Механизм и кинетика процессов экстракции

Монография посвящена вопросам экстракции благородных металлов серасодержащими экстрагентами. В ней рассмотрены литературные данные по термодинамике и кинетике процесса экстракции, результаты исследования механизма этого процесса. Обсуждается механизм комплексообразования серасодержащих лигандов платиновыми металлами с учетом о- и л-связывания. Рассмотрены термодинамические и кинетические закономерности растворения благородных металлов в органических растворителях в присутствии мягких окислителей (J2, СиСЬ). Большое внимание уделено вопросам выделения благородных металлов из органической фазы методами реэкстракции, отгонки органической фазы,. [c.231]

Механизм экстракции азотной кислоты сольватацией трибутилфосфатом был подтвержден результатами изучения стадии, лимитирующей скорость процесса [32]. В то время как, исходя из кинетики процесса, скорость экстракции контролируется реакцией на границе раздела фаз, зависимость скорости экстракции от температуры и перемешивания указывает на то, что скорость определяется диффузией и конвекцией сольвата в органическом слое. [c.28]

МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ ЭКСТРАКЦИИ [c.63]

Исследование кинетики процесса экстракции представляет интерес как с точки зрения раскрытия механизма явлений, сопровождающих переход вещества через границу раздела фаз, так и с точки зрения количественного определения кинетиче-ч кого параметра, необходимого для проведения расчета процесса экстракции. Исследования кинетики проводят либо в специальном лабораторном оборудовании (метод диффузионных ячеек, кратковременного контакта фаз, единичных всплывающих капель, струйного реактора и т. д.), гарантирующем стабилизацию условий проведения эксперимента, либо в аппаратах промышленной конструкции лабораторного и полупромышленного масштаба. [c.154]

В силу интенсивного развития сравнительно новой области экстракции не только не установились определенные понятия и обозначения, но еще и мало сделано в области выявления коренных, принципиальных закономерностей процесса. В целях предоставления читателям возможности сопоставления и сравнения идей в выпусках сборника публикуются статьи, отражающие различные взгляды на механизм процесса экстракции, различные подходы к обработке экспериментальных данных, к расчету и конструированию аппаратуры. Так, в теоретическом разделе первого выпуска сборника, наряду со статьей А. М. Розена, в которой развиваются представления по термодинамике экстракции, основанные прежде всего на строгом учете коэффициентов активности компонентов системы, публикуются статьи, в которых экстракционные системы рассматриваются чисто химически (связь коэффициентов распределения с химическим составом экстрагентов, предсказание выбора экстрагента на основе состава внутрикомплексных соединений, оксо-ниевый механизм извлечения ионов кислородсодержащими растворителями). В разделе экстракционной аппаратуры, наряду с работой по равновесной динамике процесса экстракции, помещены статьи, в одной из которых отмечается необходимость учета химической кинетики при расчете аппаратуры, а в другой дается аналитический метод расчета числа теоретических степеней, исходящий из величины константы равновесия реакции. [c.4]

В последние годы изучению кинетики экстракционных процессов уделяется все больше внимания. Важность этих исследований заключается не только в определении путей интенсификации процесса экстракции, но в большей степени в получении информации о механизме химических реакций, сопровождающих массопередачу, а также в возможности использовать кинетические факторы для разделения методом экстракции близких по свойствам элементов. [c.200]

Исследование кинетики может прояснить механизм экстракции, и в частности вопрос о том, в какой из двух фаз образуется экстрагируемый комплекс. Если это водная фаза, то процесс экстракции при данном pH ускоряется, когда значение Ко, l невелико. Таким образом, концентрация экстрагента в водной фазе будет выше, чем в том случае, когда Кв, l имеет более высокое значение, н, следовательно, скорость образования комплекса вЬз-растает. . другой стороны, если при постоянном pH скорость экстракции увеличивается, когда применяется другой органический растворитель с более высоким значением Kb.l, то экстрагируемые частицы образуются а границе раздела жидкость—жидкость. [c.200]

Книга Последние достижения в области жидкостной экстракции под редакцией К. Хансона, изданная в 1971 г., представляет собой обзор важнейших работ по теории и практике экстракции, выполненных главным образом за последние годы, в котором процесс экстракции рассматривается во всем его многообразии. Отдельные главы посвящены химии экстракционных процессов, массопередаче, в том числе массопередаче, осложненной химической реакцией, явлениям на границе раздела фаз, коалесценции капель, типовому промышленному оборудованию и его расчету и т. д. По рекомендации Научного совета по теоретическим основам химической технологии мы опустили при переводе некоторые главы из книги (например, Функции отклика и контроль за экстракционными процессами , Одновременная тепло- и массонередача и Теплопередача при прямом контакте жидкость — жидкость ). В то же время мы сочли необходимым дополнить русский текст книги главой Кинетика экстракции в системе электролит — неэлектролит , учитывая развитие этого направления- у нас в стране и за рубежом и его перспективы для выяснения тонкого механизма экстракции и интенсификации экстракционных процессов. [c.9]

