Файл: Флотационные реагенты. Механизм действия, физико-химические свойства, методы исследования и анализа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 139

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

Т а б л и ц а 54

Показатели относительных констант диссоциации моно-

и днсульфокислот

в воде и метаноле

(Стандарт — бензолсульфокислота)

 

 

Среда

Кислота

Вода

Метанол

 

Бензол-1,3-дпсульфокислота

0,05

1 ,2 1

Нафта лпиф-сульфокислота

0 , 1 2

—0,32

Нафталин-!,6 -дисульфокнслота

—0,54

—0,61+3,65

Аиграценф-сульфокислота

0,18

0,71

Антрацен-1,6-дисульфокислота

0,92

0,32

Флуорантен-4-сульфокислота

0,26

1,54

Флуорантен-4,12-днсульфокислота

0,07

—1,29+4,62

В случае нафталин-1,6-дисульфакислогы и флуораятен-4, 12-дисуль­ фокислоты, еде обнаруживаются два скачка на кривой титрова­ ния, различие в 'константах достигает 4 единиц для нафталинди-

сульфокислоты и 6

единиц для флуор.аінтендиаульфокислоты.

Полученные данные для воды

 

 

и метанола

позволили ожидать

Р Котн

 

еще более значительного диффе­

 

 

ренцирования

относительной

си­

 

 

лы сульфокислот и сульфогрупны

 

 

в дифференцирующем

раствори­

 

 

теле— ацетонитриле.

Парис.

101

 

 

приведены

кривые

 

титрования

 

 

флуорантен-4-сульфокпіслоты (А),

 

 

])луора нтен-4,12-дисульфокиюлоты

 

 

(В), серной кислоты

(С) в аце­

 

 

тонитриле с применением раст­

 

 

вора

гидроокиси

тетраэтнлам-

 

 

моппя

в

качестве

титранта.

 

 

Как

II

предполагалось,

кри­

Рис. 100. Зависимость

показате­

вая

титрования

днеульфокне-

лей относительных констант дис­

лоты

содержит два

четко

вы­

социации сульфокислот от числа *

раженных

скачка,

 

также

как

ядер в молекуле:

и кривая титрования

серной кис­

1 — моносульфокислоты;

2 — ди­

сульфокислоты

 

лоты.

В то же время относитель­

 

 

ное расположение скачков, соответствующее относительным кон­ стантам титруемых кислотных групп, таково, что позволяет на­ деяться на раздельное титрование сульфогрупп в моно- и дисульфокпелотах, а также в смеси не только моносульфокислоты, «о н дисульфокислоты с серной кислотой.

На кривой А +В .показана возможность раздельного определе­ ния смеси моно- (Л) и дисульфокислоты (В). Второй скачок соот­ ветствует суммарному содержанию сульфокислот, тогда как пер­ вый скачок — нейтрализации I ступени дисульфокислоты. На кри-

181


вой В -f С приведены данные титрования системы, состоящей из флуорантен-4,12-дисульфокислоты п серной по I- ступени, второй скачок соответствует нейтрализации днаульфокислоты по II спу-

Р и с . 101. К р

и в ы е т и т р о в а н и я ф л у о р а и т е и - 4 - с у л ь ф о -

к и с л о т ы ( Л ) ,

ф л у о р а н т е н - 4 , 1 2 - д и с у л ь ф о к и с л о т ы ( 5 ) ,

с е р н о й к и с л о т ы ( С ) и их с м е с е й в а ц е т о н и т р и л е

(.4 + 5 ) , ( В + С ) . Т н т р а н т — ( C - H s b N O H в С 6Н 6 —

— М е О Н

пени, третий — нейтрализации серной кислоты по II ступени. По­ лученные результаты титрования были статистически обработаны

(табл. 55).

Т а б л и ц а 55

С т а т и с т и ч е с к а я о б р а б о т к а р е з у л ь т а т о в п о т е н ц и о м е т р и ч е с к о г о о п р е д е л е н и я с у л ь ф о к и с л о т и с е р н о й к и с л о т ы в а ц е т о н и т р и л е

Ве щ е с т в о

Фл у о р а н т е н - 4 -

су л ь ф о к и с л о т а

Фл у о р а н т с н - 4 , 12- д и с у л ь ф о к и с л о ­

та

Се р н а я к и с л о т а

Фл ѵ о р а н т с н - 4 -

су л ь ф о к и с л о т а +

-і - ф л у о р а н т е н - 4 ,1 2 - д и с у л ь ф о - к и с л о т а

Фл у о р а н т е н - 4 ,1 2 -

д и с у л ь ф о к н с л о - { т а + с е р н а я к и с ­ л о т а

j 1

В з я т о ,

м г

о н о с у л ь - о к п с л о т ы

и с у л ь ф о - и с л о т ы

е р н о й и с л о т ы

м ф

д к

с к

 

 

1 I

4,08

____

____

Н а й д

м о и о с у л ь -

ф о к и с л о т ы

j

!

