Реэкстракция скорость

Переход неорганических веществ из водной фазы в органическую экстракция) и из органической в водную реэкстракция) — это процессы гетерогенные, поскольку, как это бывает в большинстве случаев, вода и органические растворители не смешиваются друг с другом, хотя в ограниченных пределах взаимно растворимы. Переход массы, происходит через границу раздела фаз и подчиняется общим закономерностям массопередачи, т. е. зависит от гидродинамических условий, управляется законами диффузии и т. д. Чаще всего одна из фаз сплошная, а другая — дисперсная, распределенная в сплошной в виде капель. Межфазная поверхность здесь не постоянная, зависит от способа диспергирования, размера капель, скоростей и направления движения жидкостей и др. Кинетика экстракции неорганических веществ органическими растворителями рассмотрена в работах [79, 144, 189, 201 ]. [c.316]

На первой ступени производилось экстрагирование урана и плутония (5 мг плутония на 1 кг урана) смесью 30% ТБФ и 70% керосина. В результате восстановительной реэкстракции гидразином было получено 50 мл водного раствора с концентрацией 2,8-10 М Ри(П1) 3,2- 10 М и(У1) 0,23 М гидразина и 1 М НЫОз. Раствор содержал также некоторое количество Р-активных продуктов деления. После разбавления этого раствора до pH 0,27 он был пропущен через колонку, содержащую 1 г воздушно-сухого катионита в Н+-форме (160—200 меш) со скоростью 1 мл/мин- см . Прошедший через колонку раствор содержал 82% первоначального количества гидразина и 69% урана. После промывания колонки 0,1 М НЫОз через нее пропускали раствор 1,5 М НЫОз. С первыми порциями вымывающего раствора ( 30 мл) удалялись гидразин и уран, а с последующими 100 ил — плутоний и некоторое количество Р-активности (Ни —КЬ ). При дальнейшем промывании смолы раствором 5 М НЫОз десорбировалась большая часть про-дуктов ления. Аналогичные результаты получены при элюировании Ри(1П) [c.354]

Недавние подробные исследования реэкстракции урана [33—35] и лантана [36] из некоторых нейтральных фосфорорганических эфиров в различных разбавителях подтверждают ранее сделанные наблюдения. Самой медленной стадией, очевидно является молекулярная диффузия, затем стадия преодоления поверхностного сопротивления и, наконец, турбулентная диффузия. Константы скорости этих стадий были рассчитаны в небольшом интервале температур 10—25 °С [33]. Константа скорости самой медленной стадии снижается при уменьшении числа связей углерод — кислород в нейтральном фосфорном эфире [34—36]. [c.28]

В работе [80] эксперименты проводились на диффузионных ячейках с перемешиванием. Было установлено, что скорость реэкстракции НКОз из растворов ТБФ определяется конвективной [c.405]

Однако в дальнейшем [170] эти же авторы пришли к выводу, что кинетика экстракции и02( " 0з)2 растворами ТБФ в предельных углеводородах определяется конвективной диффузией. Скорость извлечения в диффузионной ячейке зависела от интенсивности перемешивания, хотя энергия активации процесса составляла 5,8— 8 ккал/моль. Показано, что при совместном присутствии и и Ри (микроколичества Ри) в процессе экстракции последний опережает уран, а затем происходит реэкстракция Ри в водную фазу. Ими же [132] при изучении непрерывного процесса извлечения уранилнитрата ТБФ в ячейке центробежного экстрактора установлено, что процесс экстракции заканчивается практически за 0,8 с. Это указывает только на быстроту реакций в объеме, но не дает возможности сделать вывод о скорости гетерогенных реакций, ибо неизвестна поверхность фазового контакта. [c.408]

В работе [80] было отмечено, что при реэкстракции нитрата циркония из 20%-ного ТБФ в растворы НКОз скорость химической реакции пересольватации нитрата циркония влияет на общий коэффициент массопередачи. [c.409]

Согласно [142] скорость обменной экстракции падает с уменьшением общей концентрации реагента. Кроме того, скорость тем ниже, чем выше значение константы экстракции вытесняемого элемента. Отсюда следует, что, как и при медленной реэкстракции, нри протекании обменной реакции существенную роль должны играть процессы разрыва прежних связей во внутримолекулярном соединении. [c.433]

