2稀土金屬冶金學(xué)(編輯修改稿)
2025-01-18 23:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 點(diǎn)介紹 萃取法和離子交換法。 第四節(jié) 有機(jī)溶劑萃取法分離稀土元素 一、 有機(jī)溶劑萃取法基本概念 先做一個(gè)簡(jiǎn)單試驗(yàn)：將帶粉紅色的 硝酸釹 Nd(NO3)3的濃硝酸 溶液 （ 料液 ）與一定量的由 煤油 （ 稀釋劑 ）稀釋的 50%磷酸三丁 酯 （ TBP—— 萃取劑 ）（ 有機(jī)相 ）在分液漏斗中混合 （萃取） ， 搖動(dòng)數(shù)分鐘，靜止分層，可以看到水相的粉紅色明顯變淡。變淡 說(shuō)明大部分硝酸釹進(jìn)入了有機(jī)相（ 負(fù)載有機(jī)相 ）。打開(kāi)下部活塞 將 水相 （ 萃余液 ）放入燒杯，在水相中加入草酸溶液，可發(fā)現(xiàn)少 量的粉紅色草酸釹沉淀，說(shuō)明水相中還有殘留的硝酸釹。將 稀硝 酸溶液 （ 反萃劑 ）注入分液漏斗的有機(jī)相（ 負(fù)載有機(jī)相 ）中（ 反 萃取 ），搖動(dòng)，放置分層，發(fā)現(xiàn)水相變?yōu)榉奂t色。 以上實(shí)例經(jīng)歷了以下過(guò)程： 萃取和反萃取是萃取分離必須同時(shí)進(jìn)行的二 個(gè)過(guò)程，經(jīng)這二個(gè)過(guò)程，混合組分進(jìn)行了 分離、 純化和富集 （ 也是萃取分離的作用或目的） ，有 機(jī)萃取劑得到了循環(huán)或再生利用。 1. 什么是有機(jī)溶劑萃取分離法 就是利用各種物質(zhì)在幾乎互不相溶的有機(jī)相 和水溶液構(gòu)成的兩相之間的 平衡分配比不同 而進(jìn) 行分離的方法叫萃取分離法。 2. 分配定律 A. 能斯特分配定律 就是在兩種互不相溶的溶劑之間分配的物質(zhì)，如果 以 同等大小的質(zhì)點(diǎn) 存在，則在 平衡條件 下，被分配物在 兩相中的 濃度比值 是 恒定不變 的。即 A有機(jī) A水 (A)有機(jī) 和 (A)水 分別是物質(zhì) A在有機(jī)相和水中的濃度； kD分配常數(shù)。 kD是近似的，只適合低濃度時(shí)的情形 ，因?yàn)樗鼪](méi)有考慮被分配物在兩相中的 活度系數(shù) 。 B．影響 kD的因素 在稀溶液中 kD的大小除與 P、 T有關(guān)外，還與 有機(jī)相的組成和性質(zhì) 、 水相酸度 、 組分的性質(zhì) 等 有關(guān)。但與組分的濃度無(wú)關(guān)。 D．分配定律適應(yīng)條件 分配定律只有在 等溫、等壓、 平衡態(tài) 、稀溶 液 以及物質(zhì)在兩相中以 單一分子形態(tài)存在 時(shí)才成 立，即在兩相中 不離解、不締合、不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 等。 3. 分配比 上述分配定律是在 理想狀態(tài) 下，即被分配物 不離解、不締合不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 等條件下才成立，但實(shí)際過(guò)程中很難避免離解、締合等現(xiàn)象的發(fā)生。 再之分配定律是 平衡狀態(tài) 才成立，但實(shí)際過(guò)程或多 或少偏離平衡態(tài)，所以實(shí)際過(guò)程中用分配比表示，分配比為： D =
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