含鹽溶液離子交換富集

1. 用鈉離子交換法處理後,軟水中的含鹽量怎樣

你弄錯概念了吧,鈉離子交換只能將水中硬度離子置換出來,水中就不存硬專度離子,俗稱軟水屬,但水中的鹼度依然不變。當軟水進入熱力設備後,不斷蒸發濃縮,自然軟水中的鹼度鹽類也不斷升高,當鹼度一定時,熱力設備就需進行"排污"降低鹼度鹽類物質…。華粼水質

2. 海水淡化後濃海水（含鹽量在12%左右），能用陽離子交換樹脂進行軟化，去除鈣鎂嗎

准確的講不是軟化速度很慢，應該是幾乎沒有什麼軟化效果。因為普通軟化陽樹脂去除鈣回鎂後，再生液的濃度（NaCl溶液答）也就5-8%，你含鹽量為12%的濃海水不就是比再生液濃度還高了嘛，所以陽樹脂一邊與鈣鎂交換，一邊又被濃海水中的NaCl給再生出來了。
所以普通陽離子交換樹脂在這樣的運行工況中，去除鈣鎂是不行的。不過你可以採用我爭光樹脂的螯合樹脂去去除鈣鎂，效果應該會比較理想的，螯合樹脂可以在20%的濃鹽水中去除鈣鎂二價金屬離子。具體你可以點我頭像，看我個人資料獲得我的聯系方式。

3. 離子交換分離操作中，以高濃度鹽溶液進行洗脫的原理是

用離子交換樹脂進行分離的操作程序包括三個步驟,具體操作過程如下文中所述.
(1)交換柱的制備首先選擇合適的離子交換樹脂類型,用相應的溶液進行處理,如強酸性陽離子交換樹脂需要在稀鹽酸中浸泡,以除去雜質並使之溶脹和完全轉變成H式.然後用蒸餾水洗至中性,裝入充滿蒸餾水的交換柱中.注意防止氣泡進入樹脂層.
(2)交換使待處理水樣以合適的流速通過交換柱進行離子交換.交換完畢後用蒸餾水洗去殘留的溶液及交換過程中形成的酸、鹼或鹽類等.
(3)洗脫洗脫是將已交換到樹脂上的離子分離出來的過程.選擇合適的洗脫液,使之以適宜速度通過交換柱進行洗脫.（更多質量檢測、分析測試、化學計量、標准物質相關技術資料請參考中檢所對照品查詢 www.rmhot.com）
陽離子交換樹脂常用鹽酸溶液作為洗脫液；陰離子交換樹脂常用鹽酸溶液、氯化鈉或氫氧化鈉溶液作洗脫液.對於分配系數相近的離子,可用含有機絡合劑或有機溶劑的洗脫液,以提高洗脫過程的選擇性.
離子交換技術在富集和分離微量或痕量元素方面應用很廣.例如分離水中的鋰離子、錳離子、銅離子、鐵離子、鋅離子等多種金屬離子,首先加入鹽酸使一部分離子轉變為絡合陰離子,然後將水樣通過強鹼性陰離子交換樹脂,各種離子均被交換在樹脂上,最後用不同濃度的鹽酸溶液進行洗脫分離.鋰離子不生成絡合陰離子,不發生交換,可用12mol／L HCl溶液最先洗脫出來

4. 分離與富集

錸的分離與富集常採取蒸餾、共沉澱、離子交換與吸附、溶劑萃取、液膜分離等方法進行。

62.5.2.1 蒸餾分離法

利用R₂O₇(或HReO₄)的易揮發性，在200～220℃滴加氫溴酸或鹽酸於高沸點酸如高氯酸、硫酸或磷酸溶液中，或滴加硝酸於硫酸溶液中可將錸蒸餾出來。用飽和碳酸鈉溶液為吸收液，部分As³⁺、Se⁴⁺、Se⁶⁺、Te⁴⁺和Hg，及大部分Sb³⁺、Sb⁵⁺、Os、Cr、Sn、Ge、Tl⁺和少量鉬隨錸一並進入蒸餾液中。蒸餾時以水蒸汽、二氧化碳、氮氣或空氣為載氣。如利用水蒸汽通入硫酸溶液，在270～290℃下蒸餾錸，僅Se⁴⁺、Se⁶⁺、As³⁺及Re^-一並進入蒸餾液中，而Hg、Mo、Bi及Te只有很少量被蒸餾出來。

62.5.2.2 共沉澱分離法

(1)以砷(Ⅲ)為聚集劑

在4mol/LHCl或3mol/LH₂SO₄中，以砷(Ⅲ)為聚集劑，通入硫化氫可使微量錸與之共沉澱，生成的棕褐色Re₂S₇易溶於含過氧化氫的氫氧化銨或氫氧化鈉溶液中。

