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
|
|
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