2.2 Исследование экстракция кадмия нбэа-2 из сульфатных растворов

2.2.1 Изучение влияния времени контактирования фаз на экстракцию кадмия

С целью установления условий равновесия экстракции кадмия была изучена зависимость распределения металла между фазами от продол­жительности процесса.

Экстракцию проводили в течение 5 - 60 минут. В качестве экстрагента был использован 0,062 М НБЭА-2 в смешанном растворе керосина и 25 % октанола. Экстракцию проводили при комнатной температуре и соотно­шении объемов фаз V_o : V_в = 1 : 1. Полученные результаты представлены в табл. 6. и рис. 13

Таблица 6

Зависимость экстракции кадмия от времени контактирования фаз

№	τ, мин	ХCd, г/л	YCd, г/л	DCd
1	5	0,005	0,795	159
2	10	0,005	0,795	159
3	15	0,005	0,795	159
4	30	0,005	0,795	159
5	45	0,005	0,795	159
6	60	0,005	0,795	159

Рис.13 Зависимость экстракции кадмия от времени контактирования фаз

Из полученных данных видно, что равновесие устанавливается очень быстро, уже при 5 минутах достигается максимальное извлечение кадмия в органическую фазу. Дальнейшее увеличение времени контактирования фаз на извлечение кадмия в органическую фазу не влияет.

2.2.2 Влияние рН водной фазы на экстракцию кадмия

Известно, что экстракция азотсодержащими реагентами существенно зависит от рН раствора [ ], поэтому нами была изучена зависимость экстракции кадмия от рН раствора. Экстракцию кадмия проводили 0,062 М раствором НБЭА–2 в диапазоне рН от 4 до 13. Исходная концентрация кадмия – 1 г/л, время контакта фаз 5 мин, соотношение V_o : V_в = 1 : 1. Полученные данные представлены в табл. 5 и на рис.12.

Таблица 5

Зависимость экстракции кадмия от рН раствора

№	рН	ХCd, г/л	YCd, г/л	D
1	4,01	0,98	0,02	0,02
2	4,97	1	0	0
3	6,80	0,97	0,03	0,031
4	8,30	0,005	0,995	199
5	8,99	0,005	0,995	199
6	10,40	0,005	0,995	199
7	11,22	0,005	0,995	199
8	11,98	0,005	0,995	199
9	12,91	0,005	0,995	199

Рис.12. Зависимость коэффициента распределения кадмия от рН раствора

Полученные данные показали, что в диапазоне рН от 4 до 7 кадмий практически не экстрагируется, однако с увеличением рН коэффициент распределения кадмия резко возрастает и достигает максимума (D_Cd = 200) в диапазоне рН 8,30-13,00. Таким образом, в интервале рН 8,3-13 наблюдается наиболее полное извлечение кадмия в органическую фазу.

Для выявления экстрагируемой формы кадмия в изученной системе было проведено сопоставление зависимости экстракции кадмия от рН раст­вора с формами его существования в данных растворах (рис. 13). Про­ве­денное сопоставление показывает, что по мере роста в растворе ка­тиона Cd(OH)⁺ растет и экстракция кадмия, максимальная же его экст­рак­ция на­блю­дается при максимальном содержании в водных растворах Cd (OH)⁺ по всей видимости, именно этот катион и взаимодействует с НБЭА-2.

Рис. 13. Сопоставление зависимости распределения гидроксокомплексов кадмия в растворах от pH [Енов Б.Б., Камнев А.А. Определение состава гидроксокомплексов кадмия и кобальта в щелочных растворах. – Координац., химия, 1983, т.9, №9, с 1207-1211.] с экстракцией кадмия НБЭА-2.