Способ извлечения марганца, железа, цинка, меди и свинца из природных и сточных вод

 

Изобретение относится к способам извлечения элементов (Mn, Fe, zn, Cu, Pb) из природных и сточных вод, полученных после сорбции микроэлементов анализируемых объектов, в частности, к аналитической химии, химической технологии. Сущность изобретения: групповое извлечение марганца, железа, цинка, меди и свинца из природных и сточных вод осуществляют с использованием в качестве сорбента полистирол-азо-салициловой кислоты при pH 5,3 - 6,0 и при температуре 15 - 30С. 1 з. п. ф-лы, 6 табл.

Изобретение относится к способам группового извлечения элементов (Mn, Fe, Zn, Cu, Pb) из природных и сточных вод для последующего их аналитического определения.

Целью является увеличение избирательности и степени извлечения. Поставленная цель достигается способом извлечения предложенных микроэлементов из растворов путем введения полимерного хелатного сорбента полистирол - азо- салициловой кислоты, сорбцию проводят при рН 5,3-6,0 и при температуре 15-30^оС.

Хелатный сорбент полистирол - азо-салициловая кислота HN= N представляет собой тонкодисперсный порошок темно-коричневого цвета, нерастворимый в воде, кислотах, щелочах и органических растворителях.

Сорбционная емкость сорбента по извлекаемым металлам составляет 21,7 мг Mn, Fe, Zn. Cu. Pb/Г сорбента.

Зависимость степени сорбции от рН среды представлена в табл. 1. Количественная сорбция (R= 95-100% ) наблюдается в следующих значений рН: для марганца 5,3-10,0; для цинка 5,0-8,0; для железа 3,7-10,0; меди 4,5-7,5; свинца 4,7-6,0.

Совместное количественное извлечение Mn, Fe, Zn, Cu, Pb происходит в интервале значений рН 5,3-6,0.

В табл. 2 представлены сравнительные результаты по избирательности групповой сорбции Mn, Fe, Zn, Cu, Pb предлагаемым сорбентом и известным наиболее широко используемым полистирол-азо-4-окси-3-арсонобензолом. Из таблицы следует, что избирательность групповой сорбции указанных элементов предлагаемым сорбентом выше избирательности на несколько порядков, чем известные сорбенты. Предлагаемый способ позволяет количественно извлекать Mn, Fe, Zn, Cu, Pb из природных и сточных вод в присутствии n10²-n10⁶ - кратных избыточных количеств Ca, Mg, K, Na, Ba, Sr, Li, AI, Ti.

В табл. 3 представлены данные по результатам сорбции от продолжительности перемешивания, а в табл. 4 - от температуры процесса.

Сущность способа заключается в том, что в анализируемую воду, после создания соответствующей среды с рН 5,3-6,0, добавляют 50 мг сорбента, смесь перемешивают не менее 60 мин при температуре 15-30^оС и фильтруют раствор через фильтр "белая лента", концентрат промывают водой и десорбируют элементы 1М HCl. В элюатах определение элементов выполняют методом атомно-абсорбционной спектроскопии или любым другим методом.

Пример. Определение марганца, железа, цинка, меди и свинца в природных и сточных водах.

К 500 мл анализируемой воды, доведенной 2 М HCl до рН 5,3-6,0 прибавляют 50 мг сорбента полистирол-азо-салициловую кислоту. Раствору перемешивают на магнитной мешалке в течение не менее 60 мин при температуре 15-30^оС. Сорбент отфильтровывают через фильтр "белая лента". Концентрат промывают 3-4 раза дистиллированной водой и десорбируют Mn, Fe, Zn, Cu, Pb 1M HCl. Элюат собирают в мерную пробирку емкостью 10 мл. В полученном растворе элементы определяют методом атомно-абсорбционной спектроскопии, работу выполняли с трехщелевой горелкой в пламени ацетилен-воздух. Источниками резонансного излучения были лампы полого катода.

В табл. 5 представлены результаты определения Mn, Fe, Zn, Cu, Pb в стандартных образцах, аттестованных на содержание этих элементов. (56) Авторское свидетельство СССР N 1678872, кл. С 22 В 23/00, 1989.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАРГАНЦА, ЖЕЛЕЗА, ЦИНКА, МЕДИ И СВИНЦА ИЗ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД с использованием полимерного хелатного сорбента, отличающийся тем, что, с целью увеличения избирательности и степени извлечения, в качестве сорбента используют полистирол-азо-салициловую кислоту при pH 5,3 - 6,0.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при 15 - 30^oС при перемешивании.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3