khimie.ru

Жидкостная экстракция основана на расделении веществ между двумя несмешивающимися растворителями; известен, по крайней мере, с середины XIX в. и получил широчайшее распространение через 100 лет — в 50-60-е гг. XX в. Течение нескольких десятилетий он был одним из самых важных аналитических методов разделения и концентрирования, особенно микроэлементов и органических соединений; кроме того, играл и играет огромную роль в атомной технологии и гидрометаллургии цветных и редких металлов.

В 1845 г. К. Хайне (К. Гейне) для определения брома в минеральной воде разработал методику экстракционно-фотометрического анализа. Экстракция тиоцианатов (роданидов) разных металлов диэтиловым эфиром была описана и применена для аналитических и препаративных целей в 60-е гг. XIX в. Например, так экстрагировали диэтиловым эфиром молибден(V). Была также показана возможность экстракционного разделения смесей ряда элементов (железо-кобальт, платиновые металлы). Экстракция железа (III) диэтиловым эфиром из растворов соляной кислоты предложена в 1892 г. Этот метод, как и извлечение тиоцианата молибдена, применяется до сих пор. Одно из первых сообщений об экстракции хелатов появилось в 1900 г.; экстрагировали хром раствором дифенилкарбогидразида в бензоле. О. Баудиш в 1917 г. изучал экстракцию купферонатов. Большое значение имели работы Г. Фишера в 1920-е гг. по экстракции комплексов с дитизоном. Исследования Г. Фишера выявили зависимость распределения элементов от концентрации реагента, металла и ионов водорода, подобные зависимости позднее были установлены и для Других экстракционных систем. Работы по дитизону имели и большое прикладное значение.

Если не считать закона распределения, установленного экспериментально М. Бертло и Ж. Юнгфлейшем (1872) и теоретически Нернстом (1892), начало количественному описанию экстракции (с химических позиций) положили И. М. Кольтгоф и Е. Б. Сендел, которые опубликовали в 1941 г. уравнение, характеризующее экстракцию хелатов. Г. Ирвинг и Р. Уильяме развили эту теорию. Ряд исследователей (Я. Ридберг, В. В. Фомин, Д. Дирсен и др.) разработали экстракционные методы изучения комплексообразования в растворах. Советский физикохимик А. М. Розен в 1957 г. теоретически описал экстракцию металлов нейтральными экстрагентом типа трибутилфосфата. Наибольшее практическое применение экстракция получила с середины 1950-х гг. Мощный толчок развитию экстракционного метода дали работы по ядерной технологии. В частности привело к появлению и широкому использованию новых экстрагентов — фосфорилсодержащих, особенно трибутилфосфосфата также высокомолекулярных аминов. Позднее эти экстрагента стали использовать в аналитической химии. Другие экстрагенты наоборот, из аналитической химии перешли в промышленное, особенно хелатообразующие реагенты (гидроксиоксимы, 8-гидроксихинолин и др.) и частично соли четвертичных аммониевых оснований.

В 1950-е гг., когда экстракция уже довольно широко применялась, многие важнейшие вопросы ее химии были нерешенными; как теперь ясно, некоторые процессы тогда интерпретировали неправильно. Однако последующие исследования объяснили химизм большинства экстракционных процессов.

Существенный вклад в это направление внесли отечественные специалисты, в том числе школа химиков, созданная одним из авторов этой книги. Было обнаружено, объяснено и использовано на практике явление взаимного влияния элементов при экстракции (зарегистрировано как открытие), обоснован так называемый гидратно-сольватный механизм экстракции (Ю. А. Золотов, 1963), предложено много новых и эффективных экстрагентов. Написана серия монографий, посвященных экстракции, переведенных на иностранные языки.