скорость экстракции и реэкстракции

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]

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]

Скорости экстракции двухвалентных металлов карбоновыми кислотами и скорости реэкстракции минеральными кислотами ниже тех, которые получены с некоторыми другими реагентами, однако они не являются чрезмерно низкими (рис. 3 и 4). [c.270]

Скорость экстракции металлов в виде хелатов из водных растворов в органические растворители обусловливается скоростью протекания различных химических реакций в двух фазах, а также скоростью перехода соединений через границу раздела двух фаз. В большинстве хелатных экстракционных систем при интенсивном перемешивании двух фаз равновесие устанавливается за несколько минут и менее. Однако в некоторых случаях для достижения равновесия требуется несколько часов. В качестве примеров можно привести экстракцию В ", Со , Си , Оа", Т1 и 2п" дитизоном Ве", Ре и Ри" теноилтрифторацетоном и Со , Сг", Ре Mg , Мо и № ацетилацетоном. В этих случаях образование хелатов является скоростьопределяющей стадией. Невысокая скорость также может наблюдаться и при реэкстракции. [c.52]

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]

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]

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]

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]

Экстракция [23]. Во многих случаях соединения ряда элементов могут быть количественно извлечены из водного раствора органическими растворителями, причем коэффициенты распределения часто почти не зависят от концентрации даже при очень больших разбавлениях (например, до 10" или 10 М). В других случаях, особенно если в органической фазе происходит димеризация (как при экстракции хлорида железа диэти-ловым эфиром), вещества без носителя не извлекаются. Экстракционные методы часто бывают очень полезны, когда необходима высокая скорость и специфичность разделения. В большинстве случаев за экстракцией следует реэкстракция — обратное извлечение в водную фазу увлеченных примесей. [c.403]

В радиохимии бериллия имеют значение следующие операции экстракция основного ацетата бериллия ацетилацетоном [28, 31], теноилтрифторацетоном (ТТА) [32] и хлороформом. Экстракция ТТЛ (0,01 М раствор ТТЛ в бензине) отличается от экстракции ацетилацетоном меньшей скоростью. Для полного завершения экстракции при оптимальном pH водной фазы, равном 7, требуется 3 ч. Алюминий также извлекается при pH = 7, но в меньшей степени, чем железо при более низких значениях pH. Реэкстракцией концентрированной соляной кислотой из органической фазы в течение 15 мин извлекаются кальций, железо, стронций и иттрий. Тем самым эти примеси полностью отделяются от бериллия. Для полного завершения реэкстракции нужно по меньшей мере 80 ч (а для удаления А1 — 6 ч). Однако бериллий бы стро и полностью реэкстрагируется из органической фазы смесью, состоящей из двух частей концентрированной муравьиной кислоты и одной части концентрированной соляной кислоты. При работе с растворами, в которых имеются лишь следы бериллия, экстракция ТТА предпочтительнее экстракции ацетилацетоном, так как не наблюдается улетучивания комплекса бериллия с ТТА. [c.141]

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]

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]

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]

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]

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 —

Необходимо иметь в ввду и некоторые недостатки метода КРХ. Один из них - неприменимость данного метода к процессам с замедленной кинетикой. В некоторых случаях скорость процессов экстракции - реэкстракции может быть увеличена за счет проведения процесса при повышенной температуре в термостатированных колонках специальной конструкции. Другая слабая сторона метода КРХ - это ограниченное использование экстрагентов, значительно растворимых в воде, например, ацетилацетона, вследствие необходимости предварительного насыщения всех водных растворов экстрагентом. Однако такие варианты КРХ возможны и описаны в литературе [4]. [c.171]

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]

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]

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]

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]

Реэкстракцией называют процесс, в результате которого элемент переводят из экстракта обратно в водную фазу, что обычно связано с разложением комплекса этого элемента в органической фазе. Продолиагтельность встряхивания фаз в делительной воронке при экстракции или реэкстракции зависит от скорости достижения равновесного состояния. В некоторых случаях достаточно нескольких секунд, в других — 1 — 5 мин. Если необходимая продолжительность встряхивания превышает 2 мин, рекомендуется пользоваться механическими трясучками. [c.71]

Технологическая схема экстракционно-реэкстракционного передела урановых концентратов, применяемая на аффинажных заводах, включает следующие операции. Азотнокислый раствор с содержанием урана 270—350 г/л поступает на экстракцию три-бутилфосфатом в каскад из двух насадочных экстракционных колонн (диаметр колонн 250 мм, высота 6 м), заполненных кольцами Рашига диаметром 20 мм. При соотношении объемов органической и водной фаз Уо Ув = 3 1 и суммарной скорости подачи 0,6—0,7 м /ч содержание урана в рафинате снижается примерно до 1 г1л объем промывного раствора (4 н НЫОз) составляет 0,25—0,33 от объема водной и 0,08—0,11 от объема органической фаз. Для реэкстракции урана используют полую колонну диаметром 310 мм и высотой 6 м. При соотношении объемов фаз Уо Ув = 1 2 остаточное содержание урана в экстрагенте составляет примерно 1—2 г/л. Перед возвращением в цикл экстрагент промывается содовым раствором в агитаторе с мешалкой периодически экстрагент очищается дистилляцией. [c.119]

Раствор ДДФК в керосине — сравнительно малоселективный экстрагент, так как совместно с ураном в органическую фазу экстрагируется много примесей. Особенно легко переходят ванадий и железо, загрязняя экстракт и снижая емкость экстрагента. Ванадий как ценный компонент может быть отделен от урана на стадии реэкстракции что же касается трехвалентного железа, то его всегда восстанавливают перед экстракцией до двухвалентного. При совместной экстракции урана, ванадия, алюминия, железа и других элементов, присутствующих в технологических растворах, растворитель, как правило, работает до насыщения содержание урана и примесей в экстракте определяется их коэффициентами распределения, а следовательно, возможным вытеснением одних ионов другими. В этом отношении важным фактором является скорость процесса экстракции. Иногда, сокращая время контактирования, удается практически полностью извлечь уран в органическую фазу (неравновесность системы мало сказывается на коэффициенте распределения урана), при этом основная масса примесей остается в водной фазе. [c.167]