Применение сульфидов. Нефтяные сульфиды приобрели наибольшее промышленное значение как экстрагенты — комплексообразователи солей тяжелых и драгоценных металлов. Комплексообразующие свойства сульфидов обусловлены способностью образовывать донорно-ак-цепторную связь атома серы с металлом за счет передачи пары неподеленных электронов гетероатома на свободную электронную орбиталь металла. Комплексообразующими и экстракционными свойствами в отношении солей металлов обладают нефтяные сульфоксиды, сульфиды являются наиболее доступными и дешевыми экстрагентами. Скорость и селективность процесса экстракции металлов нефтяными сульфидами можно регулировать выбором состава водно-кислотной среды, типа органического разбавителя и изменением температуры раствора. При экстракции из солянокислых растворов палладия и платины нефтяными сульфидами (выделенными из фракции 170-310 °С Арланской нефти и очищенными реэкстракцией до чистоты 99,9 %) селективность извлечения каждого из металлов обеспечивалась регулированием температурного режима и кислотности среды. Из солянокислого раствора 0,2-2,0 н. НС1, содержащего 5 г/л палладия, 3 г/л платины, 85 г/л солей кобальта, никеля, меди, железа, палладий извлекают 2-10 % раствором нефтяных сульфидов в очищенных углеводородах при 20 °С за 15 мин. Платину экстрагируют после дополнительного подкисления раствора при [c.178]

Поскольку водная фаза подвижна и распределение между двумя фазами, строго говоря, нельзя считать равновесным, факторы, влияющие на скорость процессов, в хроматографии становятся особенно важными. Процессы, обусловливающие удерживание металлов на неподвижной фазе, эквивалентны процессам статической экстракции и промыванию экстракта, а процесс элюирования эквивалентен процессу реэкстракции. При сравнении результатов статической экстракции и экстракционной хроматографии очень [c.45]

Продолжительность контакта фаз при экстракции (т) обычно выбирается в пределах 10—60 мин, хотя, по-видимому, большие величины т не всегда оправданы. Например, в случае ТБФ постоянство величин О в интервале т = 0,25—22 мин [948, 950] может быть свидетельством большой скорости установления экстракционных равновесий. Реакции экстракции ТБФ [950] и полифенолами [955] являются экзотермическими, в результате чего степень извлечения уменьшается с ростом температуры. Реэкстракция кадмия осуществляется водой [950]. [c.162]

При экстракции урана третичными алкиламинами скорость массопередачи выше. Мощность, необходимая для смешения фаз, составляла при экстракции около 0,003 л. с. л. при времени пребывания фаз в смесительной камере 0,3 мин, а при реэкстракции нитратами, хлоридами или карбонатами около 0,008 л. с./л. при времени пребывания фаз в смесительной камере, равном 1 мин. В процессах экстракции диалкилфосфорными кислотами для системы, в которой вода является дисперсной фазой, а органическая — сплошной, номинальная скорость водного потока составляет [c.278]

Наконец, нетрудно показать, что скорости экстракции и реэкстракции при одинаковой концентрационной движущей силе должны различаться в а раз. Это можно рассматривать как характерное проявление вентильных (запирающих) свойств границы раздела фаз. [c.153]

В этих случаях на скорость извлечения веществ из одной фазы в другую специфически влияют ионные ПАВ (рис. П1.8). Так, анионные ПАВ ускоряют реэкстракцию урана и экстракцию меди, а катионные действуют в противоположном направлении. Это указывает на существование промежуточных положительно заряженных комплексов, что было использовано для их регистрации. При экстракции цинка медленной стадией является, по-видимому, реакция прямым ударом между Zn2+ и адсорбированным анионом дитизона Dz . Поэтому введение анионных ПАВ замедляет экстракцию. Объяснение указанным фактам дает теория Штерна [26], согласно которой изменение поверхностного потенциала Ч " при постоянном адсорбционном потенциале Ф должно влиять на поверхностную концентрацию as вещества А следующим образом [c.178]

Вместе с тем было бы ошибкой недооценивать роль иных межфазных явлений, выступающих на первый план в тех случаях, когда химические взаимодействия быстры. Оказалось, что на скорость экстракции влияют такие явления, как формирование межфазных слоев и плено<к. Исследования показали, что эти явления можно отнести, по-видимому, к наиболее распространенным при экстракции и. реэкстракции неорганических веществ. Они приводят к необычным, не находившим ранее объяснения зависимостям скорости экстракции (реэкстракции) от времени и концентрационной движущей силы [86]. [c.191]

Кинетика восстановительной реэкстракции плутония в изучаемых условиях определяется скоростью межфазного перехода Ри (IV) и скоростью реакции восстановления его Fe (II) и удовлетворительно описывается уравнением (9). [c.96]

Изучена кинетика реэкстракции плутония растворами азотной кислоты из трибутилфосфата с использованием железа (II) в качестве восстановителя. Показано, что в изучаемых условиях кинетика процесса определяется скоростью межфазного перехода плутония и скоростью реакции вос- [c.157]

