硅酸盐光谱分析
同修 / 2022-07-06
硅酸盐光谱分析
用于硅酸盐光谱分析的一个系统分离方案中，用离子交换和萃取来实现组分离)。用阴离子交换法和沉淀法定量测定了天然样品中的Cs、Sr、Zr、Cr、Nb、Np、Co、Fe、Zn和稀土等放射性元素。
离子交换色谱和萃取色谱相结合构成了最近一种分离27种元素的方案的基础680]。这27种元素是：Sb、Ga、Fe、Mo、Sn、Co、Cu、U、Zn、Cd、Bi、Ti、Sc、Th、Zr、Hf、Cr、V、Pb、Mn、Al、Ni、Mg、Ca、Ba、Sr和La。用五根柱将这些元素分离成组。大多数元素可以用选择性洗脱分开。分离后的元素用滴定、火焰光度法、原子吸收光谱或其他方法测定。这一方案适用于分离常量的或微量的所列元素。用中子活化分析法测定了岩石中的45种元素。用蒸馏、离子交换和萃取将这些元素分离成组后用高分辨率的Y谱仪进行测定。此方案后来曾被用来测定岩石和阿波罗11号飞船带回地球的月球土壤以及陨石等样品中的许多元素。用活化分析法研究月球土壤成分的另一组科学家也利用离子交换色谱分离了银、稀土、钛、错、铃、钻和汞。
有人建议用纤维素的磷酸盐来进行稀土元素、碱金属和碱土金属元素的组分离。也曾在氢氧型、碳酸根型和草酸根型的强碱性阴离子交换柱上实现了碱金属、碱土金属和稀土元素的分离。此时交换柱起着沉淀剂和过滤器的作用。测定陨石的组成时，曾用类似的方式分离AI、Be、Ni、Se、Mn和Ti。这些元素生成不溶性的氢氧化物，因此从pH=3～4的溶液中定量地保留到阴离子交换剂AV-17(OH-)上，而Na、K、Mg和Ca则进入流出液。保留在柱上的元素可以选择性洗脱分离。先经离子交换、蒸馏、还原和萃取分离后，用活化分析法测定了梯化钢中的痕量杂质。曾使许多元素从四氢味喃-硝酸溶液中吸附到Dowex 50(H")阳离子交换剂上，然后用在同一洗脱剂中的双碗腙游液选择性分离能生成稳定的双硫腙盐的元素。离子交换和同位素交换相结合被用于从混合物中选择性分离出放射性金、铜和梯离子。钼酸根型的阴离子交换剂曾被用于从溶液中选择性分离神和磷(在树脂床上生成相应的杂多酸)。为生物材料的活化分析，发展了一种痕量元素多组分混合物的分离方法值得一提。与前述的多数方法不同(那些方法主要是利用吸附和洗脱的多次循环)，本方法所依靠的只是选择性吸附。除去了有机物和能生成挥发性氧化物、卤化物的元素后，使辐照过的样品通过许多串联的色谱柱，柱中装着合适型式的离子交换剂或沉积在固体支持体上的萃取剂。使样品按预定速度自动地流过交换柱，与此同时，使适当的试剂溶液自动地加入到柱与柱之间的空间中，以便使输送给每一特定柱的溶液组分维持恒定。结果是只有确定的一组元素会保留在给定的柱上。分离结束后，将每一根柱的装料转移到一只聚乙烯的容器中，用y谱仪测量被保留的元素。由于免去了洗脱过程，大大缩短了分离时间。用十根柱将四十个元素分离成每分只含几个组分的小组通常只需化费5～6分钟。
最近描述了一些经过改进的、新的离子交换分离方案，用于以中子活化分析法测定生物材料中的痕量 元素，无机材料的系统分析，以中子活化分析法测定铂、钯和钱中的痕量杂质，以及测定岩石中的某些痕量元素。
水溶液和混合溶剂中的阴离子交换曾被用来测定锰结核中的某些主要组分和痕量元素。
在含水二氧化锰上的离子交换和二乙基二硫代氨基甲酸盐的萃取曾用于同时测定环境样品中的As、Cr、Se、Sb、Cd和Cu。离子交换剂还被用于分离和分析铀的裂变产物。
6.8.2.2混合物中各别组分的分离
属于周期表中同族的一组元素通常是最难分离的。在组分离的方案中，周期表中的同族元素(尤其是属于A分族的元素)通常是一起进行分离的。因此，下面将按照周期表的族来讨论从混合物中分离出特定元素的可能性。在讨论中以及在表所示的分离方法小结中，要包括所有的方法是不可能的。只能包括那些最常用的或者重要性日益明显的方法。应该指出，能够把元素几乎特效性地从复杂混合物中分离出来的一些方法已经得到发展，其例子有：铜、汞、针、钢、铀和金的分离。设计了只用离子交换或兼用离子交换和萃取色谱的分离方案，将痕量汞几乎特效性地从经中子辐照过的生物样品中分离出来。
第一族元素
1A分族。碱金属：Li、Na、K、Rb、Cs、Fr。碱金属离子在水溶液中通常不生成络合物，一般不被阴离子交换剂保留。可以用酸溶液将它们从磺酸型或酚磺酸型阳离子交换剂上洗脱分离，但用酚磺酸型树脂时分离效果会好得多，尤其是对于比较重的碱金属元素。洗脱的顺序与原子序数的递增顺序相符合。
在磺酸型交换剂上分离碱金属时，用交联度较高的树脂效果较好。升温对分离质量有不利的影响。在混合溶剂，例如水-醇溶液中用阳离子交换剂可以得到很好的分离。当在碱性介质中使用含腾酸基功能团的阳离子交换剂时，洗脱的顺序发生逆转。
在无机离子交换剂例如钨酸错或磷钼酸铵上得到了很好的分离。在水-二氧杂环已烷溶液中，在Dowex 1-X8(NO3-)阴离子树脂上可以实现碱金属的部分分离(用稀硝酸洗脱)。
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