(2)高錸酸亞鉈

在pH4～6的乙酸鹽溶液中，高錸酸(ReO^-₄)與鉈(Ⅰ)生成高錸酸亞鉈沉澱，可與銅、鋅、鎘、鈷、鎳、鋁、錳、鈣、鎂等分離，鉬酸與鉈(Ⅰ)也生成沉澱，可用檸檬酸掩蔽(10mg檸檬酸可掩蔽16mg鉬)。

(3)氯化四苯(TPAC)

在5mol/LHCl至6mol/LNH₄OH中均可用TPAC定量地沉澱ReO^-₄。Hg²⁺、Bi³⁺、Pb²⁺、Ag⁺、Sn²⁺、VO²⁺，以及MnO^-₄、ClO^-₄、IO^-₄、I^-、Br^-、F^-和SCN^-等離子干擾測定。VO^3-₄及WO^2-₄無干擾。如在含有0.6mol/L酒石酸鹽的氨性介質中且調節pH8～9的溶液中進行沉澱，則可與Hg²⁺、Bi³⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Pb²⁺、Ag⁺、Sn²⁺、VO²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、SO^2-₄、PO^3-₄、AsO^3-₃、VO^3-₄、MoO^2-₄、WO^2-₄、BO^3-₃等分離，MnO^-₄與錸同時沉澱。

(4)高氯酸四苯(TPAP)

微克量錸可在酸性、中性或鹼性溶液中定量地與TPAP生成沉澱，MoO^2-₄不沉澱。在鹼性溶液中(約2mol/LNaOH)進行沉澱，錸可與大量MoO^2-₄、WO^2-₄、AsO^3-₃、AsO^3-₄、ZnO^2-₂、AlO^-₂、CrO^2-₄、VO^2-₃、SeO^2-₃、NO^-₃、PO^3-₄等分離，析出的沉澱溶於熱水後用2mol/LHClO₄或過量高氯酸處理以交換出高錸酸離子，可用於光度法測定輝鉬礦中的錸。

在pH<7.5，以鐵(Ⅲ)共沉澱鉬，ReO^-₄留在溶液中。

在pH3.5～7.5的乙酸鹽緩沖溶液中，8-羥基喹啉可沉澱鉬而錸留於溶液中。

在冷的(1+9)硫酸或鹽酸溶液中，在Fe³⁺存在下，用Th⁴⁺、Rb²⁺或AsO^3-₄為聚集劑，銅鐵試劑可定量地沉澱鉬，殘余的銅鐵試劑用三氯甲烷萃取除去，錸留於水溶液中。

62.5.2.3 離子交換與吸附法

(1)紙色層析分離

以異丙醇-濃硝酸-水(7+2+2)的混合溶液為展開劑，使錸與鎢、鉬分離。R_f值分別為0.90、0.33和0。此法可分離10倍～100倍鎢及鉬存在下的1μg的錸。

(2)陽離子交換樹脂

在pH1.5～5.0的鹽酸中，鉬以MoO^2-₄形式與大多數金屬(鐵、銅、鎳、錳、鋁等)一並被樹脂吸附，而ReO^-₄進入淋洗液中，可使錸與鉬分離。

(3)陰離子交換樹脂

陰離子交換樹脂分離富集情況及其他樹脂交換分離富集錸，見表62.16、表62.17。

表62.16 陰離子交換樹脂分離富集情況

續表

表62.17 其他樹脂交換分離富集錸

(4)活性炭吸附

常溫下(25℃)，活性炭在pH8.2～9.0時，對錸、鉬的吸附率分別為E(Re):96.1%～93.0%，E(Mo):0.7%～0.001%。此條件能成功分離錸和鉬。

62.5.2.4 溶劑萃取法

(1)萃取分離鉬

a.羥基喹啉-氯仿。在pH1.5～5.6的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，1g/L8-羥基喹啉/氯仿可萃取鉬及鎢，錸不被萃取。

b.銅鐵試劑-氯仿。在1mol/LH₂SO₄中，用10g/L銅鐵試劑-氯仿可定量萃取分離鉬，錸不被萃取。

c.乙基黃原酸鉀-三氯甲烷。在2mol/LHCl或pH9～11的溶液中，鉬與乙基黃原酸鉀生成配合物定量地被三氯甲烷萃取，錸不被萃取，適用於分離含銅的鉬精礦中的錸。

d.N-苯甲醯苯胲-氯仿。在0.752～2mol/LH₂SO₄或pH3的鹽酸介質中，鉬定量地被N-苯甲醯苯胲-氯仿萃取，可從微克量的錸中分離毫克量的鉬。

e.磷鉬雜多酸-乙酸戊酯。在0.52～0.7mol/LHCl中，鉬作為磷鉬雜多酸定量地被乙酸戊酯萃取，錸不被萃取。

(2)萃取分離錸

a.喹啉。在4mol/LNaOH溶液中，ReO^-₄定量地被喹啉萃取，可與50mg的Mo⁶⁺，100mgW⁶⁺、V⁵⁺、Se⁴⁺、As³⁺、As⁵⁺分離，蒸發除去喹啉或用水和四氯化碳反萃取使錸轉入水相。

