Влияние минерализации водной фазы на кинетические параметры экстракции в системе иод-вода-хлорид натрия-трибутилфосфат-петролейный эфир
Исследование химических реакций при экстрагировании неорганических веществ. Определение и анализ кинетики жидкостной экстракции. Зависимость экстракции от времени контакта фаз раствора различной минерализации. Использование процесса растворения иода.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.12.2019 |
| Размер файла | 73,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет»
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ВОДНОЙ ФАЗЫ НА КИНЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЭКСТРАКЦИИ В СИСТЕМЕ ИОД-ВОДА-ХЛОРИД НАТРИЯ-ТРИБУТИЛФОСФАТ-ПЕТРОЛЕЙНЫЙ ЭФИР
Пономарева П.А., Казиева А.М.
В одном из определений экстракция описывается как процесс массопередачи, который происходит из-за наличия разности химических потенциалов, а массопередача, в свою очередь, сопровождается химическими реакциями. При экстрагировании неорганических веществ химические реакции протекают практически всегда, ведь в основе такого процесса лежит химическое взаимодействие извлекаемых компонентов с экстрагентом. В зависимости от типа экстрагируемого вещества и его состояние в водном и органическом растворах в системе могут протекать самые разнообразные химические реакции. химический жидкостный экстракция минерализация
Теоретическое описание кинетики экстрагирования в сочетании с экспериментальными данными может служить основой для инженерного расчета. Другим способом расчета является определение числа теоретических ступеней равновесия, как это делается при расчете жидкостной экстракции. Введение коэффициента полезного действия, который учитывает степень приближения к равновесию, позволяет определить число необходимых ступеней равновесия. Определено, что коэффициент полезного действия также определяется временем контакта фаз, т. е. по сути, той же кинетикой экстрагирования [1].
Определение и анализ кинетики жидкостной экстракции имеет большое значение, так как это позволяет дать более четкое представление о механизме самого процесса.
Кинетика процессов, идущих на свободной поверхности фазового контакта, очевидно, должна характеризоваться совместным влиянием скоростей диффузионного переноса в каждой из фаз и скоростью химической реакции на поверхности их контакта. До определенного момента кинетика является диффузионной, а затем решающую роль начинает играть скорость химической реакции. Чем позднее начнет проявлять себя скорость реакции, тем больше возможность интенсификации массообмена между фазами в результате использования средств, ускоряющих диффузионный перенос экстрагируемого вещества. Если скорость процесса, характеризуемого диффузионной кинетикой, можно увеличить, изменяя гидродинамическую обстановку процесса, то на скорость химической реакции так повлиять нельзя. Поэтому при достаточно малой скорости реакции она является фактором, лимитирующим экстракцию.
Далее представлены результаты исследования влияния минерализации на некоторые кинетические параметры экстракции.
Экстракцию проводили на растворах иода с различной минерализацией, которая задавалась путем добавления хлорида натрия концентраций 1 моль/л; 0,5 моль/л соответственно. В качестве экстрагентов была использована композиция ТБФ - петролейный эфир [2].
В процессе растворения иода осуществляли подкисление раствором соляной кислоты для предотвращения гидролитического диспропорционирования иода, величину pH растворов задавали равную 2 [3].
Экстракцию проводили в одинаковом объёме как водной так и органической фазы, различалось только время контакта фаз.
По результатам эксперимента были посчитаны остаточные концентрации иода в водной фазе раствора, на основании чего были построены диаграммы на рисунке 1.
Рисунок 1 - Зависимость экстракции от времени контакта фаз раствора различной минерализации
Из рисунка видно, что процесс экстракции с ионной силой, равной 2, при концентрации [NaCl] 1 моль/л идёт чуть хуже нежели в процессе с ионной силой, равной 1, при концентрации [NaCl] 0,5 моль/л, так как кривая при концентрации [NaCl] 1 моль/л расположилась ниже.
Ионная сила раствора увеличивается, что говорит о том, что для данной системы увеличение ионной силы повышает экстракционную способность.
Для изучения влияния минерализации на экстракцию в данном эксперименте необходимо больше данных, которые мы планируем расширить в ближайшем будущем.
Список литературы
1. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов, часть 2, Химия- 2002- 368 с.
2. Розен, А.М. Экстракция. - М.: Атомиздат, 1962. -273 с.
3. Казиева А.М., Пономарева П.А. Влияние минерализации водной фазы на равновесные параметры экстракции в системе иод-вода-хлорид натрия-сульфат натрия-трибутилфосфат-петролейный эфир//Материалы Всероссийской научно-методической конференции (с международным участием) Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры .- 2018. - С. 2766-2770
4. Экстракция скандия из хлоридных растворов смесью трибутилфосфата и молекулярного йода //Химическая технология. - 2017. - №. 1. - С. 29-35.
5. Пономарева П. А., Строева Э. В., Гаврюшенко Ю. В. Определение физико-химических параметров экстракции йода органическим растворителем из водных растворов с различной минерализацией //Материалы III Международной конференции по теоретической и экспериментальной химии. - 2006. - Т. 21. - №. 22. - С. 168-170.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Промышленное применение и технологические операции жидкостной экстракции. Физические основы процесса экстракции в случае взаимонерастворимости жидкостей. Удельный расход растворителя при противоточной экстракции. Построение диаграммы экстракции.
