химический каталог




Межфазный катализ

Автор Э.Демлов, З.Демлов

, приведенные в работах [33—36], могут оказаться полезными.

1.3. Экстракция ионных пар из водных растворов

1.3.1. Принципы

Экстракция растворителем ионных соединений из водной фазы в органическую — область, хорошо известная химикам-аналитикам и практикам. Экстракция металлов и кислот также детально изучена [71—74].

Даже наиболее простая двухфазная (вода/органическая фаза) реакция замещения между анионом соли и органическим веществом включает ряд равновесных процессов:

а) общую реакцию

NaWD + RYo*

где индексы ВФ и ОФ обозначают водную и органическую фазы соответственно, Q+ —катион катализатора, a i[Q+X"] — ионные пары. Общее уравнение можно разбить на два:

б) химическую реакцию в органической фазе

ЯХоф + [Q+YTo# ЯКОФ + [Q+X-Ьф

в) экстракционное равновесие

[0.+Х-]оф + Na+B* + Y-цф ч=а: [<Э+У1оф + Na+Цф -f Х-ВФ

Информацию относительно факторов, определяющих положение равновесия (в), можно получить, рассматривая следующие более простые равновесия экстракции:

д) С%ф+?-ВФ [Q+Y-Ьф

,= 1.3. Экстракция ионных пар из водных растворов 21

Последнее уравнение существенно для понимания всего МФК. К счастью, экспериментальные методы исследования этих экстракций разработаны, и для использования в аналитических целях получены, многие количественные данные (литературу см. в таблицах).

Шилл и Модие i[44, 45] называют величину EQX, получаемую из уравнения (г), стехиометрической константой экстракции:

Следует отметить, что ?qx не тождественна более известной константе распределения. Так как знаменатель этого выражения включает концентрацию продуктов реакции, то экстракционное равновесие зависит от концентрации как катионов, так и анионов в водной фазе. Для точного определения константы экстракции в не слишком разбавленных растворах необходимо вместо концентраций использовать активности*. В связи с тем что на экстракционную систему обычно кроме равновесия, представленного в уравнении (г), влияет еще ряд факторов, ситуация еще более усложняется. Среди этих факторов следующие:

1) ассоциация или диссоциация ионных пар в органической фазе, которые снижают концентрацию i[Q+X_]o«> и тем самым способствуют экстракции;

2) ассоциативные эффекты в водной среде, ведущие к уменьшению экстракции;

3) зависимость равновесия в водной фазе от рН, что влияет на эффективную концентрацию аниона:

X" + Н„0+ ч=ь нх + н,о

или эффективную концентрацию катиона, если Q+ — первичный, вторичный или третичный аммониевый ион НВ+:

нв+ + н,о в+н,о+

4) экстракция незаряженных частиц, таких, как НХ и В, в

органический слой и еще к тому же возможное образование

ионных ассоциатов [HQ+X2-] и [Q+X~, 2НХ] в органической

среде.

При использовании активности получают термодинамическую константу экстракции, которая непосредственно намеряется редко. Для установления относительных величин свободных энергий переноса аниона и» воды в 1,2-ди-морэган использовали экстраполяцию до полной диссоциации соли в обеих

22 Глава 1. Ионные пары и зкстракция тошных пар

Шилл и Модин )[44, 45] считают равновесие (г/ основным процессом, а все остальные (1—4) — «побочными процессами:». Они определяют условную константу экстракции щ*ох, которая включает все конкурирующие «побочные реакции» н связана со стехнометрической константой экстракции, следующим образом:

где «— поправочные коэффициенты. Они отклоняются от единицы с усилением влияния «побочных процессов» и равны единице, когда влияние этих процессов пренебрежимо мало.

Хотя константы диссоциации четвертичных аммониевых соединений в дихлорметане и хлороформе имеют порядок

—io-« Их влиянием в часто используемых разбавленных растворах нельзя пренебрегать. Желательно, чтобы в органической фазе происходила ассоциация ионных пар, так как этот процесс способствует экстракции. Поэтому более концентрированные растворы обладают преимуществом. Если анион вводится в систему частично в виде неорганической соли NaX, то высокая концентрация и избыток NaX в водной фазе увеличивают экстракцию i[Q+X-] в органическую фазу. В то же время возможная ассоциация ионов неорганической соли в водной фазе в большинстве случаев не оказывает неблагоприятного действия на процесс в целом.

Факторы 3 и 4 достаточно распространены и там, где это необходимо, должны приниматься во внимание. При определенных условиях важность одного или нескольких «побочных процессов» может повышаться. В принципе можно измерить все процессы этого типа и рассчитать их влияние. Брендстрём [И, 112] приводит все уравнения, необходимые для таких расчетов с использованием логарифмических экстракционных диаграмм, включающих многие очень сложные равновесия. Результаты этих расчетов помогают ответить как на аналитические, так н на практические вопросы типа:

Как провести селективную экстракцию?

Как выбрать оптимальные условия для количественной экст-, ракции (рН, концентрацию)?

Каковы идеальные условия для количественного разделения, смеси?

Однако в большинстве случаев

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

Скачать книгу "Межфазный катализ" (6.37Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
msi h270 pc mate обзор
расконсервация чиллера lennox
хертс тур
изготовление наклейки на витрину алматы

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.10.2017)