мин, время удерживания циеека 1,7 мин. - см.таблицу). Поэтому хотя способ и позволяет выделить цинк из смеси с ионами никеля, однако дпя зкспрессного и селективного выделения цинка в динамических условиях данный способ неудобен,Цель изобретения-упрощение способа приготовления сарбента, повышение эффективности разделения ионов, а также экспрессное выделение цинка из смеси ионов.Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления сорбента для хроматографического разделения ионов никеля, цинка и свинца, нанесение макроциклического модификатора проводят путем пропитки силикагеля раствором диаза-краунс добавкой второго макроциклического реагента 8,9,17,18-дибензо,7-диакса, 10, 13, 16-тетраазациклооктадена(соединение И), взятага в количестве 10-20;.Способ осуществляется следующие е образом.Нанесение модификатора проводят пропиткой силикагеля модифицирующим раствором соединения 1 с добавкой соединения И в смеси.хлороформ;гептан 1:1 об, при перемешиоании при комнатной температуре до полного удаления растворителя (не.более 30 мин.), При этом содержание добавки И в модифицирующем растворе составляет 10 - 200.Введение в предназначенный для обработки носителя модифицирующий раствор реагента 1 добавки И в количестве ОО/ приводит к эффективному раздепени о цин.ка, никеля и свинца; кроме того, цинк вымывается с сорбента первым из названных ионов, что позволяет осуществить его экспрессное и селективное выделение.П р и м е р 1, 5 г силикагеля (100-160 мкм, Зуд 600-750 м /г) перемешивают с 4,5 мл раствора макроциклического модификатора диаза-краунв смеси хлороФорм;гептан 1:1 об. с концентрацией 5 10М и с 0,5 мл раствора добавки И в том жерастворителе с концентрацией 5 10 М.5 Модификатор содержит 90 Д реагента 1 и10 добавки. Перемешивание проводятпри комнатной температуре до полного удаления растворителя (30 мин). Приготовленным сорбентом сухим способом заполняют10 колонку длиной 10 см и диаметром 1 см,которую используют для изучения удерживания нитратов цинка (И), свинца (И),и никеля . Элюент (ацетатный буферный раствор, рН 4,0) пропускают со скоро 15 стью 1 мп/мин. Собирают фракции объемом0,5 мл, в которых определяют содержаниеметаллов методом атомно-абсорбцианнойспектраметрии. Данные испытаний показывают, что время удерживания цинка состао 20 ляет 3,6 мин, соинцэ - 5,5 мин, никеля - 9,1мин. т.е. достигается хорошее разделениеуказанных выше ионов (таблица). Цинк вымывается первыел из перечисленных металлов, что позволяет использовать сорбент25 для его экспрессного выделения, Сслективность разделения ионов высокая, напримердля пары Еп/М а=-2,5П р и м е р 2. Сорбент готовят как впримере 1, на силикагель перемешивают с30 4,25 мл модифицирующего раствора макроцикла 1 и 0,75 мл раствора добавки 1. МодиФикатор содержит 85;4 реагента 1 и 15;6добавки, Результаты испытаний свидетельствуют об эффективном разделении ионов35 (таблица). Цинк вымывается первым из изу-.ченных металлов, что позволяет испопьзапать сорбент для его зкспрессногавыделения,г 1 р и м е р 3 (для сравнения). Сорбент40 готовят как в примере 1, но содержаниедобавки составляет 25%. Как видно из таблицы, последовательность времен удерживания такова; цинк свинец никель, то естьвремя удерживания цинка, также как и в45 других примерах, меньше, чеел других металлов, и он быстро. выделяется из смесиуказанных ионов, однако свинец и никель вданных условиях удерживаются сарбентомнастолько прочно, чта для их вымывания50 необходимо использовать комплексообразращий элюент (ЭДТА), так как ацетатнымбуфером.(рН =4) они не вымываются. Такимобразом, данный сорбент пригоден лишьдля выделения цинка, тогда как разделение55 смеси всех трех названных ионов требуетградиентного элюиравания.