Экстракция из многокомпонентных растворов

Анализ литературных данных показывает, что в теории растворов до настоящего времени нет надежного универсального метода расчета фазовых переходов при экстракции многокомпонентных систем. [c.216]

Экстракция из многокомпонентных растворов [c.583]

Рис. ХП-13. К расчету многоступенчатой противоточной экстракции из многокомпонентных растворов.

Экстракцию и сорбцию в схемах химического обогащения осуществляют из многокомпонентных растворов и подчас крайне неблагоприятных по фазовому составу пульп. Поэтому приобретают особое значение задачи избирательного извлечения ценных элементов, предотвращения процессов образования эмульсий и протекания других нежелательных побочных явлений. [c.105]

Многокомпонентные растворы. В общем случае [см. уравнение (1.3)] экстракцию проводят из многокомпонентных растворов. Активность компонентов экспериментально определена лишь для ограниченного круга систем, поэтому значительный практический интерес представляют методы количественного описания свойств смешанных растворов по данным, полученным для бинарных систем. [c.20]

Влияние разбавителей — одна из важных и трудных проблем теории экстракции (трудных потому, что ее полное решение должно основываться на теории многокомпонентных растворов неэлектролитов, а эта теория пока несовершенна). В настоящем докладе кратко суммированы результаты предыдущих работ авторов [1—6] и приводятся некоторые новые данные. [c.88]

Если сделать допущение о независимости экстракции отдельных компонентов ( 20), то каждую часть экстракционной системы на рис. 2-80 можно рассматривать отдельно, принимая во внимание только пару ближайших компонентов исходного раствора. В связи с этим расчет непрерывных систем для многокомпонентных исходных растворов в основном становится одинаковым с приведенным ниже расчетом для двухкомпонентных исходных растворов. [c.212]

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]

Деление методов исследования на физические и физико-химические условно. К физико-химическим относят методы измерения суммарного свойства в многокомпонентной системе (спектро фотометрия, экстракция, ионный обмен, -электрическая проводимость и др.) С их помощью получают диаграммы состав — свойство для растворов комплексных соединений. Диаграммы дают сведения о составе комплексов, об их устойчивости позволяют рассчитать термодинамические и кинетические характеристики. Часть этих методов будет рассмотрена в гл, 1. [c.199]

Общая характеристика растворов. Такие распространенные процессы химической технологии, как ректификация и перегонка, экстракция, абсорбция, проводятся в условиях, когда многокомпонентная система находится в состоянии одного или нескольких растворов, способных к более или меиее заметному испарению. Количественное термодинамическое изучение свойств подобных систем имеет большое прикладное значение. [c.178]

Если кристаллическое вещество нагревать, медленно перемещая зону расплава, то примеси будут концентрироваться в этой зоне и двигаться вместе с ней. При повторении этого процесса несколько раз все примеси сместятся к одному концу и в основной массе будет получено чистое вещество. Такой метод очистки твердых веществ, который мод<но рассматривать как частный случай экстракции, получил название зонной плавки. Жидкая фаза— расплав — находится в равновесии с твердой фазой и экстрагирует из нее примеси, растворимость которых в твердой фазе отличается от их растворимости в расплаве. Этот метод особенно хорош для очистки соединений, имеющих низкое давление паров или разлагающихся при перегонке. В то же время он непригоден для веществ, склонных к образованию пересыщенных растворов илн неустойчивых при плавлении. Зонной плавкой нельзя разделять многокомпонентные системы. [c.27]

Несмотря на широкое использование экстракционных методов многие вопросы теории экстракции остаются еще не выясненными вследствие сложности физико-химических процессов в многокомпонентной двухфазной системе и ограниченности наших знаний в области теории растворов. Каждое новое исследование механизма экстракции, а также изучение влияния различных факторов на коэффициент распределения комплексных соединений приближают нас к установлению общих закономерностей, позволяющих управлять процессом экстракционного разделения и отделения элементов. [c.3]