Практическая важность вопроса связана прежде всего с тем, что во многих экстракционных системах равновесие достигается отнюдь не мгновенно примеры медленного установления равновесия будут приведены ниже. Кроме того, факты показывают, что время достижения равновесия зависит от условий проведения экстракции. Теоретический интерес к кинетике обусловлен возможностью получения полезной информации о механизме экстракционного процесса. [c.82]

Термодинамика экстракции является одним из наиболее изученных разделов физической химии гетерогенных систем. Быстро развиваются исследования кинетики экстракции, позволяющие, с одной стороны, установить тонкий механизм физико-химического взаимодействия веществ в межфазной области, а с другой — дать полезные рекомендации по интенсификации процесса экстракции и его аппаратурному оформлению. Расширяются работы по математическому моделированию экстракции и ее оптимизации. [c.6]

Единственный литер атурный обзор по кинетике экстракции неорганических веществ был выполнен в 1964 г. Золотовым, Алиыа-рпным и Бодня [11. С тех пор интерес к вопросам кинетики экстракционных процессов значительно возрос, и в настоящее время накоплен обширный материал, который в основном разрознен по различным журнальным статьям и зачастую противоречив. Обобщение этого материала и его систематизация может иметь большое значение для выявления основных закономерностей влияния химических реакций на скорость экстракции веществ. Эта проблема представляет теоретический интерес, так как только исследования в области кинетики дают возхможность изучить тонкий механизм процессов экстракции. В то же время решение этой проблемы имеет важное практическое значение для расчетов экстракционной аппаратуры и особенно в связи с созданием аппаратов с малым временем контакта фаз. [c.379]

Скорость большинства экстракционных процессов определяется массопередачей, т. е. эти процессы протекают в диффузионной области. Однако возможны случаи, когда общая скорость процесса экстракции определяется скоростью его химической стадии (процесс протекает в кинетической области). Изучение кинетики химической стадии процесса экстракции позволяет получить более ясное представление о механизме химического взаимодействия реагирующих веществ и приблизиться к решению вопроса о том, в какой фазе образуется экстрагируемое соединение. [c.202]

В основу книги положены лекции по вопросам экстракции, читавшиеся в виде специального курса для студентов химического факультета Вроцлавского политехнического института. В процессе подготовки книги выяснилось, что тематика лекций весьма разнородна и содержит много нового по сравнению с содержанием имеющихся монографий. Освещение процессов жидкостной экстракции до сих пор ограничивалось главным образом рассмотрением равновесных состояний, а механизму процесса и сопутствующим ему явлениям почти не уделялось внимания. Между тем для правильного понимания процесса экстракции необходимо учитывать не только етатику, но и кинетику процесса на основе новейших научных данных (как экспериментальных, так и теоретических), полученных исследователями в разных странах. [c.8]

Основные научные исследования относятся к химии редких металлов, Разработал теоретические основы и технологию разделения, а также прецизионной очистки циркония и гафния. Установил существование устойчивых многоядерных соединений циркония. Разработал новые методы изучения нестационарной массопередачи в процессах экстракции, обеспечивающие измерение констант скорости поверхностных реакций и определение механизма поверхностных явлений, Развил кинетику химических реакций извлечения и явлений, сопровождающих эти реакции на границе раздела фаз. В соавторстве с сотрудниками издал учебник Технология редких металлов в атомной технике (1974). Основал одну из научных школ по кинетнке экстракционных процессов, [c.602]

В нашей лаборатории разработана широкая программа исследований кинетики экстракции хелатов, предусматривающая 1) изучение механизма образования и диссоциации хелатов в различных системах 2) увеличение селективности процессов экстракции ионов металлов с помощью контроля кинетических параметров [c.62]

Определение режима и его зависимости от условий осуществления процесса имеет большое значение для выбора оптимальных 4 условий экстракции (с точки зрения скорости), особенно прини-. мая во внимание возможность применения в настоящее время аппаратов с малым временем контакта фаз. Показано, что иссле- дование кинетики позволяет установить механизм экстракции, что в общем случае нельзя сделать при исследовании экстракционных равновесий. [c.2]

