ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация экстракционных процессов из "Жидкостная экстракция в химической промышленности" Классификацию экстракционных процессов можно проводить на основе 1) механизма процессов экстракции, строения и свойств образующихся соединений 2) свойств экстрагентов 3) формы нахождения извлекаемого компонента в растворах. [c.26] Ограничимся рассмотрением классов экстракционных процессов, в которых за основу принят механизм экстракции, строение и свойства образующихся соединений. [c.26] По катионообменному механизму металлы из водных растворов экстрагируются кислотами органическими, карбоновыми (жирными, нафтеновыми), фосфорорганическими, сульфоновыми (тиокислотами). [c.27] Процесс катионообменной экстракции подчиняется закону действия масс применительно к обратимым реакциям. На основании этого закона процесс можно описать количественно константой равновесия межфазной химической реакции. [c.27] произведение равновесных концентраций образующихся веществ, деленное на произведение равновесных концентраций веществ, вступающих в реакцию, равно некоторой постоянной величине. Константа равновесия реакции зависит от температуры и не зависит от исходных концентраций веществ, вступающих в реакцию, если водные растворы разбавленные (для концентрированных водных растворов — при условии постоянства ионной силы в водном растворе). [c.27] Рассмотрим отдельные процессы в водной и органической фазе, влияющие на распределение вещества при катионообменной экстракции. [c.27] Из уравнения (31) следует, что диссоциация экстрагента (А д.э) и концентрация экстракционного реагента (НК) повышают экстракцию, и наоборот, диссоциация экстрагированного соединения (/Сд.с)в органической фазе, устойчивость гидратированного-комплекса (Рг) и концентрация водородных ионов в водной фазе снижают ее. [c.28] Зависимости экстракции металлов нафтеновой кислотой приведены на рис. 18, из которого следует, что регулированием pH экстракции можно выделить Ре + и селективно из сложного раствора, причем на каждый металл потребуется не более двух ступеней экстракции. Разделение кобальта и никеля обменной экстракцией является сложной задачей. Установлено, что для получения растворов с содержанием очищенных металлов выше 98% необходимо не менее 20 экстракционных ступеней. [c.29] И рассмотрим отдельные процессы, влияющие на экстракционное равновесие. [c.30] Необходимо отметить, что металл в органической фазе существует только в указанной форме. [c.31] По уравнению (41) увеличение концентрации, аниона-лиганда в водном растворе повышает экстрагируемость комплексного аниона, тогда как по уравнению (31) возрастание концентрации водородных ионов р водном растворе снижает экстракцию катионон. [c.31] Эспериментальными исследованиями установлено, что при экстракции металлов солями третичных аминов и четвертичных аммониевых оснований из хлоридных растворов металлы располагаются в следующий ряд по экстрагйруемости Са2+ 2п2+ РеЗ+ Си + Со + Мп2+ N1 . [c.32] Соли четвертичных аммониевых оснований (ЧАО) обладают большей экстракционной способностью, чем соли третичных аминов, и позволяют проводить экстракцию металлов. при ограниченном содержании ионов хлора, т. е. практически из производственных сульфатхло-ридных растворов. [c.32] Изотермы экстракции металлов триалкилбензиламмонийхлори-дом представлены на рис. 20. Из приведенных данных следует, что железо, медь, кобальт, никель резко отличаются по коэффициентам распределения. Это позволяет так организовать процессы экстракции и реэкстракции, чтобы извлекать эти металлы раз- дельно в экстракт при экстракции либо в водную фазу при ре-экстракции. [c.32] Известно, что нейтральные кислородсодержащие растворители хорощо экстрагируют галогениды следующих металлов Ga(III), Au III), Fe(III), In(III), TI(III), Mo(VI), Sb(V), Ge IV), Nb(V), Ft (II), Po(II), Pa(V), S (III), Sn(IV), Sb(III), d(II). [c.34] По инфракрасным спектрам поглощения экспериментально установлено наличие воды и нона гидроксония в экстрактах при экстракции минеральных и металлгалогенидных кислот. Экстракция хлорной, серной и соляной кислот, а также хлорного железа осуществлялась простыми и сложными эфирами и кетонами. Сильные кислоты НА экстрагируются нейтральными органическими растворителями (S) с образованием гидратосольватов НА-пНгО-тЗ, где пит — соответственно гидратные и сольватные числа, величина которых меняется в зависимости от условий экстракции. [c.34] Поскольку взаимодействие ион — вода сильнее взаимодействия ион — органический растворитель, иону легче перейти в органическую фазу со своей первичной гидратной оболочкой, которая соль-ватируется молекулами органического растворителя. Иногда растворитель вытесняет молекулы воды из первичного гидратного слоя и координируется непосредственно с атомом металла. Степень гидратации зависит от природы экстракционного реагента, разбавителя (растворителя), а также от концентрации экстракционного реагента в органической фазе и минеральной кислоты в водной фазе. [c.34] Для образования таких соединений в молекуле экстракционного реагента необходима наличие соле- и комплексообразующих групп. Чаще всего для этих целей применяют слабые монооснов-ные кислоты. [c.35] Вернуться к основной статье