Если для разделения многокомпонентного исходного раствора используется один экстрагент, мож-но применить любую из принципиальных схем процесса экстракции, описанных в главе VI, [c.306]

Когда требуется полное разделение исходного раствора на составляющие с получением достаточно чистых продуктов, экстрагент должен обладать селективностью по отношению к какому-либо одному компоненту смеси при этом обычно следует применять многоступенчатый процесс экстракции, Так же как в процессах ректификации многокомпонентных смесей, число необходимых многоступенчатых каскадов будет на единицу меньше числа компонентов исходного раствора. [c.306]

За последнее время экстракция растворителями начала широко применяться при изучении и производстве неорганических веществ. Этот новый процесс реализуется обычно в очень сложных многокомпонентных системах, так как неорганические вещества чаще всего в водных растворах находятся в виде ионов, а в органических — в виде молекул (не проводят тока). Поэтому приходится применять высаливатели, а для предотвращения гидролиза необходима определенная кислотность. Другими словами, обычно приходится иметь дело с извлекаемым веществом, водой, органическим растворителем и высаливателем при определенной кислотности. Это отвечает изоконцентрате по кислоте пятерной системы. В большинстве же наших и зарубежных работ авторы ограничиваются часто произвольными разрезами в этих сложных системах. В лучшем случае изучаются тройные системы (извлекаемое вещество— вода — экстрагент). Цель наших работ — восполнить этот пробел. [c.110]

В некоторых ситуациях раствор может содержать несколько окрашенных веществ (например, реагент R может поглощать также, как и комплекс). Если это влияние постоянно во всех стандартах и пробах, эффект корректируется калибровочными графиками. Однако в большинстве случаев вследствие наложения изменяется интенсивность цвета, это влияние следует исключить при помощи системы многокомпонентного анализа, описанной в разделе 1Б, или провести селективную экстракцию одного из веществ. В ряде случаев одну из окрашенных составляющих можно селективно разложить. [c.145]

Перспективным является прием, позволяющий путем ре-экстракции перевести реагент из слоя органического растворителя в водный слой. Этот прием основан на различной зависимости коэффициента распределения комплексного соединения и реагента от величины pH раствора (рис. 26). Таким образо.м, мол<но сравнительно простым приемом получить определяемое соединение в чистом виде и освободиться от необходимости применять приемы работы и расчеты, используемые при работе с многокомпонентными системами. [c.72]

Раствор, полученный в первой абсорбционной колонне, содержит 16—25% формальдегида. Из него вначале отгоняют летучие примеси, а затем водный формальдегид, оставляя в кубе высококипящие продукты. Полученный 35—40%-ный водный раствор формальдегида (формалин) очищают от кислот на ионообменных смолах, а от других примесей — экстракцией растворителем. Многокомпонентную смесь летучих продуктов из второго абсорбера подвергают ректификации, азеотропной перегонке, гидрированию и др. Из нее вначале отгоняют наиболее летучий ацетальдегид, а затем в виде азеотропной смеси с водой и гептаном — метиловый спирт. Опирт очищают от ацетона и ацеталя ректификацией, кроме ацетальдегида и метанола из продуктов реакции иногда выделяют ацетон, а смесь остальных веществ выпускают в виде смешанного растворителя. Из 1 кг углеводородов Сз—С4 этим путем получают 200—300 г ацетальдегида, 200—300 г формальдегида, 150—220 г метанола, 30—60 г ацетона и 200—250 г смешанного растворителя. [c.528]