Исследование экстракционных равновесий не дает возможности установить механизм и место протекания реакции при экстракции. Изучение ее кинетики во многих случаях позволяет решить эту задачу, но оно осложняется тем, что экстракция — это гетерогенный процесс, скорость которого может зависеть как от скорости подвода реагирующих веществ к месту реакции, так и от скорости реакции. [c.102]

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]

В ряде случаев не удается точно установить механизм действия добавок в деформированных вулканизатах [1190]. Это обусловлено возможностью возникновения различных типов радикалов, например серных (—RS -) и углеводородных (—R-). Первые не реагируют с кислородом, а вторые образуют перекисные радикалы (—ROO-). Кинетика деструкции различных радикалов графически показана на рис. 3.41, с помощью которого можно рассчитать энергию активации этого процесса. Эксперимент показал, что по мере увеличения температуры сначала начинается распад перекисных радикалов, потом карбоксильных и, наконец, поли-сульфидных. При этом было замечено, что по реакционной способности вторичные процессы (т. е. экстракция лабильных атомов водорода) располагаются в обратном порядке. [c.118]

Поскольку не существует абсолютно нерастворимых веществ, следует рассмотреть также схему, представленную на рис. 10-1, в. Согласно ей, экстрагируемым соединением является вещество, непосредственно присутствующее в водной фазе. При этом экстрагент (учитывая наличие в системе разбавителя точнее было бы назвать эго вещество экстракционный реагент [10]) связывает диффундирующий в органическую фазу компонент. Такая схема при экстракции в системах электролит — неэлектролит рассмотрена, например, Оландером и Бенедиктом [1511, которые изучили кинетику экстракции HNOa растворами три-н-бутилфосфата. Хотя в результате анализа полученных данных авторы пришли к заключению, что сольватация происходит на границе раздела фаз, этот режим реагирования, по их мнению, является предельным при протекании реакции в объеме органической фазы. К сожалению, Оландер и Бенедикт исключили возможность взаимодействия в объеме водной фазы и истинно гетерогенное реагирование. В то же время анализ литературных данных показывает, что убедительных примеров экстрагирования неорганических веществ по схеме на рис. 10-1, в нет. Скорее всего экстракция по такому механизму вносит очень незначительный вклад в процесс извлечения неорганических веществ большинством практически важных экстрагентов. [c.381]

Чернышев, Тарасов, Ягодин [181 при изучении кинетики экстракции сульфата гафния бисульфатом TOA в диффузионных ячейках с перемешиванием обнаружили, что скорость извлечения соли в широком диапазоне изменения скорости вращения мешалок (1500— 2500 об/мин) не зависит от интенсивности перемешивания. В этом диапазоне постоянна также скорость реэкстракции серной кислоты из бисульфата TOA в 0,1 н. раствор H2SO4. Экспериментальная энергия активации процесса экстракции Hf составляет 10 ккал/моль при меньшей скорости вращения мешалки она снижается до 4 ккал/моль. Кинетический порядок по Hi — первый, в то время как порядок реакции по бисульфату зависит от его концентрации. С ее ростом порядок меняется от первого до нулевого. Механизм замедленной стадии окончательно не выяснен. Одно из возможных объяснений заключается в существовании десорбционного барьера. [c.415]

При исследовании кинетики экстракции зависимость скорости или аналитического коэффициента массопередачи от концентрации компонентов необходимо определить режим, состав и концентрацию соединений, переходящие из одной фазы в другую, скорость превращения каждого соединения (например, комплексного иона) в другое, изменение их кон-ц 1траций в процессе массопередачи. Без подобного исследования нельзя выяснить механизм процесса, объяснить зависимость аналитических коэффициентов массопередачи, а следовательно, и зависимость скорости экстракции от условий ее осуществления. [c.76]

Наибольшее число экспериментальных данных по изучению. кинетики экстракции накоплено с использованием методики осаждения или всплывания единичных капель. На основании анализа большого массива эиапериментальных данных и с привлечением модельных представлений О механизме массопередачи при обтекании капли сплошной фазой различными авторами (получены (полуэмпирические соотношения для определения коэффициентов массопередачи по сплошной и дисперсной кд фазам для капель, ведущих себя как твердые шары (молекулярная диффузия в капле) и для капель с внутренней циркуляцией (турбулентная диффузия в капле). Эти выражения общеизвестны, подробно (проанализированы в литературе [142, 260] и широко используются в практике расчетов процесса экстракции [274—277]. Наименее изученным остается вопрос [c.157]