4,10

е н о

­о

д и с у л ь ф к и с л о т ы

J —

, м г

с е р н о й к и с л о т ы

 

'

м о н о с у л ь -

ф о к и с л о т ы _

 

! 1

0,995

Z І

 

Jj

 

и с у л ь ф о - и с л о т ы

е р н о й и с л о т ы

д к

с к

____

____

50.95

%

0,90

____

3,97

____

3,77

____

1,053

 

1,22

 

 

 

 

 

 

5,10

-

5,09

 

 

1,000

0,41

3,11

4,15

3,0 2

4 ,00

1,028

1,031

1,39

 

4,06

1,96

3,92

1,95

 

1,036

1,003

0,50

182


4. Выводы

1. Разработаны методики анализа алкил- н ар.плсульфатов и сульфонатов в исходных флотационных реагентах, а также в жид­ кой фазе флотационной нулыпы и сточных водах. Они дают воз­ можность количественно 'определить до 100 мг/л указанных ве­ ществ.

2.Показана возможность раздельного определения методом потенциометрического титрования в ацетонитриле с применением гидроокиси тетраэтиламмоиия многоядерных автоматических суль­ фокислот и их смесей друг с другом и серной кислотой.

3.Рассчитаны относительные константы диссоциации полнядерных сульфокислот в воде и метаноле.

4.Продолжительность анализа составляет 30—40 мин. Относи­ тельная ошибка определения 1—6%.

Г л а в а 3

ИССЛЕДОВАНИЕ РАВНОВЕСНОЙ СИСТЕМЫ: Вг2 —Вг~—С12—С!—

ВСОЛЕВЫХ РАСТВОРАХ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

1.Введение

Концентрированные хлоридные растворы, в том числе щелока калийных производств являются комплексообразующим фоном по отношению ко многим растворенным микрокомпонентам, концент­ рация которых намного ниже концентрации лиганда. Так, в хлорндных и хлорндно-сульфатных щелоках хлорид-ионы с концент­ рацией 3—б моль/л образуют комплексные соединения с различ­ ными флотационными реагентами: катионами тяжелых металлов (свинца, цинка н др.), используемых в качестве регуляторов фло­ тации, ионами собирателей типа алкиламинов и т. д. Для регули­ рования процессов с участием реагентов-ком,плексообразователей необходимы простые методы исследования равновесий с их уча­ стием, а также методики контроля брутто-концентрацнй реагентов и концентраций индивидуальных форм, каждая из которых обла­ дает различной сорбционной и флотационной активностью. Эти методики должны учитывать специфику концентрированных соле­ вых растворов.

Одной из простых, но типичных для рассматриваемого случая систем является система Вгг~—Вг~—СЬ—С1—, образующаяся при окислении бромид-ионов в хлорид-ном солевом раство,ре и содер­ жащая молекулярные и ионные формы ігалоидов: брома,, хлористо­ го брома и хлора. Данная система является основной для техно­ логии получения брома методом окисления, но может иметь зна­ чение и в других технологических процессах с участием галоидов, например в случае их взаимодействия с флотационными реагента-

183



мт собирателями типа .аминов [99]. Щелока .калийных .производств

содержат значительные концентрации бромид-ионов.

связан­

Ниже рассмотрены

некоторые

методические

вопросы,

ные с исследованием

равновесий

в рассматриваемой

системе

и контролем

состава равновесной -смеси спектрофотометрическ,и-м

методом.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Постановка задачи

 

 

 

 

а

 

 

 

 

Система

В іѵ —Ві——О г—Cl-

в

хлоридных

и хлоридно-суль-

фат.ных солевых растворах содержит частицы Вт- , Ві'г, Вг3_ , ВггСІ- ,

BrCl, (BrClo“, СЬ, С1з~ и С1_, участвующие в следующих

равнове­

сиях:

 

 

 

(111*5)

B r -

+ С 1 , «

B r 2 + 2 С 1 -

К й

В г , + С1о?=г

2 В г С 1

К ,\

(ІИ-6)

В г 2 - f С Н ^ В г C l -1- В і ~

к = Y 1 Q k ,-<

(ИІ-7)

Вг,

4-С1- « В г2С1-

P i :

(П 1.8)

В г С Н - C l - ö B r C l -

ß2;

(ІІІ.9)

С 1,

4 - С 1 - « С 1 -

Рз

(ШЛО)

Вг.,

4 - B r - «

B r -

ß,

(III.11)

где Kj — константы равновесий реакции (III.5)—'(III.7); ß,- — кон­ станты. образования полигалогеипд-ионов. Предполагается про­ стейший состав комплексов, так как концентрация лиганда (хло­ рид-иона) на 3—4 порядка выше концентрации галоидов: брома, хлористого брома и хлора, а константы образования ß,- в воде имеют порядок 1—10.

Из приведенных семи реакций независимыми являются шесть. Кроме того, равновесия с участием свободного хлора возможны только при его избытке по отношению к брому, что реализуется редко. Согласно работе [124], К\ равна 2,2-ІО9. Величина /Со, из­ меренная .в газовой .фазе, составляет 7,57 [16]. Следовательно,

/С==1/'/С7Х2«4,2-10-5.

Имеющиеся в литературе константы равновесий 1—7 не могут быть непосредственно попользованы для расчетов равновесий в конкретных солевых растворах особенно сложного состава из-за различия термодинамических и концентрационных констант рав­ новесия.

Теоретические расчеты коэффициентов активности частиц мнкрокомпонента в концентрированных электролитных растворах ограничены состоянием теории этих растворов. Поэтому для реше­ ния выбранной задачи целесообразен эмпирический путь, основан-, ный на постулате Бренстеда о постоянстве коэффициентов активности микрокоміпонента на фоне концентрированного солево­ го раствор.а данного состава [146]. Иначе говоря, коэффициент

184