Studies on Partition and Extraction Equilibria of Metal-Dithiocarbamate Complexes(II). Metal Complexes of Ammonium Pyrrolidine Dithiocarbamate

Dithiocarbamate 금속착물의 분배 및 추출평형(제2보). Ammonium Pyrrolidine Dithiocarbamate의 금속착물

Basic studies for the effective extraction of ammonium pyrrolidine dithiocarbamate(APDC) complexes of Co(II), Ni(II) and Cu(II) into a solvent have been performed. The maximum distribution ratio was appeared (log D=1.3543) at pH 2.0 and the partition coefficient was 2.489 in the extraction of $4{\times}10^{-5}M$ APDC itself into chloroform. From the UV/visible spectra of metal-chelates in aqueous and organic solutions, the pH to form stable 1:2 metal-ligand complexes were Co(II):5.0, Ni(II):8.0 and Cu(II):8.0, respectively and only 1 minute was enough to be partitioned into the chloroform. Besides, the partition and extraction equilibria of the complexes were investigated by back-extracting $10.0{\mu}g/ml$ metal-chelates from the solvent into an aqueous solution beacuse of their slight solubilities in the aqueous solution. The distribution coefficients and extractabilities were as follows : at pH 6.5~8.5 of the aqueous solution, log D=2.834 : E(%)=99.9% for $Co(PDC)_2$, at pH 11, log D=5.699 E%=100 for $Ni( PDC)_2$, and at pH 6.0, log D=2.025 : E(%)=99.1% for $Cu(PDC)_2$. And the extraction and formation constants were log $K_{ex}=9.671$ : log ${\beta}_2=6.938$ for $Co(PDC)_2$, log $K_{ex}=9.646$ : log ${\beta}_2=7.071$ for $Ni( PDC)_2$, and log $K_{ex}=9.074$ : log ${\beta}_2=7.049$ for $Cu(PDC)_2$, respectively. From these results, an optimum extraction procedure can be constructed for the separative concentration of trace metallic ions, and the quantitative determination of them in advanced materials and environmental samples will be expected without any influence of sample matrixes.

흔적량 금속이온인 Co(II), Ni(II) 및 Cu(II)의 ammonium pyrrolidine dlthiocarba-mate(APDC) 착물을 용매추출하기 위한 기초적인 연구를 수행하였다. 킬레이트제인 $4{\times}10^{-5}M$ APDC의 클로로포름에 대한 추출에서 가장 큰 분포비 (log D=1.3543)는 pH 2.0에서 나타났으며, 이때 분배계수($K_{p.HPDC}$)는 2.489였다. 수용액과 유기용매층에서 이들 착물의 UV/Vis 스펙트럼을 얻었는데, 안정한 착물을 형성하는 pH는 각각 Co(II):5.0, Ni(II):8.0 및 Cu(II):8.0이었고 금속이온과 APDC는 1:2의 착물을 형성하였으며, 1분만 흔들어 주어도 정량적으로 유기층에 분배되었다. 유기용매로의 분배 및 추출평형을 조사하기 위하여, $M(PDC)_2$ 착물을 합성하여 클로로포름에 $10.0{\mu}g/ml$가 되게 녹이고, HCl 용액과 NaOH 용액으로 pH를 조절한 수용액으로 역추출을 하였다. 분포비와 추출률은 $Co(PDC)_2$의 경우 PH6.5~8.5에서 log D=2.834 : E(%)=99.a%9 $Ni( PDC)_2$는 pH 11.0에서 log D=5.699 : E(%)=100%, 그리고 $Cu(PDC)_2$는 pH 6.0에서 log D=2.025 : E(%)=99.1%의 최대값을 나타내었다. 추출상수와 착물의 생성상수는 각각 $Co(PDC)_2$는 log $K_{ex}=9.671$ : log ${\beta}_2=6.938$, $Ni(PDC)_2$는 log $K_{ex}=9.646$ : log ${\beta}_2=7.071$, $Cu(PDC)_2$는 log $K_{ex}=9.074$ : log ${\beta}_2=7.049$였다. 이런 결과들로부터 흔적량 금속이온을 분리 농축하는 최적의 추출과정을 작성할 수 있으며, 정밀소재 및 환경시료 등에서 매트릭스의 영향없이 정량할 수 있음이 기대된다.