МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра металлургии цветных металлов и химической технологии

Курсовая работа

По дисциплине: «Организация научных исследований»

На тему: «Извлечение Cu²⁺ - ионов из нейтральных и слабокислых растворов ионообменным методом»

Выполнил: студент гр. МЦМ-10

Лаптев Ю. Ю.

Проверил: д.т.н., профессор

Руднева В. В

Новокузнецк

2012

Содержание

Введение ……………………………………………………………………….3

1. Литературный обзор…………………………………….…………..…..……

1.1 Ионообменные смолы и их применение в цветной металлургии....

1.2 Состав, структура и синтез ионообменных смол…………………….

1.3 Характеристика ионообменной смолы КБ – 4……………..……....

2. Экспериментальная часть…………………………………………………..

2.1 Йодометрический метод определения концентрации раствора CuSo₄………………………………………………………………………………

2.2 Подготовка катионита КБ-4 к работе ……………………………......

2.3 Определение статической обменной емкости (COE) смолы КБ-4 по катионам меди ………………………………………………………………….

2.4 Определение эксплуатационных характеристик (ДОЕ, ПДОЕ, %- отмывки) смолы КБ-4 в динамических условиях............................................

2.5 Исследование зависимости ДОЕ смолы КБ-4 по Cu²⁺ - катионам меди от концентрации исходного раствора CuSO_{4………………………………}

Заключение......................................................................................................

Список использованной литературы………………………………………..

Введение

Ионный обмен — это обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита. Ионный обмен может происходить как в гомогенной среде, так и в гетерогенной, в которой один из электролитов является твёрдым.[1]

Иониты, ионообменные сорбенты, твёрдые, практически нерастворимые вещества или материалы, способные к ионному обмену. Иониты могут поглощать из растворов электролитов (солей, кислот и щелочей) положительные или отрицательные ионы (катионы или анионы), выделяя в раствор взамен поглощённых эквивалентное количество других ионов, имеющих заряд того же знака. Молекулярную структуру иониты можно представить в виде пространственной сетки или решётки, несущей неподвижные (фиксированные) ионы, заряд которых компенсируют противоположно заряженные подвижные ионы, так называемые противоионы. Они-то и участвуют в ионном обмене с раствором.

В зависимости от способа получения и назначения иониты выпускают в различных товарных формах: в виде порошка, зёрен неправильной формы или сферических гранул, волокнистого материала, листов или плёнок (ионитовых мембран). Основные промышленные марки отечественных ионитов: катиониты КУ-1, КУ-2, СГ-1, КБ-2, КБ-4, аниониты АВ-16, АВ-17, АН-1, АН-2Ф, АН-18, АН-31, ЭДЭ-10П.

Важнейшей областью применения ионитов была и остаётся водоподготовка. С помощью ионитовых фильтров получают деминерализованную (обессоленную) воду для паросиловых установок, многих современных технологических процессов и бытовых нужд.[2]

Целью данной работы является:

Извлечение Cu²⁺ ионов из нейтральных и слабокислых растворов ионообменным методом.

Задачами данной курсовой являются:

1. Знакомство с ионообменным процессом и ионообменными смолами;

2. Освоение йодометрического метода, определение концентрации Cu²⁺ катионов в растворе и приготовления растворов CuSo₄ заданной концентрации;

3. Подготовка ионита КБ-4 к работе из слабокислых растворов использовали катионит КБ-4 в H⁺ - форме;

4. Определение статического обмена емкости катионита КБ-4 по катиону меди;

5. Определение эксплуатационных характеристик смолы КБ-4 в динамических условиях;

6. Исследовать зависимость ДОЕ смолы КБ-4 по Cu²⁺-катионам меди от концентрации исходного раствора CuSo_4.