презентация [1,4 M], добавлен 29.09.2013Экстракция. Процесс экстракции характеризуют следующими основными величинами. Влияние условий экстракции на ее результат. Распределение лиганда. Распределение комплексов металлов. Синергизм. Конкурирующие реакции.
реферат [38,1 K], добавлен 04.01.2004Экстракция кислот реагентами группы диантипирилметана в органические растворители; свойства реагентов; закономерности экстракции минеральных и органических кислот. Исследование совместной экстракции хлороводородной и бензойной кислот диантипирилалканами.
дипломная работа [619,4 K], добавлен 13.05.2012Сравнительный анализ способов извлечения фенольных веществ, характеристика метода твердофазной экстракции, параметры хроматографического определения фенолкарбоновых кислот и флавоноидов в растительных объектах. Методы экстракции фенольных соединений.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 24.09.2012Основы процесса химической экстракции, особенности его проведения. Экстракторы периодического и полупериодического, непрерывного действия. Основы выбора и расчета жидкостных экстракторов, сведения о жидкостной экстракции. Выбор и расчет оборудования.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 07.11.2009Изучение сути экстракции - процесса извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательно действующих растворителей. Органические растворители, применяемые при этом. Катионообменная и анионообменная экстракция.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 30.10.2011Природа и внутреннее строение ферментов. Рассмотрение кинетических закономерностей односубстратных ферментативных реакций, осложненных ингибированием. Исследование кинетики реакции окисления сукцината натрия в фумарат натрия под действием сукционимидазы.
курсовая работа [407,3 K], добавлен 13.10.2011Сущность и содержание ионно-парной хроматографии, ее использование в жидкостной хроматографии и экстракции для извлечения лекарств и их метаболитов из биологических жидкостей в органическую фазу. Варианты ионно-парной хроматографии, отличительные черты.
реферат [28,7 K], добавлен 07.01.2010Растворение как гетерогенный химический процесс. Уравнения кинетики растворения. Определение энергии активации. Определение порядка реакции. Определение кинетической функции и времени полного растворения. Простые модели растворения и выщелачивания.
контрольная работа [235,0 K], добавлен 05.04.2011Химическая кинетика изучает закономерности химических превращений веществ во времени в процессе перехода реагирующей системы к термодинамическому равновесию. Кинетические уравнения простых реакций. Основной закон химической кинетики Гульдберга-Вааге.
реферат [38,1 K], добавлен 29.01.2009Специфические особенности фармацевтического анализа. Фармакопейные препараты натрия. Гипертонические растворы NаСL. Фармакопейный анализ йодида натрия. Определение подлинности и доброкачественности. Получения чистого медицинского хлорида натрия.
курсовая работа [28,8 K], добавлен 26.11.2012Зависимость химической реакции от концентрации реагирующих веществ при постоянной температуре. Скорость химических реакций в гетерогенных системах. Влияние концентрации исходных веществ и продуктов реакции на химическое равновесие в гомогенной системе.
контрольная работа [43,3 K], добавлен 04.04.2009Технологические операции, из которых состоит жидкостная экстракция. Устройство ящичного экстрактора. Движущая сила процесса экстракции в системе "твёрдое тело-жидкость". Теоретические основы экстрагирования из лекарственного растительного сырья.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 20.11.2013Основные понятия и законы химической кинетики. Кинетическая классификация простых гомогенных химических реакций. Способы определения порядка реакции. Влияние температуры на скорость химических реакций. Сущность процесса катализа, сферы его использования.
реферат [48,6 K], добавлен 16.11.2009Термический и экстракционный способ получения ортофосфорной кислоты, их сравнительная характеристика, определение преимущества и недостатков, используемое сырье и материалы. Физико-химические условия процесса. Аппаратура сернокислотной экстракции.
курсовая работа [118,5 K], добавлен 08.08.2011Общие сведения о процессе экстракционного разделения, область его применения. Основные схемы проведения экстракционных процессов. Равновесие в системе жидкость-жидкость. Основные группы промышленных экстрагентов. Материальный баланс процесса экстракции.
контрольная работа [165,2 K], добавлен 15.10.2011Ознакомление с понятием и предметом химической кинетики. Рассмотрение условий химической реакции. Определение скорости реакции как изменения концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Изучение общего влияния природы веществ и температуры.
презентация [923,5 K], добавлен 25.10.2014Понятие стабильных радикалов и определение времени их жизни в инертном растворе. Исследование общих реакций радикальных частиц. Анализ химических свойств радикалов двухвалентного азота, нитроксилов и ароксилов, их термодинамика и кинетические свойства.
презентация [250,6 K], добавлен 01.10.2013Методы построения кинетических моделей гомогенных химических реакций. Расчет изменения концентраций в ходе химической реакции. Сравнительный анализ численных методов Эйлера и Рунге-Кутта. Влияние температуры на выход продуктов и степень превращения.
контрольная работа [242,5 K], добавлен 12.05.2015Методы построения кинетических моделей гомогенных химических реакций. Исследование влияния температуры на выход продуктов и степень превращения. Рекомендации по условиям проведения реакций с целью получения максимального выхода целевых продуктов.
лабораторная работа [357,5 K], добавлен 19.12.2016
