螯合萃取劑中有兩個(gè)參加反應(yīng)的官能團(tuán)
這類萃取劑在萃取過程中生成具有螯環(huán)的萃合物——即螯合物。這類萃取劑中一些重要的反應(yīng)官能團(tuán)，及其能作用的元素，列于表2-14中。
在螯合萃取劑中，至少要有兩個(gè)參加反應(yīng)的官能團(tuán)，其中一個(gè)為OH或SH,另一個(gè)為具有給電子性質(zhì)的堿性官能團(tuán)，金屬置換OH或SH上的氫，陶?；剞D(zhuǎn)窯并與堿性官能團(tuán)配位形成穩(wěn)定的五元或六元環(huán)(從鍵角上看五元或六元環(huán)最穩(wěn)定)。
螯合萃取劑的萃取能力既與配位基的堿性大小有關(guān)，也與成鹽基團(tuán)的酸性強(qiáng)弱有關(guān)。三筒干燥機(jī)通常堿性官能團(tuán)的配位原子為氮、硫或氧，其負(fù)電性按以上次序遞減，所以堿性——即配位能力也是如上順序遞增的。
另一方面，OH或SH基酸性越強(qiáng)，則形成螯合物的趨勢越大，即能夠在低的pH值下進(jìn)行萃取。因此，在萃取劑分子的適當(dāng)位置上引入電負(fù)性的基團(tuán)使其酸性增加，就能提高其萃取能力。例如，β一雙酮類萃取劑中的噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)和乙酰丙酮(HAA)。HTTA的Ka=7 x 10-7, HAA的Ka=1.3 x 10-9，HTTA的離解常數(shù)Ka比HAA的增加了540倍，這是由于在HTTA分子中引進(jìn)了3個(gè)電負(fù)性很強(qiáng)的F原子，通過誘導(dǎo)效應(yīng)使H-O-基的0原子的電負(fù)性得到加強(qiáng)，即0原子要把與H結(jié)合的一對(duì)公共電子拉過來，而使H+電離的傾向增加，故其Ka增大。Ka的增加，將導(dǎo)致萃取能力的提高。所以HTTA萃取釷可在酸性溶液中進(jìn)行，而HAA萃取釷只能在中性或弱酸性溶液中進(jìn)行，前者的pHl/2=0.51，后者的pHl/2 =5。HTTA對(duì)Th4+的萃取平衡常數(shù)為8，而HAA萃取Th4+的萃取平衡常數(shù)是10-l2，故前后比后者要大13個(gè)數(shù)量級(jí)。 |
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