b.丁酮。在5mol/LNaOH溶液中，ReO^-₄可被丁酮萃取(3次萃取幾乎接近定量)。可與Au、Ag、Bi、Cd、Fe²⁺、Ga、Mo⁶⁺、Pb、Pt⁴⁺、Sb³⁺、W、Zn等分離，用水和氯仿(7+10)反萃取，錸進入水相。

c.甲基異丁酮。在4mol/LH₂SO₄中，微克量ReO^-₄定量地被甲基異丁酮萃取，可與Mo(Ⅵ)(<0.18%)等分離，錸可用稀氫氧化鈉反萃取。

d.8-巰基喹啉-三氯甲烷。在5～11.5mol/LHCl中，錸的8-巰基喹啉配合物被三氯甲烷萃取。

e.三辛胺/三壬胺-二甲苯/三氯甲烷。在1～6.0mol/LH₂SO₄中，ReO^-₄定量地被三辛胺、三壬胺的二甲苯或三氯甲烷萃取，可與Zn、Cd、Co、Ni、Mn²⁺、Cr³⁺、Fe、In、Bi、Cu、Al、Ca、Mg、V⁵⁺、W⁵⁺、Mo⁶⁺等分離，被萃取的微量鉬可用飽和草酸溶液洗除，加入草酸鈉或硫酸鈉有利於抑制微量鉬的萃取，萃取的錸可用50～100g/L的氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銨溶液反萃取。

f.三丁胺-氯仿。在pH1～6.5HCl介質中，ReO^-₄定量地被三丁胺-氯仿萃取，可與60倍的Mo⁶⁺，600倍的Fe³⁺，6000倍的Ni，7000倍的Co、Pb，10000倍的Ag、Cu，12000倍的Cd等分離，被共萃取的微量Mo⁶⁺，可用飽和草酸鈉溶液洗除。

g.N-苄替苯胺-氯仿。在3.5～4.5mol/LH₂SO₄中，ReO^-₄定量地被N-苄替苯胺(C₆H₅CH₂NHC₆H₅)/氯仿萃取，可與Cu、Cd、As³⁺、Bi、Fe³⁺、Sb³⁺、Cr³⁺、Co、Ni、Ga、In、Ce³⁺、Ca、Mg、Sr、Se⁴⁺、Te⁴⁺、Ag、Hg²⁺、Tl³⁺等分離，Pd²⁺、Pt⁴⁺、V⁵⁺、Fe³⁺、Cr⁶⁺、Os⁶⁺、Ru⁶⁺、Ti⁴⁺、Ce⁴⁺與ReO^-₄同時被萃取，但除Pd²⁺、Pt⁴⁺以外的其他元素加入抗壞血酸後均不被萃取，U⁶⁺和Th也部分被共萃取，檸檬酸、酒石酸、草酸、抗壞血酸對萃取ReO^-₄無影響。有機相中的錸可用反萃取。

h.氯化四苯-三氯甲烷或二氯乙烷。在pH8～9且含用酒石酸或檸檬酸鹽的溶液中，ReO^-₄與氯化四苯離子生成的締合物可定量地被三氯甲烷或二氯乙烷萃取。當溶液中鉬與錸之比為10⁶∶1可定量分離鉬。20mg的Se⁴⁺、Ni、Fe³⁺、Pb、Zn、Cu²⁺、AsO^2-₃、AsO^3-₄、WO^2-₄、SiO^2-₃、SO^2-₄、PO^3-₄不被萃取。有機相中的錸可用濃鹽酸反萃取，也可在有機相直接測定錸。或將萃取液蒸干後，用水浸取並通過Dowex-50陰離子交換樹脂(H⁺型)，四苯離子被樹脂交換吸附，ReO^-₄進入洗脫液中。

i.其他溶劑萃取。見表62.18。

表62.18 其他溶劑萃取

62.5.2.5 液膜分離法

以二苯並-18-冠-6(DBC)-L113B-(CCl₄+n-Hrxance)-NaClO₄溶液組成的液膜體系。在下列條件下:膜相，DBC-L113B-(CCl₄+n-Hrxance)體積比為7+4+89;內相，0.2mol/LNaClO₄溶液，油內比為1+1;外相2mol/LH₂SO₄介質，乳水比為20+100;室溫(15～36℃)，攪拌速度250r/min;富集時間8min。200μgRe(Ⅶ)的遷移率(回收率)達99.5%～100.5%。50mgMo⁶⁺、W⁶⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Zn²⁺、Mg²⁺、Sn⁴⁺、La³⁺、Y³⁺、Cr³⁺、Bi³⁺、K⁺、Na⁺、Li⁺、NH⁺₄、Cd²⁺、Cs⁺，20mgCa²⁺、Pb²⁺，5mgPt⁴⁺、Pd²⁺等(均為最大限量)，大量Cl^-、SO^2-₄、NO^-₃、SO^2-₄、PO^3-₄等，都不被遷移富集或不影響富集錸。K⁺存在下，對遷移錸極為有利。富集方法用於鉬精礦、多金屬礦和合金中錸的硫脲光度法測定，效果較佳。

