【doc】P507萃取锌,镉的机理
P507萃取锌,镉的机理 山西大学(自然科学版)l7)=38-41,1994 Journal0fShanxiU~i,,mlty丑tSo1.Ed
一
/P507萃取锌,镉的机理i堍旁马彦鞲
(山西大学化学系)
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摘要本文采用2一己基巳基膦醴单(2一乙基已基)醣(筒韩P妨)的磺化堞油溶液
从硫酸体l蓦串
萃取锌,镉.应用斜率法确定其萃台物组成,并测定出表观萃取平街常数.通过萃音
物及P507的
红外光谱确证其萃取机理为醴性络合萃取.
关链词P5昕,萃取,锌,镉_?-,
串图分类号o658.
0弓f言
P507是一种酸性磷类萃取剂.其对某些金属离子的萃取能力强,选择性能好,本文
所
研究的内容如萃取机理,表观萃取平衡常数等等,对P507在锌镉湿法冶金及含锌
锅废水的
处理等方面的应用研究来说,具有一定的理论意义. 1实验
1.1试剂及仪器P507.北京红星化工厂,钝度不低于99% 磺化煤油,200号溶剂油经磺化处理
其余试荆均为分析钝
721分光光度计,PHS一2型酸度计
UnicamSPI100型红外分光光度计
niz一82型恒温振荡器
1.2实验方法萃取平衡实驰在20?1?下完成,相比为1,起始水相离子强度用lmo[L
的硫酸钠溶液维持为1,平衡水相中锌离子,镉离子的浓度分别用锌试剂比色法",及PAR
比色法测定.平衡水相酸度在20?1?下用酸度计测定.萃取平衡时间为20min 2结果与讨论
2.1萃取机理设P507萃取Zn",Cd'的平衡如下
?张静,史锡通参加了本课题实验
收稿日期:l9930220
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王靖芳等P507萃取锌,铺的机理
M+詈An(mn)}【A竹+rf'1)
式中H2Aa—P507的二聚分子.n,锌离子,镉离子的电荷数,m—P507的总分子数, (0)一有机相,(a)一水相
由(】)式得表观萃取平衡常数Kex与分配比D的关鬟:.
一.?器
则LgD=LgKex+詈Lg【H+npH(3)?
2.1.1萃台韧组成的确定由(1)式知萃舍物为MAn.(m—n)HA
从(3)式,-7V./看出,当固定萃取剂P507的浓度,而只改变起始水相的酸度时.LgD与平
衡水相酸度成直线关系,其斜率即是萃合物中的n值,应与锌离子和镉离子的电荷数(2)相
,在LgD—pH关系图中,两直线的斜率分别为2.10和2.o7,同.实验结果如图1所示
可归
整为2与锌离子,镉离子的电荷数(2)相符.
由(3)式得
LgD—npH=LgKex+詈Lg阻(4)
(4)式中n2,V./LgD一2pH对Lg."作图.应得一直线,其斜率为,当固定起始水相 中金属离子浓度,而用不同浓度的P507萃取,Cd时,实验结果如图2所示由图2 ,-7.E,P507萃取z的直线斜率是2.04,m=4.08"-7归整为4则m—n:2;P507萃取 a的直线斜率是1.96,m=3.92,可归整为4,则m—n=2.所以萃合物组成分别为: ZnA2?2HA和CdA2?2HA
自机相P70100【mL
起始球相:办"0.~01mol1LCd'0.~0lmol几
图1分配比与平衡木相PH的关系
趁始水相:Zrt0.~01mol/LCd"O00lmol 腰2LgDH与Lg阻A】的关系
40山西大学(自然科学版)170)1994
2.1.2表现萃取平衡常数的测定将所测定的不同浓度P507萃取zn及cd的分配比等
数据代人(4)式,计算Kex,LgKex=-2.672 Kex=10一:I.gKex~=一3.953Kex=10.
2.1.3红外光谱P507及其萃合物的红外光谱如图3
所示,图中P507的P=0键的吸收峰出现在1210era 处,萃取Zn",CA后,其分别红移20em和15cm,
这表明P507中P=0键上的氧在萃取过程中参加成
键,而与P相连的出现在2400—2300cm处的羟基吸
收峰在萃合物中消失,出现在1690-1810cm处的羟
基吸收峰在萃合物中减弱,说明羟基氡参加成键,因
此P507萃取Zn",CA机理为酸性络舍萃取,按(5)
(6)式进行:
P507
————
I~507-,Pa:P
一-一
P507zj
圈3P聊丑其莘合髓曲红外光昔
Zn(a)+21-1aA20),~---ZnA2?2HA(0)+2I"I(2)
CA一(a)+2H2A2(0);:CdA!?2HA(0)~-2H【a)
(5)
(6)
3结论
P507磺化煤油溶液从硫酸体系中萃取锌,镉的反应机理为酸性络合萃取: M+2HaA,.e?~-MA2?2H}+2H,M=zn2',cd 表观萃取平衡常数K=i0K=10
萃合物组成:ZnA2?2HA:CAA!-2HA,
实验表明,P507对锌的萃取能力强于镉,选择适宜的萃取条件,在有关锌,镉的分离方
面,具有一定的应用前景
参考文献
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王靖芳等P507萃取锌,辐的机理41
THEMECHANISMOFEXTRACTIONOFZINC ANDCADMHJTWITHP507
WangJinfanYangWenbinFengYanlin Abstract
Inthispaper.岫miehanismofextractionofZincandCadmiumfromsulfuricacidsys' ternwithMono(2——ethylhexy1)2——
ethylhexylphosphonate(PS07)ISdiscussed.Themichanismof extractionisdeterminedbyIRspectrum.Theformulaof~mplexisgiven.Theextraction equilibriumoonstantiscalcalated..
KeywordsP507,Extraction,Zinc,Cadmium
ClassificationCodeofChineseLiteraturesO658.2
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