2.2 Кадмийді нбэа-2 көмегімен сульфат ерітінділерінен экстракциялауды зерттеу
2.2.1 Кадмий экстракциясына фазалардың әрекеттесу уақытының әсерін зерттеу
Кадмий экстракциясының тепе-теңдік жағдайын орнату мақсатымен процесс ұзақтығынан фазалар арасындағы металлдардың таралу тәуелділігі зерттелінді.
Экстракция 5-60 минут ішінде жүргізілді. Экстрагент ретінде керосин мен 25 %-дық октанол аралас ерітіндідегі 0,062 М НБЭА-2 қолданылды. Экстракцияны бөлме температурасында және фазалар көлемінің қатынасы Vo : Vв = 1 : 1 болған кезде жүргізілді. Алынған нәтижелер 5-ші кесте мен 17-ші суретте көрсетілген.
5-кесте – Кадмий экстракциясының фазалардың әрекеттесу уақытынан тәуелділігі
№ |
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 |
17-сурет – Кадмий экстракциясының фазалардың әрекеттесу уақытынан тәуелділігі
Алынған мәліметтерден тепе-теңдіктің тез арада орнатылуы көрініп тұр, 5 минут өткеннен кейін кадмий органикалық фазаға көп мөлшерде бөлініп шығады. Фазалардың әрекеттесу уақытын әрі қарай көбейту кадмийдің органикалық фазаға бөлініп шығуына әсер етпейді.
2.2.2 Сулы фаза рН-ның кадмий экстракциясына әсер етуі
Азотқұрамды реагенттермен экстракциялау ерітіндінің рН-нан тәуелді болатындығы белгілі, сондықтан біз кадмий экстракциясының ерітінді рН-нан тәуелділігін зерттедік. Кадмий экстракциясы рН-тың мәні 4-тен 13-ке дейінгі диапазонда НБЭА-2 0,062 М ерітіндісімен жүргізілді. Кадмийдің бастапқы концентрациясы – 1 г/л, фазалардың әрекеттесу уақыты – 5 минут, фазалар қатынасы Vo : Vв = 1 : 1. Алынған нәтижелер 6-шы кесте мен 18-ші суретте көрсетілген.
6-кесте – Кадмий экстракциясының ерітінді рН-нан тәуелділігі
№ |
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 |
Алынған нәтижелер көрсеткендей рН-тың мәні 4-тен 7-ге дейінгі диапазонда кадмий бөлініп шықпайды, бірақ рН өскен сайын кадмийдің бөліну коэффициенті жоғарылайды және рН 8,30-13,00 диапазонында ең жоғары мәнге (DCd=200) жетеді. Сонымен, рН-тың 8,3-13 аралығында кадмийдің органикалық фазаға толығымен бөлініп шығуы байқалынады.
Зерттелетін жүйедегі кадмийдің бөлініп шығатын формасын анықтау үшін кадмий экстракциясының ерітінді рН-нан тәуелділігін осы ерітінділердегі кадмийдің формаларымен салыстыруы жүргізілді (19-шы сурет). Жүргізілген салыстырулар көрсеткендей ерітіндідегі Cd(OH)+ катиондары өскен сайын кадмийдің экстракциясы жоғарылайды, ең жоғарғы экстракция сулы ерітінділердегі Cd (OH)+ ең көп мөлшері кезінде байқалынады, дәл осы катион НБЭА-2-мен әрекеттеседі.
18-сурет – Кадмийдің бөліну коэффициентінің ерітінді рН-нан тәуелділігі
19-сурет – Ерітінділердегі кадмийдің гидрокомплекстері таралуының рН-тан тәуелділігін НБЭА-2-мен кадмийді экстракциялауды салыстару [78]