Построенные тройные диаграммы могут быть использованы для оценки известными методами [3] числа теоретических ступеней, необходимых для получения рафината заданного качества, в тех случаях, когда экстракции подвергается сырье, состав которого приближается к составу соответствующей модельной смеси В методе расчета многокомпонентной экстракции, разработанном, в частности, для систем типа диэтиленгликоль— ароматические углеводороды — неароматические углеводороды [4], используется зависимость концентраций ароматических углеводородов, выраженных в единицах см 1см , в фазе экстракта от равновесных концентраций в рафинате, выраженных в тех же единицах, и предполагается, что экстракт растворяется в рафинате незначительно. С учетом этого данные табл. 1, 2 и 3 были соответствующим образом пересчитаны. Результаты такого пересчета приведены в табл. 4. В этой же таблице представлены результаты опытов, проведенных на смесях, содержавших два и три ароматических углеводорода, а также на ароматизованном бензине. [c.43]

Подтверждение состава сольвата в системах, для которых активности компонентов водной фазы подчиняются правилу Здановского, может быть получено при количественном описании влияния высаливателей на экстракционное равновесие. В этом случае результаты экстракции из бинарных и многокомпонентных растворов в координатах 1п Кд—У образуют единую зависимость лишь при правильно выбранном значении д [82]. [c.82]

Расчетный анализ процесса экстракции многокомпонентных смесей не может быть выполнен в системе треугольных координат. Поэтому проверка влияния кратности растворителя на выход рафинатного раствора при разделении сложных смесей методом однократной экстракции была проведена экспериментальным путем. В качестве сырья использовался легкий газойль каталитического крекинга, выкипающий в пределах 160—320°, в качестве растворителя — фурфурол. Экстракция проводилась в термостатированном градуированном цилиндре. В опытах большое внимание обращалось па тщательное термостатпрование смеси, особенно в области возрастания выходов рафинатных растворов, так как нри этом изменение температуры даже на 0,1° резко сказывается па объеме выделяемой рафинатной фазы. [c.372]

Далее закономерности экстракционных равновесий будут рассматриваться на примере экстракции нитратов уранила и других актинидов нейтральными фосфорорганическимн соединен ниями, поскольку соответствующие равновесия наиболее под робно изучены и могут быть полностью описаны. Эти системы являются примером равновесия электролит — неэлектролит, при котором для преодоления ион-дипольного взаимодействия в водной фазе необходима химическая связь экстрагента с извле каемым соединением, однако связь достаточно слабая, чтобы не затруднить реэкстракцию (энергия взаимодействия <10 ккал1моль). Соответственно для интерпретации экстракционной способности растворителей необходимо привлечь тео рию химической связи, а в силу слабости химических взаимо- действий при описании зависимости равновесий от условий экстракции необходимо учитывать вклад вандерваальсовых (до 3 ккал/моль) и особенно электростатических взаимодействий в химический потенциал, т. е. коэффициенты активности соединен ний в обеих фазах . Это позволяет сделать теория растворов. Описание процессов в водной фазе должно производиться на основе теории растворов электролитов, в органической — с по мощью теории многокомпонентных растворов неэлектролитов. [c.11]

Последняя часть книги посвящена расчету равновесия в целом. Здесь, наряду с изложением известного метода, основанного на рассмотрении равновесия реакции экстракции, А. С. Соловкин также предлагает эмпирические формулы. Этот раздел представляется наименее удачным если отсутствие количественной теории многокомпонентных растворов оправдывает разработку эмпирических формул, то вряд ли есть необходимость предлагать подобные формулы в обход закона действующих масс. Однако нельзя отрицать, что и в этом случае формулы А. С. Соловкина согласуются с экспериментом. [c.4]

Как абсорбциометрическому, так и флуоресцентному определениям должно предшествовать концентрирование теллура. Для этой цели рекомендованы при анализе руд — осаждение гипофосфитом из GU H l на коллекторе (мышьяке) или титаном (III) из растворов 4—5Н по H2SO4 и 2—2,5Я по НС1 на селене [66], при анализе элементарного мышьяка — экстракция диэтилдитиокарбоната теллура хлороформом при pH 8,5—8,8 [53, 218]. Пригодность методов осаждения для выделения субмикрограммовых количеств теллура не проверена, а избирательность их недостаточна для выделения таких количеств из многокомпонентных растворов с требуемой степенью чистоты с другой стороны, экстракционный метод эффективен только после удаления основной массы железа, меди, олова и других элементов (в принципе возможно последовательное применение обоих методов). [c.143]