Данные па испытаниео сорбента, приготовленного предложенным способам представленным в таблице, при этом разделение1777924 Влияние содержания добавки ф) на время удерживания и разделение ионов цинка, свинца и никеля (колонка 1 х 10 см, элюент - ацетатный буферный раствор с рН 4,0, Ч=1 млlмин, Коэффициент а для удобства сравнения всегда рассчитывали как отношение большего Д кменьшему) металлов М 1 и М 2 охарактеризовано коэфФициентом селективности а=Дм 1/Дм 2, гдеД - коэффициент распределения, и разницей времен удерживания Ь т. Из таблицывидно, что эффективное разделение цинка, 5никеля и свинца, а также селективное иэкспрессное выделение цинка из смеси указанных ионов достигается при содержаниидобавки в интервале 10 - 20 о , При болеенизких содержаниях добавки (5) цинк и 10свинец имеют одинаковое время удерживания (по 3,7 мин), то есть в паре 2 п/РЬ равно0 и разделить их нельзя (а=1), Не достигается также эффективное разделение цинка иникеля, никеля и свинца (Л е мало и а близок 15к 1). Дальнейшее уменьшение содержаниядобавки, вплоть до полного ее отсутствия)(пример 6) приводит к изменению порядкавымывания ионов: никель вымывается раньше, чем цинк, а цинк вымывается последним, что усложняет процесс серийногоанализа на цинк.Увеличение же содержания добавки до250 и выше нецелесообразно, так как приэтом время удерживания никеля и свинца 25значительно увеличивается и выделить их сиспользованием в качестве элюента ацетатного буфера трудно. Разделение смеси названных металлов требует использованияградиентного элюирования, что приводит к 30усложнению процесса,Способ позволяет получить сорбент,пригодный как для разделения цинка, никеля и свинца, так и для селективного и экспрессного выделения цинка, тогда как 35прототип позволяет только разделить цинк и никель. Для экспрессного выделения цинка сорбент, приготовленный по способу- прототипу, не пригоден, так как удерживает цинк более прочно, чем никель.На сорбенте, полученном по предложенному способу цинк всегда вымывается первым при этом время. его удерживания всегда остается небольшим, что делает этот сорбент пригодным для экспрессного выделения цинка. Кроме того, по сравнению с прототипом предложенный способ позволяет получить сорбент с более высокой селективностью. Так при разделении цинка и никеля а повышается с 2,4 (по прототипу) до.2,5-5,5, а Ь увеличивается с 1 мин до 5,5- 14,3 мин, что позволяет повысить эффективность разделения указанных ионов.Способ приготовления сорбента значительно проще, чем в прототипе, не требует специального оборудования и реактивов. Время его приготовления сокращается с 3-4 часов до 30 мин,Формула изобретения Способ приготовления сорбента для хроматографического разделения ионов цинка, никеля и свинца, включающий нанесение макроциклического модификатора диаза-краунна силикагель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения способа приготовления сорбента, повышения эффективности разделения ионов и экспрессного выделения цинка иэ смеси ионов, нанесение модификатора осуществляют пропиткой и в модификатор добавляют 10 - 20% 8,9,17,18-дибензо,7-диокса,10,13,16-тетраазациклооктадекана.,7 Продолжение таблицы 4,0) ион никеля нодимо использоват Составитель Л,ЖарковаРедактор Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец каз 4152 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1С использованием в кач ымывается и за 20 мин; для ум апример, 510М/л раствор ЭКолонка - 64 х 2 мм, Ч=20 уферным раствором рН 5,21,стае элюента аце еньщения времени ДТА в качестве элю мкм(мин, элюент татного буфера (рН еудерживания необх ьента.

Смотреть

Способ приготовления сорбента для хроматографического разделения ионов цинка, никеля и свинца