Скорость амальгамного обмена очень велика, и равновесие при нормальной температуре, но при интенсивном перемешивании устанавливается за 1—3 мин. Химический выход составляет 90—100% [298]. При изменении состава водной среды для некоторых элементов можно обеспечить избирательную реэкстракцию. [c.251]

Реэкстракция путем конкурентного вытеснения может быть очень простым и эффективным методом при условии, если реэкстрагирующий агент можно ввести в экстракционную систему или удалить его перед очередным циклом. Например, реэкстракция сульфата уранила из органических растворов, получаемых при переработке урановых руд, осуществляется растворами хлоридов. Селективность при реэкстракции можно существенно повысить, если использовать разницу между экст-рагируемостью металла различной валентности. Общеизвестным примером может служить восстановительная реэкстракция плутония (1П) после экстракции его в виде (РзМН)гРи (МОз)б. В этом случае обычные восстановители (гидразин, гидроксиламин) не годятся для реэкстракции с одновременным восстановлением плутония (IV) из-за недостаточно высокой скорости протекания реакции восстановления. Восстановители же типа сульфамата железа или нитрата урана (IV) эффективно реэк-страгируют плутоний (IV). [c.139]

Кинетика реэкстракции. Скорость реэкстракции так же, как и скорость экстракции, зависит от многих факторов и весьма неодинакова для различных внутрикомплексных соединений и разных условий. Это можно иллюстрировать данными по реэкстракции ряда теноилтрифторацетонатов из бензольного экстракта соляной кислотой [253] (рис, 30). Отличающуюся скорость реэкстракции можно использовать для разделения элементов (см. главу V), [c.88]

Рис. 30. Скорость реэкстракции бериллия (/), алюминия (2) и железа (5) конц. H l из 0,01 М растворов теноил-трифторацетонатов в бензоле

Экстракция бериллия теноилтрифторацетоном использована Бсломеем и Вишем [584] для отделения и очистки радиоберил-.чия Ве без носителя. Отделение бериллия от других элементов осуществляется благодаря некоторому различию величины pH экстракции этих элементов, а также различной скорости их экстракции и реэкстракции. [c.132]

Гораздо больше работ посвящено кинетике экстракции и реэкстракции в системах с участием нейтральных алкилфосфатов. Одной из первых работ, по-видимому, является работа Хана [71], который изучал перенос уранилнитрата между водными растворами и растворами ТБФ в диффузионной ячейке без перемешивания. Сопротивление границы раздела фаз не обнаружено. Однако несоответствие опытных и расчетных данных позволило ему сделать вывод, что возле границы раздела фаз возникает самопроизвольная конвекция, причиной которой является выделение тепла на межфазной границе. Тем не менее Пушленков и Щепетильников [130], изучая экстракцию уранилнитрата ТБФ в диффузионной ячейке с перемешиванием, обнаружили, что константа скорости экстракции (фактически следовало бы назвать ее общим коэффициентом массопередачи) в значительной степени зависит от температуры. Эффективная-энергия активации 9,5—И ккал/моль. Скорость массопередачи урана мало меняется при изменении скорости вращения мешалки в диапазоне 140—500 об/мин. Полученные результаты, по мнению авторов, указывают на существенный вклад химического процесса образования сольвата в общее сопротивление массопередаче. Показано, что при совместной экстракции 11 и Н Юз кислота экстрагируется сначала быстрее урана и затем происходит реэкстракция избыточной HNOз. [c.408]

Обширные исследования кинетики реэкстракции нитратов уранила и других металлов при кратковременном контакте фаз провели Пушленков и Федоров [134—136]. В качестве экстрагентов были использованы трибутилфосфат, трибутилфосфиноксид, бутиловый эфир дибутилфосфиновой кислоты, дибутиловый эфир бутилфосфо-новой кислоты. Изучено влияние разбавителя и количества бутокси-групп в экстрагенте на кинетику реэкстракции нитрата уранила и нитратов редкоземельных элементов. Как и следовало ожидать, уменьшение числа эфирных кислородов в молекуле экстрагента, приводящее к резкому увеличению коэффициентов распределения РЗЭ, снижает константу скорости реэкстракции. [c.409]

Недавно Тарасов, Ягодин, Кизим методом кратковременного контакта фаз изучили кинетику реэкстракции нитратов некоторых элементов из ряда нейтральных алкилфосфорных экстрагентов [93]. Авторы определили значения ПС, которые в значительней степени зависят от прочности сольвата и содержания воды в органической фазе. Сделано заключение, что в скорости определяющей стадйи процесса реэкстракции участвует вода. [c.409]

