萃取色层法测定钐铕钆
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摘要: 用Cl—P507萃淋树脂分析测定钐铕钆中各元素含量, 快速价廉, 可用于稀土分组分离的中间控制和产品自检。本文研究了淋洗酸度、温度、流动相速及料液中其它稀土元素含量对分析计价元素铕的影响。
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一 前言
萃取色层法是50年代末发展起来的一种分离技术, 60年代以后, 才在分析化学上开始应用﹝1﹞﹝2﹞, 70年代初, 西德Meyel等人提出了萃淋树脂的制造方法﹝3﹞。1983年, 我国成功地合成了P507, 萃淋树脂, 利用这种树脂, 可分析钐铕钆中各元素含量。
二 实验方法
一 仪器
上海产501型超级恒温槽, PHS—29A型酸度计, 直径19.3×500mm色层柱。
二 样品和主要试剂
1.钐铕钆富集物样品(50g/L, PH3)由＞99%氧化物配制。
表 1 钐铕钆样品标准配分
2.P507萃淋树脂粒度100—200目, 含量49.96%；
3.AR·EDTA配成0.0025M液。余皆为分析纯。
三 分析方法
1.解方程, 求得氧化钇的大致含量。
2.用H4(CH2)6作缓冲液, 偶氮胂Ⅲ为指示剂, 用0.0025MEDTA络合滴定稀土浓度。
3.序号2—5样品标准配分为赣州有色冶金研究所x—萤光分析仪测定结果。
四 实验及淋洗曲线绘制
取料液5毫升加入色谱柱, 流速0.2—0.3厘米/分钟, 吸附完全后, 分别用0.17N、0.25N、0.60N、4.0N盐酸淋洗, 流速1厘米/分钟, 温度50℃, 每次收集10毫升溶液, 用0.0025MEDTA滴定稀土浓度, 以稀土浓度对淋洗体积作图, 绘制出淋洗曲线。
三 结果与讨论
1.淋洗酸度影响。上柱2号样, 按实验方法(四), 改变淋洗酸浓度, 分别用下列三组盐酸进行梯度淋洗:
A 0.12N、0.2N、0.4N、4N；
B 0.17N、0.23N、0.45N、4N；
C 0.22N、0.30N、0.50N、4N。
结果如图 1所示。可见, 淋洗液盐酸浓度对淋洗峰影响很大, 是分析的关键因素, 随盐酸浓度升高, 淋洗峰迅速前移, 峰值增大, 峰宽变窄, 铕钆分离度减小, 柱子分离能力降低。
实验中对含铕3%以上的试样, 选定B组盐酸作淋洗剂, 铕钆和钆铽都能得到基线分离, 周期约15小时, 分析准确度高。盐酸浓度过高, 铕、钆和钆、铽交叉大, 难于分离, 分析误差也大。盐酸浓度降低, 铕钆和钆铽分离好, 测定准确度有所提高, 但淋洗周期太长, 淋洗液耗量大。
2.淋洗温度影响。上柱2号样, 按二、(四)实验方法, 改变淋洗温度为20℃、30℃、50℃, 结果如图 2示。淋洗温度由30 ℃升至50℃, 峰稍向前移, 峰值增大, 峰宽减少。铕、钆和钆、铽间交叉变小, 分析准确度有所提高。当温度高于55℃, 由于气阻导致流速不准, 难于分析, 当温度低于20℃峰值较小, 峰间交叉大且峰拖尾严重, 不宜用于分析。故在45℃—50℃分析, 效果最佳。
3.流速影响。上柱2号样, 按二、(四)实验法, 改变流动相流速为0.6厘米/分钟、1.0厘米/分钟、1.2厘米/分钟, 结果如图 3所示。随着流动相流速增大, 淋洗峰峰值减小, 峰宽增大, 峰间交叉大, 淋洗液用量大大加大, 但周期稍短，选择0.6~1.0cm/min的流速淋洗, 对于含铕大于3%的钐铕钆富集物, 都可以得到较好的分析效果。
4.其它稀土元素含量影响。按二(四)实验方法改上柱料液为1、2、3、4、5结果为:
由表 2、表 3可知, 料液中的不同组份对分析准确性有一定的影响, 对淋洗剂酸度、温度、流速来说较小些, 其中Gd、Tb、Y三组分的含量影响大些。一般来说, 随着Gd/Eu。值的增大, 分析Eu的误差也增大, 不同组分中, Gd/Eu是最主要的影响因素, 当Tb和Y含量增加时, 分析Eu的误差也稍为增大。
表 2 不同料液分析结果
表 3 不同组分中的影响因素
四 结论
利用φ19.3×500mm的砂芯色谱柱, 装填粒度为100~200目, 含P50749.96%的P507萃淋树脂, 上柱含铕大于3%, 含稀土170 mg的钐铕钆料液, 控制淋洗液流速为0.6~1.0cm/min, 淋洗温度50℃, 用0.17N、0.23N、0.58N、4.0N组盐酸分别进行淋洗, 淋洗周期约15小时, 与x—萤光分析结果相比, 计价元素铕的绝对误差小于0.1, 相对偏差小于1%, 钐和钆的绝对误差小于2, 相对偏差小于3%, 利用萃取色层法测定钐铕钆中各元素含量的方法, 可广泛应用于稀土分组分离的中间控制和产品自检, 实用性很强。
参考文献（略）
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