传统的萃取分离法主要是采用与水互不相溶的有机溶剂作萃取溶剂，有的反应速度慢，传质速率低，分配比较小而需要在振荡器上进行较长时间振荡或多次萃取才能达到定量萃取的目的。均相萃取、异相分离萃取体系可以克服异相萃取分离技术中的一些缺点而受到重视。本文以乙醇为萃取溶剂，均相萃取、异相分离Pd(II)。试验表明硫酸铵存在下乙醇与水分相过程中，钯(II)与碘负离子开成的二阶碘化钯负离子与质子化乙醇形成电中性的缔合物乙醇与二阶碘化钯负离子被乙醇相萃取，能使钯(II)从铁(III)、铝(III)、锌(II)、锰(II)、锡(II)、铬(III)、钴(II)的混合溶液中分离。该体系萃取分离钯，与传统的盐酸-(β-巯基氢化肉桂酸异戊酯)-苯体系和硫酸-(β-巯基-β-苯丙酰苯)-三氯甲烷体系相比，具有不使用有毒溶剂、试剂用量少、分离成本低、分离迅速、操作简便等优点。

一、实验部分

硫酸铵、无水乙醇、碘化钾(0.1克/毫升)、缓冲溶液(pH=1-6)，所用试剂均为分析纯。

Cintra10型紫外可见分光仪，VIS-723型分光光度计，pHS-3C精密pH计。

于25毫升磨口比色管中，加入一定量的无水乙醇和金属离子试液及一定量的缓冲溶液，调节pH值，用水稀释至10毫升，再加入一定量固体硫酸铵，摇荡约0.5分钟，静置片刻，待溶液分为水-乙醇两相后，移取乙醇或下层盐水相，用分光光度法测量被萃取金属离子的量，计算萃取率E(%)。

二、结果与讨论

1、乙醇水溶液分相条件的选择固定乙醇在水溶液中的浓度，分别加入不同量的碳酸钠、硝酸钠、氯化钠、氯化铵、化肥硫酸铵，试验结果发现，只有硫酸铵与碳酸钠能使水与乙醇分相，这表明二价阴离子具有较强的盐析作用及分相能力。

改变乙醇在水溶液中的浓度，考察水-乙醇分相时所需盐量(见图1)。乙醇浓度增加时，自由水分子浓度降低，水-乙醇分相时所需盐的量相应减小，根据分离时对乙醇与水相体积比的要求，可以通过改变盐的用量以控制萃取分离时乙醇用量的大小。碳酸钠的分相能力大于硫酸铵，这与碳酸根离子的水合作用能力大于硫酸根离子的情况相一致，考虑到碳酸根离子能与大多数金属离子生成碳酸盐沉淀，实验中选择硫酸铵作为盐析剂。

当乙醇为3毫升，加水使总体积为10毫升，摇匀后加入硫酸铵，测得析出的乙醇相体积随硫酸铵用量的增加变化情况。当加入2克硫酸铵，析出乙醇相体积为4.1毫升，说明有部分水进入了乙醇相，当硫酸铵用量增至3克，乙醇相体积为3.05毫升。由此看出，随着硫酸铵用量增加，水与乙醇分离趋于完全。

2、硫酸铵用量及碘化钾、溴化钾、氯化钾对钯(II)萃取率的影响

当钯(II)加入量为50微克，碘化钾用量为0.35克，乙醇体积分数为30%，总体积为10毫升，硫酸铵用量从2克增至3克，钯(II)的萃取率由65%增至100%，这同乙醇与水分离趋于完全相一致。

固定硫酸铵用量为3克，溶液pH值4.5，考察碘化钾用量对钯(II)萃取率(E)的影响(见图2)。

当碘化钾用量大于0.3克时，钯(II)的萃取率为100%，无碘化钾时，钯(II)不被萃取，表明乙醇相不能萃取简单金属离子。而能萃取二阶碘化钯负离子络阴离子。其萃取机理可能是在酸性条件下，乙醇与氢离子所应形成质子化乙醇；然后质子化乙醇与二阶碘化钯负离子缔合形成乙醇二阶碘化钯负离子，从而使钯(II)进入乙醇相。

在相同条件下，用氯化钾、溴化钾代替碘化钾，也能使钯(II)部分萃取，这可能是二阶碘化钯负离子络阴离子稳定性大于二阶溴化钯负离子和二阶氯化钯负离子，因而二阶碘化钯负离子的萃取率比二阶溴化钯负离子和二阶氯化钯负离子都大。为保证钯(II)的定量萃取，选择碘化钾的用量为0.35克。

3、酸度及表面活性剂对金属离子萃取率的影响

固定各种离子的质量50微克，当碘化钾、硫酸铵、无水乙醇用量分别为0.35克、3克和3毫升时，调节溶液的pH值，试验酸度对金属离子萃取率的影响。由表1可以看出，硫酸铵-碘化钾-乙醇体系在pH值4-5时，均能使钯(II)完全萃取，而铁(III)、铝(III)、锌(III)、锰(II)、锡(II)、铬(III)、钴(II)均不被萃取， 铜(II)生成碘化铜沉淀被浮选在乙醇-水两相界面之间，也可以与钯(II)完全分离。

当碘化钾、硫酸铵、无水乙醇用量分别为0.2克、3.0克、0.30毫升，加水使总体积为10毫升，调节pH= 4.5，钯(II)的萃取率为65.7%，然后在该体系中分别加入1.0毫升 0.01摩尔/升Triton x-100(非离子型)、Span 80(非离子型)、CTMAB(阳离子型)，均能使Pd(II)的萃取率增至100%，而加入十二烷基磺酸钠(阴离子型)时，钯(II)的萃取率未发生变化。由此可以看出，乙醇相可以萃取质子化乙醇与二阶碘化钯负离子生成的电中性缔合物乙醇二阶碘化钯负离子，也可以萃取表面活性剂与二阶碘化钯负离子形成的缔合物。

三、分离试验

1、二元混合体系：根据钯(II)与其它离子在相同条件下萃取率的差异，针对二元混合体系，考察了钯(II)与铁(III)、铝(III)、锌(II)、锰(II)、锡(II)、铬(III)、钴(III)的分离情况，其结果见表2。

2、多元混合体系：在多种离子共存混合液中，铁(III)、铝(III)、锌(II)、锰(II)、锡(II)、铬(III)、钴(III)均加入100微克，钯(II)的加入量分别为10微克、50微克 ，测得P钯(II)的取率分别为99.4%、99.7%，而上述的共存离子基本不被萃取或萃取率很低(其中萃取率最大的钴(II)为0.9%，其它离子的萃取率均低于0.5%)。由此可见，在硫酸铵存在下，碘化钾-乙醇体系能使钯(II)与铁(III)、铝(III)、锌(II)、锰(II)、锡(II)、铬(III)、钴(III)得到很好的分离。