溶劑萃取熱動力學及萃取劑的反向膠束性質(zhì)研究.pdf

1、溶劑萃取又稱液-液萃取，是一種重要的分離技術(shù)，主要用于物質(zhì)的分離和提純，這種分離技術(shù)裝置簡單，操作容易，通常在常溫或較低溫度下進行，易于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，在工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護方面占有重要的地位.溶劑萃取熱動力學，主要研究萃取平衡、萃取反應速率等方面的問題，是溶劑萃取的重要研究內(nèi)容之一。對溶劑萃取熱動力學性質(zhì)的進一步研究將為尋找最佳離子萃取體系提供理論根據(jù)。 本文研究了萃取劑1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮-5(HPMBP)萃

2、取銀、鉛、鑭的熱動力學性質(zhì)，得到了平衡常數(shù)、反應速率常數(shù)以及熱動力學參數(shù)，并用微量量熱法對萃取反應熱及萃取劑的性質(zhì)進行了研究。 1.主要研究內(nèi)容與結(jié)論 1.1萃取過程的熱動力學研究 本文以HPMBP為萃取劑，萃取了Ag+、Pb2+、La3+等金屬離子，得到了萃取反應的平衡方程式，它們的反應平衡方程式分別為：Ag++HPMBP(O)=Ag(PMBP)+H+pb2++2HPMBP(O)=Pb(PMBP)2+2H+La

3、3++3HPMBP(O)=La(PMBP)3+3H+測定了298K、308K時不同時刻水相和有機相金屬離子的濃度，從而得到了反應速率方程式、反應速率常數(shù)及反應活化能，并根據(jù)不同溫度下的活化能，計算了反應焓變△rHmθ。用微量量熱法測定反應過程熱效應，求出了萃取反應的熱力學函數(shù)△rHmθ，△rGmθ和△rSmθ，結(jié)果表明，用微量量熱法得到的△rHmθ與計算值十分近似，但用此方法更方便、迅速。 1.2萃取劑性質(zhì)研究 本文制備

4、了HPMBP的皂化(Ag、Y)鹽，P507的(Cd、Ni)鹽，然后分別用有機溶劑正辛烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷(溶解PMBP皂化鹽)；苯、甲苯、二甲苯、正癸烷、正十二烷、正十四烷(溶解P507皂化鹽)溶解，配成皂化鹽-仲辛醇-有機溶劑溶液，用微量量熱法測定了這類皂化鹽的性質(zhì)，計算得到臨界膠束濃度CMC，聚集數(shù)n，聚合平衡常數(shù)Km以及反向膠束形成過程的熱力學函數(shù)△rHmθ，△rGmθ和△rSmθ。 2.主要創(chuàng)新之處：

5、 2.1將微量量熱法應用于溶劑萃取的過程，對萃取反應熱進行測定，此測定方法簡單迅速，不用繁瑣計算，不用添加任何試劑，更為方便、可靠。 2.2本文用微量量熱法對萃取劑性質(zhì)進行探索，得出CMC及有關(guān)熱力學參數(shù)，為萃取劑性質(zhì)研究提供新的方法，并為非水溶劑中表面活性劑性質(zhì)研究提供有用的熱力學參考數(shù)據(jù)。另外，得到的反向膠束聚集數(shù)，為進一步了解溶劑萃取體系中萃取劑的狀態(tài)提供了重要信息，并為進一步認識萃取劑的性質(zhì)奠定了理論基礎(chǔ)。