Системы с многокомпонентными водными фазами. Водная фаза рассматривавшихся экстракционных систем представляла собой водный раствор одного электролита (неэлектролита в случае Н С12). Большой практический и научный интерес представляет задача количественного описания систем с водной фазой, содержащей несколько электролитов (кислоты, высалива-тели и др.), требующая определения среднего ионного коэффициента активности распределяющегося электролита в водной фазе как функции ее состава, а во многих случаях также количественного учета процессов комплексообразования в водной фазе. Для водных систем со слабым комплексообразованием большие возможности открывает расчет коэффициентов активности с помощью уравнения Мак-Кея и Перринга при использовании правила Здановского (см. [91). Если стехиометрия процессов в органической фазе и константы экстракции известны, возможно также экспериментальное определение коэффициента активности извлекаемой соли в смешанном воднол растворе. [c.70]

Имеется два подхода к описанию неидеальности жидкой фазы эмпирический и основанный на теории раствора. Первый подход свойствен ранним работам (наиболее распространенными являются модели Маргулеса, Ван Лаара, Редлиха-Кистера), а второй интенсивно развивается в последнее время (модели Вильсона, NRTL, концепция функциональных групп). При разработке алгоритмов широкого назначения (ректификация, абсорбция, экстракция) предпочтение следует отдать моделям второй группы как более достоверным и требующим меньшего числа экспериментальных данных для определения параметров. К тому же модели этой группы более приго,дны для воспроизведения особенностей многокомпонентных систем, таких как азеотропия, расслаивание. В большинстве случаев расчет основан на моделях Вильсона и NRTL. [c.51]

Системы называются многокомпонентными в технике экстракции, когда экстрагент, исходный раствор или обе жидкости содержат более двух компонентов. Многокомпонентный исходный раствор можно разделить иа индивидуальные компоненты в многоступенчатых аппаратах при помощи ряда отдельных экстрагентов, обладающих селективностью по отиошенню к одному какому-либо компоненту. Этот раствор можно разделить также путем распределения его компоиентов между двумя несмешивающимися экстрагентами. Во всех случаях число экстракторов непрерывного действия, как и при ректифн-кацни", должно быть на единицу меньше числа компонентов исходной смесп. [c.583]

Теория экстракции галогенидных и псевдогалогенидных комплексов весьма сложна, особенно с точки зрения количественного описания равновесий. Последнее связано с тем, что экстракция обычно проводится из многокомпонентных водных растворов с высокой и переменной ионной силой, в которых одновременно протекает несколько реакций. Процессы, имеющие место в органической фазе, поддаются количественному описанию с еще большим трудом из-за отсутствия сведений об активности соединений в этой фазе, а иногда и о форме их существования. Единое описание затрудняется еще и тем, что галогенидные комплексы экстрагируются по различным механизмам. [c.15]

ДАР применяют в физической химии для широкого круга исследований в области кинетики, катализа, электрохимии, термодинамики ионных процессов в неводных растворах в органической химии — для изучения механизмов органических реакций, для ускорения медленно протекающих химических процессов, увеличивающих свои скорости в неводных растворителях в сотни тысяч и миллионы раз в аналитической химии для разработки новых методов анализа неводных растворов, экстракции, дифференциро ванного титрования многокомпонентных смесей электролитов, которое невозможно осуществить в водных растворах, и т. д. [c.24]

