Synergistic extraction of cadmium and cobalt with mixtures of 4-stearoyl-pyrazol-5-ol and tri-n-octylamine in toluene

Summary

The synergistic extraction of cobalt and cadmium (M ²⁺) from 1M sodium perchlorate medium with mixtures of 1-phenyl-3-methyl-4-stearoyl-pyrazol-5-ol (HPMSP) and tri-n-octylammonium perchlorate (TOAH⁺, ClO ⁻₄ ) in toluene, at 25°C, has been studied. Co and Cd are extracted asM(PMSP) ₂ species with HPMSP alone (log₁₂=−7.4 and −9.4 respectively), and as [TOAH⁻,M(PMSP) ⁻₃ ] species in the presence of (TOAH⁺, ClO ⁻₄ ). At high (TOAH⁺, ClO ⁻₄ ) concentrations, the synergistic equilibrium is:

$$M^{2 + } + 3\overline {HPMSP} + {\raise0.5ex\hbox{$\scriptstyle 1$}\kern-0.1em/\kern-0.15em\lower0.25ex\hbox{$\scriptstyle 2$}}(\overline {TOAH^ + ,ClO_4 ^ - } )_2 \rightleftharpoons [\overline {TOAH^ + ,M(PMSP)_3 ^ - } ] + 3H^ + + ClO_4 ^ - $$

of constant logK ₁₃₁=−7.10 and −9.45 (M=Co and Cd, respectively). Owing to the anionic exchange between HPMSP and (TOAH⁺, ClO ⁻₄ ) (logK _exc=−4.0) that occurs at highestpH range, the synergistic extraction of cadmium, at low ammonium concentrations, is better described by:

$$Cd^{2 + } + 2\overline {HPMSP} + (\overline {TOAH^ + ,PMSP^ - } ) \rightleftharpoons [\overline {TOAH^ + ,Cd(PMSP)_3 ^ - } ] + 2H^ + $$

of constant logK ₁₂₁=−4.65.

Zusammenfassung

Es wurde die synergistische Extraktion von Kadmium und Kobalt (M ²⁺) aus 1M Natriumperchlorat-Lösungen mit Mischungen von 1-Phenyl-3-methyl-4-stearoyl-pyrazol-5-ol (HPMSP) und Tri-n-octylammoniumperchlorat (TOAH⁺, ClO ⁻₄ ) in Toluol bei 25°C untersucht. Co²⁺ und Cd²⁺ werden mit HPMSP allein alsM(PMSP) ₂ Spezies extrahiert (logK ₁₂=−7.4 bzw. −9.4), in Gegenwart von (TOAH⁺, ClO ⁻₄ ) hingegen als [TOAH⁺,M(PMSP) ⁻₃ ]. Bei hohen (TOAH⁺, ClO ⁻₄ )-Konzentrationen läßt sich das synergistische Gleichgewicht wie folgt schreiben:

$$M^{2 + } + 3\overline {HPMSP} + {\raise0.5ex\hbox{$\scriptstyle 1$}\kern-0.1em/\kern-0.15em\lower0.25ex\hbox{$\scriptstyle 2$}}(\overline {TOAH^ + ,ClO_4 ^ - } )_2 \rightleftharpoons [\overline {TOAH^ + ,M(PMSP)_3 ^ - } ] + 3H^ + + ClO_4 ^ - $$

mit den Konstanten logK ₁₃₁=−7.10 bzw. −9.45 für Co²⁺ bzw. Cd²⁺. Wegen des im höchstenpH-Bereich auftretenden Anionenaustauschs zwischen HPMSP und (TOAH⁺, ClO ⁻₄ ) (logK _exc=−4.0) wird die synergistische Extraktion von Kadmium bei geringen Ammoniumkonzentrationen besser folgendermaßen beschrieben:

$$Cd^{2 + } + 2\overline {HPMSP} + (\overline {TOAH^ + ,PMSP^ - } ) \rightleftharpoons [\overline {TOAH^ + ,Cd(PMSP)_3 ^ - } ] + 2H^ + $$

mit der Konstanten logK ₁₂₁=−4.65.