5. 陰離子交換分離-鹽酸底液方波極譜法

方法提要

試樣經酸溶分解，在稀氫溴酸介質中，鉛能形成穩定的配陰離子［PbBr₄］^2-，應用717強鹼性陰離子交換樹脂能分離干擾元素、富集鉛。本法採用的上柱液為0.15mol/LHBr-5g/LKBr混合液;淋洗液為熱的(1+9)HNO₃，淋洗體積為30mL。當測定溶液中存在100mgCu²+，50mgFe³⁺，20mgZn²⁺，10mgW、Mo⁶⁺，1mgSb⁵⁺、Bi³⁺、Sn²⁺、As，200μgIn³⁺、Se⁴⁺、Cd²⁺，50μgAu³⁺時，經陰離子交換樹脂分離，均不影響測定。少量錫經上柱分離後雖影響不太大，但仍有正干擾，可在分解試樣時加入鹽酸及氫溴酸蒸發，使錫成四溴化錫揮發除去。

試樣經預分離、富集後，用方波極譜儀在2mol/LHCl-12.5g/L抗壞血酸底液中測定鉛，峰電位約為-0.46V(對銀片電極)。本法適用於10×10^-6～1000×10^-6鉛的測定。

儀器

數字極譜儀，方波極譜部分。

銀片參比電極。

試劑

鹽酸。

硝酸。

氫氟酸。

高氯酸。

氫溴酸。

氫溴酸(0.15mol/L)-溴化鉀(5g/L)混合液稱取0.5gKBr，加入80mLHBr［c(HBr)=0.15mol/L］溶解，並稀釋至100mL，搖勻。用時配製。

抗壞血酸溶液(25g/L)用時配製。

鉛標准溶液ρ(Pb)=100.0μg/mL，ρ(Pb)=10.0μg/mL由ρ(Pb)=1.00mg/mL鉛標准儲備溶液(本章41.3.1鉛的EDTA容量法測定)稀釋配製。

717型陰離子交換樹脂將80～100目717型陰離子交換樹脂用40g/LNaOH溶液及(1+9)HNO₃浸泡處理，除去雜質，用蒸餾水洗至中性，備用。

離子交換柱將已處理好的717型樹脂裝入筒形漏斗，下接Ф8mm×100mm的交換柱，裝柱高約為9cm左右，控制流速約1.5mL/min，用水淋洗。漏鬥上疊放濾紙，用HBr-KBr混合液淋洗平衡。

校準曲線

移取0mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、…、10.00mL鉛標准溶液［ρ(Pb)=100.0μg/mL］或0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、…、20.00mL鉛標准溶液［ρ(Pb)=10.0μg/mL］，分別置於25mL燒杯中，低溫蒸至近干，然後按試樣分析步驟操作，測得峰電流值，繪制校準曲線。

分析步驟

稱取0.1～0.5g(精確至0.0001g)試樣置於100mL聚四氟乙烯燒杯中，用水潤濕，加10mLHCl，蓋上表面皿，於低溫電熱板上溶解20～30min。洗去表面皿，再加入5mLHNO₃、3mLHF和1mLHClO₄，繼續加熱溶解，蒸發至白煙冒盡。加入2mLHBr和1mLHCl，加熱除砷、銻、錫。加入1mLHNO₃，蒸干。加入1mLHCl及5滴HClO₄，蒸發至白煙冒盡。

加入5滴(1+1)HCl，蓋上表面皿，微熱溶解乾涸物。加入10mLHBr-KBr混合液，微熱，用少量水洗去表面皿，冷卻後再加入5mLHBr-KBr混合液，搖勻。將此溶液傾入已准備好的交換柱漏鬥上，進行過濾交換。用HBr-KBr混合液洗凈燒杯及濾紙，棄去濾紙，用30mL熱(1+9)HNO₃淋洗吸附在樹脂上的鉛(每次10mL，分3次淋洗)，用50mL燒杯承接。加入10滴HClO₄，蒸發至白煙冒盡，取下冷卻後，再加入5滴(1+1)HCl，水吹洗杯壁，低溫蒸發至近干。

准確加入12.5mL4mol/LHCl，蓋上表面皿微熱，准確加入12.5mL抗壞血酸溶液，搖勻，放置10min。於起始電位-0.3V處，用極譜儀方波部分測定，記錄峰電流值，測得鉛量。