Компоненты смесей могут быть соединениями одного или разных классов и обладать различными или очень близкими свойствами. В результате, для выделения и очистки целевых продуктов в производствах ООС и СК приходится применять самые разнообразные физико-химические процессы и их комбинации. Помимо обычных приемов конденсации, абсорбции, экстракции, ректификации, часта используются более сложные и тонкие приемы хемосорбция, адсорбция, экстракционная и азеотропная перегонки, ректификация многокомпонентных смесей, конденсация и абсорбция с отпаркой, термодиффузионные методы разделения и т. д. Например, в производстве бутиленов из бутана, дивинила из бутиле-нов, изопрена из амиленов реакционные смеси содержат настолько близко кипящие углеводороды, что разделить их путем ректификации совершенно невозможно. Этого удается достигнуть лишь специальными методами азеотропной или экстракционной перегонкой или хемосорбцией растворами медных солей. [c.10]

Так как геологические образцы являются многокомпонентными системами, рекомендуется предварительно их разделять на отдельные группы [114]. Гафний выделяют в группу с цирконием, скандием и протактинием экстракцией трибутилфосфатом из 8-н. солянокислого раствора, полученного растворением остатка после отделения других компонентов пробы. Образцы облучались в течение 8 ч потоком нейтронов 7 10 нейтр1см сек. Импульсы подсчитывали через 10—30 дней с помощью системы совпадений на многоканальном спектрометре. [c.445]

Поскольку уравнения (33), (40) и (41) эмпирические, они Не лозволяют интерпретировать экспериментальные данные и не в состоянии объяснить сущность явлений, протекающих в водной и органической фазах в процессе экстракции. Тем не менее, являясь общими (фундаментальными) соотношениями, эти уравнения дают возможность кардинально решить следующие две задачи, имеющие важное значение в практике и теории экстракции 1) расчет экстракционных равновесий в любых сложных многокомпонентных системах независимо от состава водной и органической фаз это невозможно осуществить с помощью классической теории растворов 2) учитывая неидеальность водной фазы с помощью параметра (рэ )г, выявить характер и количественную сторону неидеальности органической фазы. На основе указанных уравнений обе задачи решаются быстро с минимальной затратой усилий (экспериментального и расчетного характера) для получения необходимого ответа. Найденные эмпирические закономерности получили надежное подтверждение в литературе. [c.68]

Применение люминесцентного метода к анализу такой многокомпонентной смеси, какой являются природные и сточные воды, может быть связано с большими трудностями, так как люминесцентные свойства отдельных компонентов могут меняться вследствие взаимодействия с другими компонентами. Поэтому необходимо будет применять предварительное разделение примесей хотя бы на группы или экстракцию отдельных компонентов специально подобранными экстрагентами. Высокая чувствительность люминесцентного метода обычно достигается в чистых растворах. Кроме того, успех сильно зависит от чистоты реактивов, лабораторной посуды, правильной и тгцательной разработки методики приготовления растворов. Все это способствует повышению чувствительности и воспроизводимости анализа. [c.195]

Приведенный метод pa чeт a был применен для обработки экспериментальных данных по многокомпонентной экстракции ароматических углеводородов раствором диэтиленгликоля в условиях полупромышленной тарельчатой колонны диаметром 0,4 м и высо топ 5,5 м [6]. Суммарная концентрация ароматических углеводородов в сырье составляла 40%. Численные расчеты проводились на ЭВМ стандартным методом Рунге — Кутта — Мерсона с автоматическим выбором шага интегрирования. Определение приведенных коэффициентов массопередачи проводилось поиском оптимума по методу Гаусса — Зейделя. [c.247]

