амическая емкость (ДОЕ) характеризует число миллиграмм-эквивалентов ионов, поглощаемых 1 л набухшего ионита до момента проскока ионов соответствующего электролита в фильтрат.

ЗАДАЧИ

629. Рассчитать, сколько катионита КУ-2 (граммов сухого или миллилитров набухшего) в Н+-форме следует взять для выделения катионов Са2+ из 1 л 0,100 н. раствора СаСЬ- Удельный объем КУ-2 равен 2,8—3,0 мл на 1 г сухого катионита. Статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору СаС12 равна 4,3—4,9 мг-экв/г.

184

185

630. Рассчитать объем 0,07 и. раствора СаСЬ, кото«

рый можно пропустить через 100 мл набухшего катеонита КУ-2 до момента проскока Са2+. Динамическая обменная емкость катионита КУ-2 равна 1100—1300'мг-экв

на 1 л- набухшего вещества.

Сколько кальция (мг-экв) будет в колонке? Во сколько раз динамическая обменная емкость (ДОЕ) меньше статической обменной емкости (СОЕ). Удельный объем КУ-2 равен 2,9 мл набухшего на 1 г сухого вещества; статическая обменная емкость его равна 4,6 мг-экв на 1 г сухого вещества.

631. Рассчитать концентрацию Fe3+, оставшуюся в растворе при равновесии после взбалтывания 100 мл 0,1 н, раствора Fe3+ (2 н. по СН3СООН) с 1 г катионита КУ-2 в Н+-форме. Коэффициент распределения для Fe на КУ-2 характеризуется значением lg /Ср = 3 *.

632. Рассчитать отношение концентраций Sc3+n La3+ в растворе и в ионите при равновесии 1 мл набухшего катионита КУ-2 с 1 мл раствора 0,1 н. по скандию, 0,1 н. по лантану и 2 н. по уксусной кислоте. \gKv для Sc равен 3,5 и для La 2,7.

633. Сколько раз следует промывать 1 г катионита КУ-2, содержащего 10 мг Fe3+, порциями по 20 мл 2 н. раствором НС1, чтобы осталось не более 0,05 мг его в колонке? Коэффициент распределения Fe3+ (КР) между КУ-2 и соляной кислотой равен 3,16.

2. ЭКСТРАКЦИЯ

Коэффициент распределения (коэффициент Генри)

^ Сорг Свод

где Сорт и Свод—концентрации распределяющегося вещества в органической и водной фазах.

Для веществ, образующих экстрагируемые и не-экстрагируемые формы, в коэффициент распределения входят концентрации лишь экстрагируемых форм вещества. Например,

НА 5* Н+-j-'А' и экстрагируемая форма лишь НА (А" —не экстрагируется),

Справочник химика, т. IV, Изд. сХимия», 1967, стр. 187,

186

Л =

Тогда

где

[НАвод] — к

Ад—

[НАорг] 1НА0ОД1

Степень экстракционного извлечения вещества из раствора

D- 100

V0

Qopr • 109 Qopr + Qvon

D +

где Q — количество вещества в органической или водной фазах;

V — объем соответствующей фазы. При повторной экстракции п раз концентрация оставшегося в растворе вещества:

c"-tol 100 J Коэффициент разделения веществ:

При повторной многократной экстракции и реэкстрак-ции (см. задачу 637) в каждой фракции (ступени или «теоретической тарелке») доля экстрагируемого вещества

? ( 100 — ? УУ Е V

h-"~ г\(п-г)\ '{ 100 I { 100-Е )

где г — номер ступени (сосуда); п — число переносов

п\ = п (й _ 1) (п - 2) (п - 3) ... 3 • 2 • 1 г\ = г (г - 1) (г - 2) (г - 3) ... 3 • 2 • 1 („ _ г)1 = (п. - г) (п - г - 1) (п - г - 2) .... 3 • 2 • 1

Если номер ступени с максимальной концентрацией

**макс г, Ц

Л*акс> то Гп —*V— ЮО •

ЗАДАЧИ

634. Рассчитать степень экстракционного извлечения FeCl3 из 100 мл 6М раствора НС1 20 мл диэтилового эфира, если D = 100,

187

Сколько раз следует повторить экстракцию, чтобы извлечь 99,9% FeCl3?

635. Определить степень экстракции дитизона четыреххлористым углеродом при рН равном 8, 9 и 10. Соотношение объемов четыреххлористого углерода и воды 2:1.

HDz

ссц

Уравнение распределения:

: !0~

D =

Dz-+ Н + вода

[HDzl

CCIi

[Dz~

[Рг-][НЧ [HDz]

636. Рассчитать коэффициент разделения Ga3+ и

1п3+ диэтиловым эфиром. /

?GI = 97%, fi„ = 23% (при равных объемах фаз). Соотношение исходных концентраций Ga и In равно 5: 1.

Сколько повторных экстракций и реэкстракций следует провести, чтобы отделить Ga от In из этого раствора до соотношения концентраций Ga и In, равном 100:0,1?

637. Из анализируемого раствора 10 н. по HNO3

экстрагировали Fe3+ трибутилфосфатом. Соотношение

объемов фаз Уорг/У&ал = 1, D = 1, ? = 50%.

После первой экстракции из трибутилфосфата ре-экстрагировали Fe3-*- равным объемом 10 н. Н1М0з. Экстракцию и реэкстракцию повторяли 6 раз по следующей схеме (по Крейгу):

Трибутилфосфят

5' 4' 3' V V 0' >-< 0 1 2 3 4 5

азотная кислота

(цифры — № порции).

Сперва в делительную воронку 0, содержащую исходный раствор Fe3+, налили равный объем трибутилфосфата (ТБФ). После перемешивания и разделения органическую фазу (ТБФ) перенесли в делительную воронку 1 с азотной кислотой, а в воронку 0 налили новую порцию ТБФ (Г). После перемешивания и разделения провели второе перемещение ТБФ из воронки 1 в воронку 2 и из воронки 0 в воронку Г, а в воронку 0 налили новую порцию ТБФ (2'). Так продолжали и дальше. После

Ш

5 перемещений в воронках оказались все 6 порций ТБФ: 5' 4' 3' 2! 1' 0' 0 1 2 3 4 5

Рассчитать концентрацию Fe3+ в каждой делительной воронке (суммарное количеств