鉛含量的計算公式同式(41.2)。

6. 分離和預富集

銦的分離和預富集常採用溶劑萃取、離子交換與吸附、液膜分離、沉澱分離、蒸餾分離等方法。

62.3.2.1 溶劑萃取法

(1)鹵化物的萃取

礦石中銦的含量甚微，實際工作中常以溶劑萃取法進行富集。應用鹵化物萃取，可使銦與許多元素分離。許多含氧有機溶劑都能很好地萃取碘化銦，而溴化銦次之，氯化銦最差。

在6mol/LHCl中，乙醚經兩次萃取能定量地萃取鎵(Ⅲ)和鐵(Ⅲ)，金(Ⅲ)、鉈(Ⅲ)、銻(Ⅴ)、鉬(Ⅵ)等也被一起萃取，而銦不被萃取。

從氫溴酸介質中，用乙醚萃取銦是經常採用的方法，銦的萃取率在4mol/LHBr中為99%，而在3mol/LHBr中則為89.3%。在3.2mol/L、4.2mol/L、5.5mol/L和6mol/LHBr介質中，銦的萃取分配系數分別為1、10、100和30～40。通常是在4～6mol/LHBr中萃取銦，與銦一起被萃取的有鐵(Ⅲ)、鎵、銻(Ⅴ)、鉈(Ⅲ)，以及金(Ⅲ)、鉬(Ⅵ)、錸(Ⅶ)和少量鋅、碲(Ⅳ)。在5mol/LHBr中，以碘化鉀還原鐵(Ⅲ)，用乙醚或乙酸丁酯萃取銦，除鎵、鉈(Ⅲ)、金(Ⅲ)同時定量地被萃取外，大量鐵、銅、鉬、鋅、鎘、鎳以及汞等只有微量被萃取入有機相;有機相經萃洗後，再用含有過氧化氫的6mol/LHCl反萃取銦，則鎵、鉈(Ⅲ)、金仍留於有機相中，既達到銦、鎵、鉈的彼此分離，又可利用此分離方法進行銦、鎵、鉈的連續測定。萃取時亦可用三氯化鈦還原鐵(Ⅲ)，此時鉈與金也被還原成低價或單質狀態，只有鎵與銦一起被萃取。亦可用溴化鈉-硫酸介質替代氫溴酸介質，因其中含有大量硫酸鈉作鹽析劑，降低乙醚在水相中的溶解度，有助於提高萃取率。

在0.5～2.5mol/LHI介質中，用乙醚或類似含氧溶劑可定量萃取銦。例如在1.5mol/LHI中，銦的濃度在0.026～5.4×10^-6mol/L范圍內，其萃取率均達99%。與銦一起被萃取的有錫(Ⅱ)、鎘、鉈(Ⅲ，Ⅰ)、鎵、鐵(Ⅱ)，鋁和鈹等不被萃取，鉍、銅、鋅、汞和銻部分被萃。氟化物、磷酸鹽、檸檬酸鹽和氰化物等的存在不影響萃取，但大量氯化物的存在會降低銦的萃取率。氫碘酸介質也可用碘化鉀-硫酸介質替代。為使銦進一步與其他元素分離，可用水再從有機相中反萃取銦，但選擇性仍不如氫溴酸介質。

不同有機溶劑對鹵化銦的萃取效果是:3-甲基丁酮-［2］>4-甲基戊酮-［2］>乙酸乙酯>乙醚>異戊醇。

實際工作中通常採用乙醚或乙酸丁酯。用乙醚萃取銦通常需要萃取兩次，而用乙酸丁酯則一次就能將銦定量萃取。有鹽析劑存在時，乙醚萃取也只需一次就可以。

(2)非有機溶劑萃取

在25mL體積中，pH2.6～4.6，用5mL(3+7)Tween80和20g(NH₄)₂SO₄萃取In³⁺，其萃取率可保持在95%以上。以聚乙烯醇縮對甲醯基偶氮-8羥基喹啉為顯色劑，對20μgIn³⁺，3gNa⁺、K⁺、Cl^-、NO^-₃、CO^2-₃、SO^2-₄，50μgCa²⁺、Mg²⁺，40μgCd²⁺、Zn²⁺、Ti⁴⁺、Sn⁴⁺、La³⁺、Bi³⁺、Ce³⁺、Pb²⁺、Cu²⁺，20μgCr³⁺、Nb⁵⁺、Mo⁶⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Fe³⁺不幹擾測定。Mn²⁺、Al³⁺、V⁵⁺、Co²⁺等有干擾。採用50g/L硫脲-100g/L檸檬酸鈉5mL混合掩蔽，可允許100μgFe³⁺，500μgCu²⁺，200μgAl³⁺，200μgTi⁴⁺，500μgSn⁴⁺。方法實現了In³⁺和Al³⁺等離子的定量分離。

