ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация экстракционных процессов из "Жидкостные экстракторы" Классификацию экстракционных процессов можно проводить на основе 1) механизма экстракции, строения и свойств образующихся соединений 2) свойств экстрагентов 3) формы нахождения извлекаемого компонента в растворах. [c.9] Ограничимся рассмотрением классов экстракционных процессов, в которых за основу принят механизм экстракции, строение и свойства образующихся соединений. [c.9] В качестве примера катионообменной экстракции может служить процесс экстракции металлов из сульфатных растворов органическими кислотами (для Си, Fe, Ni и др.). [c.10] По катионообменному механизму металлы из водных растворов экстрагируются органическими кислотами — карбоновыми (жирными, нафтеновыми), фосфорорганическими, сульфоновыми (тиокислотами). [c.10] Анионообменная экстракция — это экстракция соединений, находящихся в водном растворе в форме аниона, солями органических оснований. Основу этого механизма составляет обмен неорганическими анионами, находящимися в водной и органической фазах, за счет протекания межфазных химических реакций. При экстракции металлсодержащих комплексных анионов большую роль играет комплексообразование в водной фазе. Для образования анионных комплексов вводят необходимое количество комплексообразователя в виде Na l или хлористых солей. Например, при введении в хлоридный раствор цинка необходимого дополнительного количества ионов хлора происходит образование анионных комплексов цинка. Комплексообразователем является атом цинка (центральный атом). Вокруг комплексообразователя группируются (координируются) атомы хлора, которые называются лигандами (или аддендами). Они образуют внутреннюю сферу комплекса. [c.10] Увеличение концентрации аниона-лиганда в водном растворе повышает экстрагируемость комплексного аниона. [c.10] Длй экстракции металлов солями третичных аминов ввoдяt в водный раствор ионы хлора, что в некоторых случаях осложняет применение третичных аминов для технологических целей. [c.11] Соли четвертичных аммониевых оснований обладают большей экстракционной способностью, чем соли третичных аминов, и позволяют проводить экстракцию металлов при ограниченном содержании ионов хлора, т. е. практически из производственных сульфатхлоридных растворов. [c.11] Металлы, способные образовывать в водных растворах комплексные кислоты, экстрагируются по рассмотренному механизму. [c.12] Нейтральные кислородсодержащие растворители хорошо экстрагируют галогениды следующих металлов Ga(III) Au(III) Fe(III) In(III) Tl(III) Mo(VI) Sb(V) Ge(lV) Nb(V) Pt(II) Po(II) Pa(V) S (III) Sn(IV) Sb(III) d(II). [c.12] Сильные кислоты НА экстрагируются нейтральными органическими растворителями (S) с образованием гидратосольватов НА-лНгО-тЗ, где п и т — соответственно гидратные и сольватные числа, величина которых меняется в зависимости от условий экстракции. [c.12] Органический растворитель сольватирует катионную часть экстрагируемого соединения, т. е. экстрагируются ионные ассоциаты состава [Нз0-пН20-т5]+А-. [c.12] Поскольку взаимодействие ион — вода сильнее взаимодействия ион — органический растворитель, иону легче перейти в органическую фазу со своей первичной гидратной оболочкой, которая сольватируется 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.12] В результате к иону металла присоединяется не менее двух ионов органического реагента с вытеснением при комплексо-образовании по крайней мере одного иона водорода. При этом ион-комплексообразователь находится в центре, а пространство вокруг него (координационная сфера) может быть полностью занято ионами органического реагента или включать еще другие вещества (например, воду, аммиак и т. д.). [c.13] Внутрикомплексные соединения, в которых ион-комплексообразователь связан только с ионами органического реагента, называются координационно насыщенными внутрикомплексные соединения, в которых имеются еще и другие вещества, связанные с ионами-комплексообразователями, называются координационно ненасыщенными. [c.13] До недавнего времени экстракция внутрикомплексных солей применялась главным образом в аналитической химии и лабораторной радиохимии. В настоящее время экстракционные процессы, основанные на этом механизме, нащли промышленное применение, например для извлечения меди из растворов, получаемых после кучного выщелачивания. Для этой цели специально синтезированы реагенты, которые экстрагируют только медь. [c.13] Вернуться к основной статье