Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 6/2018(9))

Сведения о поведении железа (III) при экстракции из растворов HCl имеются для большого числа органических реагентов — простых и сложных эфиров, спиртов, кетонов, различных фосфорорганических соединений и др. Железо экстрагируется в большинстве случаев достаточно хорошо, что и позволяет использовать этот приём в аналитической или радиохимической практике [4]. Ранее было установлено, что при экстракции железа (III) кислородсодержащими растворителями из растворов с концентрацией хлорид-иона менее 8 моль/дм3 формы существования железа в экстракте и в равновесной водной фазе различны. В экстракте железо присутствует в виде тетрахлороферриат-иона, в водной фазе — в виде других хлоридных и аквакомплексов. Как показано в работе [5], присутствие органического растворителя сдвигает равновесие реакции образования хлоридных комплексов железа в сторону FeCLf-иона. Для изучения возможности жидкостной экстракции железа (III) применялись различные экстрагенты: фосфорорганические кислоты (D2EHPA, PC88A), карбоновые кислоты (Versatic 10), третичные амины (Alamine 336), четвертичные аммониевые соли (Aliquat 336), нейтральные экстрагенты (трибутилфосфат (ТБФ), метилизобутилкетон (МИБК), Cyanex 921, Cyanex 923, амиды), хелатные экстрагенты (Lix 860). Экстракция фосфорорганическими кислотами происходит по катионообменному механизму, поэтому ионы многих металлов экстрагируются вместе с железом. Карбоновые кислоты имеют высокую растворимость в водной фазе, что приводит к потере экстрагента. Кроме того, в случае использования катионообменных экстрагентов при переработке солянокислых растворов также требуется их предварительная нейтрализация [6]. Наиболее распространенные нейтральные экстрагенты (ТБФ, алифатические одноатомные спирты, МИБК) также имеют свои недостатки: трибутилфосфат относится ко второму классу опасности веществ (ПДК = 0,5 мг/м3) [7], спирты экстрагируют хлороводородную кислоту [8, 9], а температура вспышки МИБК 14 °С. 2-октанон же по этим показателям более предпочтителен: он относится к четвёртому классу опасности (ПДК = 200 мг/м3) [7], а его температура вспышки, по разным источникам, — 55-62 °С. К тому же кетоны практически не экстрагируют соляную кислоту [10]. Поэтому, в данной работе рассмотрена возможность экстракции железа из растворов хлороводородной кислоты 2-октаноном. Оборудование и реактивы Раствор хлорида железа (III) с концентрацией 4,5 моль/дм3 готовили растворением навески FeCb6H20 в дистиллированной воде. В дальнейшей работе данный раствор использовали в качестве исходного, последующие растворы были приготовлены разбавлением исходного до нужных концентраций. В качестве экстрагента использовали 2-октанон марки «Ч». В качестве инертного разбавителя — октан. Концентрацию железа в водной фазе определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе AAnalyst 400 (США) или путем комплексонометрического титрования по следующей методике: к аликвоте добавляли 10 мл ацетатного буферного раствора, несколько крупинок сульфосалициловой кислоты и титровали 0,1 N раствором трилона Б до перехода окраски из красно-фиолетовой в жёлтую [11]. Концентрацию железа в органической фазе определяли по разнице его содержания в исходном растворе и рафинате. 61