(3)P₂₀₄、P₅₀₇萃取分離

P₂₀₄:2-(2-乙基己基)磷酸，P₅₀₇:2-(2-乙基己基)磷酸單酯。均以200#溶劑油作稀釋劑，濃度(1+4)，相比(1+1)，萃取率都隨酸度增大而減小;在同一酸度下，P₅₀₇萃取銦的能力小於P₂₀₄，兩者均需在較低的酸度下進行;P₅₀₇萃取酸度在pH0.5～2.0，銦的萃取率>95%，P₂₀₄萃取酸度在pH0.3～2，銦可被完全萃取。反萃取銦時，P₂₀₄需用6mol/LHCl，而P₅₀₇僅用2～3mol/LHCl。用P₂₀₄萃取銦，基本上可完全分離Zn、Cu、Cd、As、Sb、As、Sb、Na等金屬;少量Fe³⁺進入有機相，可預先用還原劑亞硫酸鈉、鐵屑或銅屑等處理。

(4)N₅₀₃萃取分離

N₅₀₃:N，N-二(1-甲基庚基)乙醯胺，以200#溶劑油作稀釋劑，濃度(4+6)，相比(1+3)～(1+4)。在2.6～2.8mol/LHCl中，銦可被定量萃取，萃取率>98%。用1mol/LHCl反萃取銦，0.1mol/LHCl可反萃取錫，工業上可用於銦錫分離。

(5)苯並-15-冠-5萃取分離

以1，2-二氯乙烷作稀釋劑，在1mol/LKI-0.04mol/L抗壞血酸存在下，0.01mol/L苯並-15-冠-5可完全萃取In³⁺。0.02mol/LHCl反萃取5min，反萃取率>99%。100倍Zn²⁺、Ni²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺，50倍Cr³⁺(對100μgIn³⁺)，基本上不幹擾In³⁺的PAR光度法測定。

(6)N1₉₂₃萃取分離

N1₉₂₃:長碳鏈烷基伯胺，在硫酸介質中，隨著酸度的增加，N1₉₂₃對Ga、In、Tl的萃取率明顯下降，其萃取能力大小順序為Tl>In>Ga;當H₂SO₄酸度為0.05mol/L時，(1+9)N1₉₂₃-乙苯對In、Tl能定量萃取，而當H₂SO₄酸度≤0.05mol/L時，Ga才能有較高的萃取率。由於Ga易水解，一般以0.05mol/LH₂SO₄為宜。在此萃取體系下，Al³⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、As³⁺等不被萃取，鹼土金屬和鹼金屬也不能被萃取。3mol/LH₂SO₄可完全反萃取In，0.5～1.0mol/LHCl可反萃取Ga，反萃率≥95%。

8-羥基喹啉銦在微酸性介質中(pH4.0)可被三氯甲烷萃取，而與一些元素分離。

在酸性介質中用三氯甲烷可萃取鐵、鎵與銅鐵試劑生成的螯合物，而銦不被萃取。

62.3.2.2 離子交換與吸附法

(1)陽離子交換樹脂分離富集

銦在pH1～pH3的鹽酸介質中能定量地吸附在陽離子交換樹脂上，在含有脂肪醇、丙酮等有機溶劑的鹽酸溶液中，分配系數增大，可與許多元素分離。可用(3+1)丙酮+0.1mol/L鹽酸先洗提鉍、鎘，再以(1+1)丙酮+0.04mol/L鹽酸洗提銦。鐵(Ⅲ)、鋅、鎵、鉛、錳、鈾(Ⅵ)、銅(Ⅱ)、釩(Ⅳ)等均留在柱上。

銦也可在低濃度氫溴酸介質中被陽離子交換樹脂吸附，可用0.5mol/L鹽酸-(3+7)丙酮溶液洗提銅、鋅、鎵、鐵、鈦、錳、鈾、鉛、鈉、鎳、鈷等，再用0.2mol/L氫溴酸+(1+1)丙酮溶液洗提鎘、鉍、金、鉑、鋁、鉬和錫，最後洗提銦。

(2)巰基棉分離富集

在pH4.0時，巰基棉可定量富集痕量In³⁺，飽和吸附量為181μg/g，In³⁺可被0.8mol/LHNO₃定量洗脫。於石墨爐原子吸收光譜法測定，對5μgIn³⁺，經富集後，部分離子允許量為:Al³⁺(500mg)，Cu²⁺、Zn²⁺(50mg)，K⁺、Na⁺、Mg²⁺(20mg)，Ca²⁺、Fe³⁺(10mg)，方法回收率92.8%～100.6%。

(3)巰基葡聚糖凝膠分離富集

巰基葡聚糖凝膠pH5.0以上時，In³⁺可定量吸附，1.0mol/LHCl可定量洗脫。於微乳液介質中［(溴化十六烷基吡啶+正丁醇+正庚烷+水)的質量比例為(1+0.1+0.1+0.97)］，三甲氧基苯基熒光酮顯色光度法測定銦，100倍的Pb²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Sb³⁺、W⁶⁺、Mo⁶⁺和Ga³⁺，200倍的Cu²⁺、Sn⁴⁺、Ag⁺、Al³⁺、Fe³⁺和Cr³⁺不幹擾測定。