Экстракция и реэкстракция минеральных кислот. Фоппема [144] изучал кинетику экстракции серной кислоты триоктиламином (TOA) при интенсивном перемешивании в реакторе периодического действия. Он пришел к выводу, что скорость экстракции определяется скоростью переноса протона к атому азота. Этот вывод явно неубедителен, поскольку реакции такого типа относятся к чрезвычайно [c.413]

Кинетика реэкстракции H2SO4 из раствора TOA в 0,1 н. серную кислоту не зависит от интенсивности вращения мешалки в диффузионной ячейке [18], что указывает на значительное поверхностное сопротивление. При низких концентрациях TOA HHSO4 в органической фазе 0,15 М) наблюдается первый nojjHflOK по соли, при высоких (>0,15 М) — нулевой. Изменение порядка от первого до нулевого с ростом концентрации образующегося бисульфата связано с поверхностно-активными свойствами соли. При высоких концентрациях бисульфата поверхность раздела фаз полностью насыщена I солью, о чем свидетельствует независимость скорости реэкстракции от концентрации бисульфата. Это явление аналогично десорбции с твердой поверхности, протекающей по механизму лангмюровской кинетики. [c.414]

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]

Экстракционная хроматография — динамический процесс, на ход которого влияет кинетика экстракции и реэкстракции изучаемого металла. К сожалению, литературные сведения о скорости экстракции и особенно реэкстракции весьма скудны. Из опубликованных данных следует, что оиорость экстракции металлов хелатообразующими реагентами зависит от скорости образования комплексов в водной фазе, а не от скорости их переноса в органическую фазу, причем скоростьопределяющей стадией является реакция образования комплекса с первым лигандом. Показано также, что в общем случае скорость экстракции зависит от природы хелата она увеличива.ется с ростом pH, концентрации экстрагента НХ и константы его диссоциации Ка- Скорость экстракции падает с ростом константы распределения экстрагента Кв (НХ). Гидролиз и образование устойчивых комплексов в водной фазе также приводят к уменьшению скорости экстракции. [c.394]

Можно использовать и различную скорость реэкстракции. Так, теноилтрифторацетонаты ряда металлов, по данным Боломи иУиша [253], разрушаются концентрированной соляной кислотой с различной скоростью. Для реэкстракции железа, стронция, кальция, иттрия и цинка из бензольного раствора ТТА требуется не более 15 мин., в то время как для извлечения алюминия требуется 6 час., для извлечения берил.тия — более 3 суток. Это позволяет проводить разделения элементов. [c.168]

Скозанное ранее (стр. 198) об избирательности извлечения ниобия из роданидных растворов в полной мере справедливо и в отношении тантала. Данные о скорости установления равновесий при экстракции тантала из роданидных растворов в литературе отсутствуют. Реэкстракция тантала легко и полно осуш,ествляется с помош,ью растворов (N114)20204 [1166]. [c.266]

Даже при многокомпонентной адсорбции простая форма уравнения изотермы Ленгмюра позволяет легко выразить степень заполнения поверхности адсорбцированными веществами через их объемные концентрации [27], и, следовательно, получить уравнение для скорости поверхностных реакций п-то порядка. Такой подход оказался плодотворным при объяснении концентрационных зависимостей начальных скоростей экстракции и реэкстракции неорганических соединений в больщом числе случаев [15, 78, 79, 81, 82]. [c.177]

В ряде случаев различия в скорости экстракции компонентов смеси настолько велики, что могут быть использованы для их разделения. Так, ртуть или золото можно отделить от меди экстракцией дитизоном при достаточно низком pH [94, 417, 1051], например при рН . В этих условиях медь экстрагируется весьма медленно. Очень малая скорость экстракции ацетилацетоната или 8-оксихинолината хрома(И1) [593, 9731 была использована для отделения многих элементов с оставлением хро.ма в водной фазе. Эффективное разделение может быть достигнуто и при реэкстракции. Самым известным случаем является экстракция кобальта 1-нитрозо-2-нафтолом (см. главу 5), которая протекает в слабокислой среде. Однако проэкст-рагированный комплекс не разрушается даже концентрированными минеральными кислотами. [c.70]

Рис. 1. Схема второго цикла с рефлаксом—возвратом части раствора продукта на экстракцию (реэкстракция серной кислотой). Скорости потоков даны в произвольных единицах а = 1 —

IV) для реэкстракции плутония может возникнуть только из-за окисления урана (IV) в органической фазе. Мак-Кей и др. [3] объяснили это окислением воздухом. Однако окисление урана (IV) HNO3 приводит к образованию HNO2, которая очень быстро окисляется воздухом, даже в органической фазе, где она закомплексована ТБФ. Пропуская воздух через растворитель, содержащий HNOj, мы получили кривые, аналогичные кривой на рис. 3 и соответствующие несколько t,MUH более медленным скоростям [c.86]