При определении бора в материалах постоянного состава (сталь, металлический титан, цирконий, уран, окись бериллия) зависимость коэффициента экстракции бора от концентрации основного компонента пробы в растворе может быть элиминирована. Для этого при построении градуировочного графика в растворы вводят заданные количества соответствующего элемента, а при выполнении анализа сохраняют концентрацию этого элемента, принятую при построении калибровочной кривой. Этот прием не может быть применен при анализе многокомпонентных проб переменного состава (руд и других проб минерального сырья) здесь приходится выбирать величину навески и разведение таким образом, чтобы изменения К , обусловленные различиями в составе проб, не превышали допустимые пределы. Это условие, а также малые значения констант распределения фторборатов красителей ограничивают чувствительность определения бора в таких пробах. При очень малых значениях Яр фторбората красителя (например, определение кристаллическим или метиловым фиолетовым) создается парадоксальное положение, когда мероприятия, направленные на понижение порога чувствительности определения gмип, приводят к возрастанию порога чувствительности анализа Х ин и наоборот. Действительно, значение мин (во всяком случае его инструментальная составляющая) уменьшается с ростом Кд бора при значениях А р, равных 0,1—0,2, К , резко возрастает с уменьшением отношения в/Гэ. Но объем экстрагента не должен превышать емкость самой большой (/ = 5 см) кюветы фотоколориметра, равную обычно 25 мл (больший Уд не может быть полностью использован при измерении), а уменьшение объема водной фазы посредством концентрирования раствора навески приводит к понижению Кд вследствие солевого эффекта [мешающее влияние типа (вд)]. В конечном счете оказывается выгодным пойти на уменьшение Кд и возрастание ё мин но использовать большую эффективную навеску. Это положение иллюстрируется данными табл. 32 значение ин в условиях опыта 6 Ув1Уа = 1) приблизительно в 3 раза выше, чем в условиях опыта 5 ( в/ э = 0,2), однако объем аликвоты водной фазы, отобранной для определения (а следовательно, и содержащаяся в ней часть навески пробы), в первом случае в 10 раз выше, чем во втором, что обеспечивает уменьшение Х ин более чем в три раза [112, 35]. [c.124]

Физико-химические методы требуют дорогих реагентов и сравнительно сложной аппаратуры. Их целесообразно применять главным образом для очистки многокомпонентных сточных вод от небольших количеств токсичных веществ. Так, адсорбцию на активированном угле или ионообмен применяют для извлечения меди,-цинка, никеля, свинца из сточных вод цветной металлургии. Для этого применяют ионообмен в катионитовом фильтре (см. ч. I, рис. 131). Фенолы извлекают из сточных вод экстракцией минеральными маслами, бензолом, четыреххлористым углеродом, а также отгонкой водяным паром с последующим пропусканием паров через раствор NaOH для регенерации ценного вещества в виде ( нолятов натрия. [c.276]

Ишимари [837] изучил экстракцию 60 ионов раствором три-л-октилфосфинокиси в толуоле. Бурке и Дэвис [600] использовали этот метод отделения при определении алюминия в многокомпонентных жаропрочных сплавах, сочетая его с предварительным отделением основной массы мешающих элементов электролизом на ртутном катоде. По данным Бурке и Дэвиса, из 6 М НС1 раствором три-п-октилфосфинокиси в циклогексане количественно экстрагируются Т , 2г, НГ, Аи, Оа, и (VI), МЬ, 5п, 1п, 5с, ТЬ, Оз, Мо, Аз (III), Ш, Ре (III), Н и V. Алюминий в этих условиях не экстрагируется, коэффициент распределения его равен 10 . Не экстрагируются также V, РЗЭ, В, М , Ве, щелочные и щелочноземельные металлы. [c.181]

Многокомпонентные смеси фракционируют с помощью градиентной элю-цип, которая заключается в том, что pH или концентрация элюента меняются непрерывно по определенному закону. Таким способом осуществлена, например, очистка тиреогло-булина свиньи — белкового гормона, регулирующего деятельность надпочечников, который был выделен путем экстракции измельченной щитовидной железы растворами хлористого натрия. Фракционированием полученного экстракта на ДЭАЭ-целлюлозе (рис. 6) удалось отделить главный компонент смеси — тиреоглобулин (пик 3) от белковых (пики 1, 2, 4, 5) и небелковых (пики и 7 2) примесей. [c.20]