(4)色譜分離

a.TBP色譜柱分離。以聚三氟氯乙烯載體、負載磷酸三丁酯(TBP)為固定相的萃取色譜柱，銦可在0.8mol/LHBr中被定量萃取吸附，金、銀、鉈和鎘也被萃取，鐵(Ⅲ)、錳(Ⅱ)、銅、鋅、鈣、鎳、鎵、鋁、鎂、鉛等不被萃取。用水洗脫銦，鎘被洗脫，金、銀、鉈不被洗脫，洗脫液中可能尚有微量鉛或銅殘留。

b.P₅₀₇色譜柱分離。將200g/LP₅₀₇塗載於硅烷化硅球(150～200目)上作為固定相，上柱液為pH1.5的硫酸-氨基乙酸溶液，只有銦、鎵、鋁、鉍留於柱上。先用0.5mol/LH₂SO₄淋洗出鎵和鋁，再用1mol/LH₂SO₄淋出鉍，最後用1mol/LHCl淋洗出銦。

c.P₃₅₀色譜柱分離。在1mol/LHBr中，In³⁺被定量吸附，以水作解脫劑，可將In³⁺全部解脫，富集0.2μg銦，100mg的Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Na⁺，50mgAl³⁺，40mgK⁺，10mg的Ti⁴⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺，經色層柱分離後，均不幹擾石墨爐原子吸收光譜法測定銦，方法檢出限(3σ)為0.022μg/g。

d.CL-N₂₃₅萃取色譜柱分離。萃銦余液中In、Ge的分離，以N₂₃₅為萃取劑，酒石酸為配位劑，在流動相pH1.5～2.5，線性流速0.46mL/min條件下，鍺的吸萃率可達98%以上;可用4mol/LH₂SO₄反洗鍺，流速0.5mL/min。Zn、Fe、Cu、Cd、的存在對鍺的吸萃無影響。

62.3.2.3 液膜分離法

以P₂₉₁為流動載體液膜富集銦，最優條件為:膜相由P₂₉₁-L113A-液體石蠟油+煤油(5+4+4+87)組成，內相為0.2mol/LH₂SO₄和硫酸肼水溶液，外相試液為pH3～4介質，富集溫度15～36℃，富集時間8min，油內比為1+1，乳水比為20+100。In³⁺的遷移富集率達99.5%～100.4%。對200μg的銦，在DLC、酒石酸、NaF、抗壞血酸和硫脲存在下，500mgFe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Sn⁴⁺、Zr⁴⁺、Ti⁴⁺、Cr³⁺、Bi³⁺、Hg²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Mo⁶⁺、∑REE³⁺、K⁺、Na⁺、NH⁺₄、Cs⁺等都不遷移透過此液膜，大量F^-、Cl^-、ClO^-₄、NO^-₃、SO^2-₄、SiO^2-₃也不影響分離富集In³⁺。

62.3.2.4 沉澱分離法

(1)單寧沉澱分離

在草酸存在下的微酸性鹽酸介質中(甲基紅剛呈紅色)，錫、銻、鉍可被單寧沉澱分離，銦留於濾液中，用氫氧化銨中和並補充一些單寧可沉澱回收銦。

(2)氫氧化銦沉澱分離

分離大量鉛，可將它們的硝酸鹽溶液用稀氫氧化銨中和至出現微弱渾濁，加入大量乙酸銨溶解鉛，然後加入適量六次甲基四胺並煮沸，銦以氫氧化銦沉澱析出。必要時用硝酸溶解沉澱，重復沉澱一次。

在沸騰的含有硝酸銨的溶液中，小心滴加氫氧化銨至甲基紅指示劑剛變橙色，氫氧化銦沉澱即析出，可與鎘、鋅、銅、鎳、鈷、錳分離。必要時用硝酸溶解沉澱，重復沉澱一次。

(3)硫化沉澱分離

於0.025mol/LHCl中，不斷通入硫化氫並加熱至70℃保溫2h，則In₂S₃沉澱即析出，可與錳、鋁、鐵分離。或在氨性酒石酸鹽介質中，以鈹為載體用磷酸鹽將銦沉澱，也可和錳、鋁、鐵分離。

銦、錫最佳分離條件，以H₂S為沉澱劑，溫度50℃，反應時間20min;在1mol/LH₂SO₄中，錫完全沉澱，而銦損失率僅為0.47%。

(4)其他

在微酸性冷溶液中，可用鋅屑還原沉澱單質銦，鎵因不被還原而得以分離。溶液需保持微酸性，以免鎵生成鹼式鹽沉澱，最好是用乙醚萃取氯化鎵，銦不被萃取。

當有碘化物存在時，痕量銦可與次甲基藍等鹼性染料生成沉澱，可與一些金屬離子分離。

在鹽酸介質中，可用蒸餾法將銦與砷分離。用碘化鉀還原砷(Ⅴ)至砷(Ⅲ)，蒸發至干，反復加鹽酸、蒸干至砷完全揮發為止。

7. 陽離子交換樹脂分離-偶氮胂Ⅲ光度法

方法提要

試樣經鹼熔，水提取過濾，鹽酸溶解沉澱，經陽離子交換樹脂分離富集鋯鉿，在酸性溶液中，與偶氮胂Ⅲ形成綠色配合物，在波長660nm處有最大吸收。配合物顏色的強度隨鹽酸濃度增加而加深，並且相當穩定。

