ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие замечания из "Жидкостная экстракция в химической промышленности" В последние годы экстракция нашла широкое применение для разделения металлов и получения их в состоянии высокой чистоты. Во многих случаях она является единственным методом, который удается применить в промышленном масштабе, например, при очистке металлов, служащих топливом для атомных реакторов. Это относится как к металлам природного происхождения (уран, торий), так и к являющимся продуктами облучения (плутоний). С помощью экстракции разделяются также и другие металлы из семейства актинидов. С успехом решено разделение циркония и гафния, а также тантала и ниобия—металлов, встречающихся в природе всегда парами и, благодаря большому химическому подобию, трудных для разделения другими методами. Экстракцией можно выделить из отбросных продуктов промышленности (шлак, зола, шлам) содержащиеся в них следы различных металлов, имеющих важное техническое применение (германий, индий, церий и др.). [c.424] Экстракция металлов, как правило, проводится из водных растворов в одно- или многокомпонентную органическую фазу, являющуюся растворителем. В воде металлы растворяются в виде солей кроме того, вместе с ними часто присутствуют ионы свободной кислоты, а иногда и соли других металлов, добавляемые для изменения растворимости. В органическую фазу переходит соль экстрагируемого металла, некоторые примеси в количестве, зависящем от избирательности растворителя, а также ионы свободной кислоты. Имеет место также и взаимная растворимость воды и органической жидкости, изменяющаяся с изменением кислотности. Часто наблюдается ассоциация частиц и образование в одной из фаз комплексов из ионов экстрагируемого металла, растворителя, кислоты и вещества, добавляемого к одной из фаз. К комплексам могут присоединиться также и частицы некоторых примесей, что приводит к нежелательному засорению экстракта. [c.424] Ассоциация молекул в водной фазе вызывает уменьшение коэффициента распределения при увеличении концентрации металла, ассоциация же в органической фазе—увеличение этого коэффициента. Комплексы металла, имеющего хорошо ассоциирующие частицы, отличаются очень слабой растворимостью в воде, большой—в неполярных растворителях (бензол, четыреххлористый углерод, хлороформ и метилизобутилкетон) и слабой в полярных (спирты, эфиры). Металлы со слабо ассоциированными молекулами особенно хорошо экстрагируются кетонами, простыми и сложными эфирами и другими растворителями типа доноров при добавлении кислот. В таких системах коэффициент распределения увеличивается с повышением количества свободной кислоты, а в некоторых системах имеет максимум при известных ее концентрациях, так как при низких концентрациях из частиц кислоты и экстрагируемого вещества образуется мало комплексов, а при высоких концентрациях количество комплексов сильно увеличивается. Нов некоторых системах при определенной кислотности одновременно начинает расти взаимная растворимость фаз, что может ухудшить коэффициент распределения. [c.425] При выборе органического растворителя можно руководствоваться некоторыми общими указаниями. Для экстракции неорганических солей из воды пригодны соединения с умеренной растворимостью в воде и небольшой молекулярной массой. Для некоторых солей и слабо растворяющихся в воде органических растворителей можно составить ряд в направлении уменьшающейся экстракционной способности хлороформ, о-дихлорбензол, бензол, толуол, че-тыреххлористый углерод, циклогексан, н-гексан. Для солей, образующих комплексы, и растворителей типа доноров (кетоны, эфиры) составить такой ряд для всех металлов невозможно. Известно, например, что для Ре , Аи и Оа существует следующая последовательность (начиная с высшей) метилизопропилкетон, метилизобутилкетон, фурфурол, этилацетат, этиловый эфир, изопентиловый спирт, изоамилацетат, р-хлорэтиловый эфир, изопропиловый эфир, углеводороды. Для других металлов будет совсем иная последовательность. Некоторые задачи были рассмотрены в 3 и 4. [c.425] Вернуться к основной статье