儀器

分光光度計。

試劑

過氧化鈉。

硫酸。

鹽酸。

過氧化氫。

氫氧化鈉溶液(10g/L)，加幾滴過氧化氫。

氯化銨溶液(200g/L)。

草酸銨溶液(40g/L)。

偶氮胂Ⅲ溶液(2g/L)稱取2g偶氮胂Ⅲ，用1mo1/LHCl溶解並定容於1L，混勻，過濾備用。

鋯標准儲備溶液ρ(Zr)=1.00mg/mL稱取3.5328g氯化鋯醯(ZrOC1₂·8H₂O)於燒杯中，加入40～50mL8mol/LHCl溶解。如溶液混濁需過濾，移入1000mL容量瓶中，用8mol/LHCl稀釋至刻度，混勻。

鋯標准溶液ρ(Zr)=1.0μg/mL用8mol/LHCl稀釋鋯標准儲備溶液配製。

離子交換柱取80～100目的743陽離子交換樹脂，用蒸餾水浸泡半天，再用4mol/LHCl浸泡半天，以4mol/LHCl洗1次。將樹脂裝入內徑為0.8～1cm、長為10cm，出口內徑為0.2cm的交換柱中，柱的上下端充填少量玻璃絲，上柱前用20mL1mol/LHCl淋洗平衡。

樹脂的再生洗脫鋯以後的樹脂，用100mL6mol/LHCl洗脫稀土。加入15mLNH₄Cl溶液轉型，用10mL水淋洗，加入25mL草酸銨溶液洗脫釷，用10mL水淋洗，然後用20mL4mol/LHCl平衡，用水洗至中性，備用。

校準曲線

移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL鋯標准溶液，分別置於一組25mL比色管中，補加8mol/LHCl至20mL，准確加入1mL2g/L偶氮胂Ⅲ鹽酸溶液，用8mol/LHCl稀釋至刻度，混勻。用1cm比色皿，以試劑空白溶液作參比，於分光光度計660nm波長處測量吸光度，繪制校準曲線。

分析步驟

稱取0.lg(精確至0.0001g)試樣，置於剛玉坩堝中，加入1.5gNa₂O₂，攪勻，再覆蓋一層過氧化鈉。在600℃熔融15min，取出冷卻，放入150mL燒杯中，用熱水提取並煮沸數分鍾，洗出坩堝。用中速濾紙過濾，用氫氧化鈉溶液洗滌燒杯和沉澱6～8次，水洗2次。濾液棄去。用熱25mL4mol/LHCl溶解沉澱於原燒杯中，加入75mL水，混勻。將溶液以1～2mL/min的流速通過交換柱。用50mL1mol/LHCl分4次洗滌燒杯和交換柱，再用25mL(7+93)H₂SO₄洗脫鋯(鉿)於50mL燒杯中。於電熱板上加熱蒸發至硫酸煙冒盡，用8mol/LHCl提取，移入50mL容量瓶中，用8mol/LHCl稀釋至刻度，混勻。

分取5.0mL試液於25mL比色管中，用8mol/LHCl稀釋至20mL，以下按校準曲線進行測定。

按式(59.1)計算鋯(鉿)的含量。

注意事項

50mL溶液中，100mgCa、Mg、Al，50mgMn，40mgBi，30mgPb，25mgGa，20mgSn，15mgFe(Ⅱ)、Ti，10mgNi、Be、Co、In，5mgCu、Cr、Nb，及1mgLa、Se均不幹擾鋯的測定。鈧、釷和鈾嚴重干擾。1mgV⁵⁺、40μgCr⁶⁺、400mgNO^-₃對試劑有氧化作用。氟、硫酸根、EDTA以及有機含氧酸等與鋯配位，也干擾測定。

8. 當含鹽濃度較高時，應該用離子交換法還是膜分離法，為什麼

膜分離法對水進行脫鹽處理,是目前水的脫鹽技術中效為先進的工藝,單純的膜組件設備只是系統中的核心設備,當然還需其它設備配合,否則膜分離設備的組件容易發生故障…。

9. 處理含鹽濃度較高的廢水時，採用膜分離法好還是離子交換法好

處理含鹽濃度較高的廢水時，採用膜分離法好還是離子交換法好
粘度低的採用膜分離法好極性強的是離子交換法好

10. 離子交換樹脂如何脫鹽

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程：

離子交換樹脂內作用環境中的容水溶液中，含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換，使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）。

水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。