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: 128
Скачиваний: 0
5. Определение концентрации бром- и хлорсодержащих частиц
Наиболее важной является система Від—Вг- —ВтСІ—.С1~ (Іа), для спектро-фотометрического анализа которой в общем случае не обходимо два уравнения типа
(е4^ — d-Y — (е4 — |
С вг, ( е.і — 'P-’) 5' С вгсі- |
(1 1 1 .5 3 ) |
Если пренебречь поглощен нем ионов Br3~, что допустимо при малых концентрациях брома или бромида, получаем простую си стему уравнений.
Возможность такого упрощения связана с .малой величиной получаемой при этом ошибки определения концентрации компо нентов:
^Вгз______
(111.54)
^Ві^-Г^ВгСІ+ ^Вг^’
где dt - парциальные оптические плотности анализируемых компонентов.
Уравнение может быть преобразовано следующим образом:
|
|
|
|
|
|
X_ |
<Рз Свг- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<Рі"Ь’Р-'Ж— |
Тз^вг- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Br“” |
(III.55) |
|
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
|||
|
|
|
|
|
|
б зависит |
||||
|
|
|
|
|
|
от длины волны, состава |
||||
|
|
|
|
|
|
солевого фона и концентра |
||||
|
|
|
|
|
|
ции бромида. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 106 приведены |
||||
|
|
|
|
|
|
данные расчета 5 для I и II |
||||
|
|
|
|
|
|
солевых растворов при раз |
||||
|
|
|
|
|
|
личных концентрациях |
бро |
|||
|
|
|
|
|
|
мида. -В коротковолновой |
||||
Рис. 106. Зависимость ошибок |
опреде |
области (360 им) ошибка |
||||||||
ления брутто-концентрации бром-, хлор |
больше |
из-за |
сильного |
по |
||||||
содержащих |
частиц от |
концентрации |
глощения Вг~з и достигает |
|||||||
бромид-ионов для I солевого |
раствора |
|||||||||
при Я=360 |
нм (1); |
Я=390 нм |
(2) |
и II |
6% при концентрации бро |
|||||
солевого раствора |
при |
Я=360 |
нм |
(3) |
мида ІО-2 моль/л |
(—1 |
г/л). |
|||
и Я=390 |
нм |
(4) |
|
|
Фактически ошибка мень |
|||||
|
|
|
|
|
|
ше, так как |
анализу |
под |
вергаются |
окисленные растворы с -меньшим содержанием бромида. |
||
Таким |
образом, для анализаданной системы достаточно вос |
||
пользоваться -следующими системами уравнений: |
(111.56) |
||
|
d i = <Pii C Bra + |
С в гсі; |
|
|
do — <Рі2 С бг2 + |
'f’j3 СвгС! ; |
(111.57) |
200
или ранее приведенными уравнениями (III.40) и (III.41):
d — |
C|3r„ J r <?2 CßrCl • |
|
t = |
Свг2+ |
CßrCI > |
Второй способ, очевидно, |
точнее, |
так как определение t иодо- |
метрическим титрованием связано с минимальной ошибкой. Кро
ме того-, оптические измерения можно проводить -в |
длинноволно |
|||||||||
вой области, где ошибка за счет поглощения Ві'з- |
меньше. |
|||||||||
Пример |
аналитического |
определения |
основных |
компонентов |
||||||
■системы Іа |
три |
окислении |
|
бромида |
на |
40—120%’ |
приведен |
|||
в табл. 64. |
|
|
|
|
|
|
|
приведены в. |
||
Аналогичные данные для системы ВгСІ—-СІ2 |
||||||||||
табл. |
67. |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 67 |
|
|
|
Определение CßrCI |
|
и Сс , в 1 солевом растворе |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Система Ш: ВгСІ — СІ2— С |- |
|
|
|
t найде |
|||
|
|
|
|
|
CßrCl' |
c Ci.c |
||||
t, |
моль/л-ІО4 |
rf3G0 |
|
но, |
||||||
|
моль/л • ІО'1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
моль/л- ІО1 |
моль/л -104 |
||||
|
8,93 |
|
0,190 |
8,55 |
' 0,37 |
|
8,92 |
|||
|
9,93 |
|
0,194 |
8,42 |
1,47 |
|
9,89 |
|||
|
10,39 |
|
0,196 |
8,40 |
1,95 |
|
10,35 |
|||
|
12,88 |
|
0,204 |
8,03 |
4,84 |
|
12,87 |
|||
|
12,09 |
|
0,205 |
8,05 |
4,94 |
|
12,99 |
|||
|
13,52 |
|
0,2)3 |
8,36 |
5.15 |
|
13,51 |
|||
|
15,17 |
|
0,220 |
8,24 |
6,94 |
|
15,18 |
|||
|
15.31 |
|
0,216 |
8,0 |
7,14 |
|
15,14 |
|||
|
17,46 |
|
0,230 |
8,05 |
9,21 |
|
17,26 |
|||
|
18,08 |
|
0,236 |
8.20 |
9,87 |
|
18,07 |
|||
|
22,07 |
|
0,249 |
|
7,63 |
14,47 |
|
22,10 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 68 |
||
Максимальное |
содержание брома (%) в равновесной |
смеси |
Вг2_ Вг~— ВгСІ— |
|||||||
Cl при различных |
начальных концентрациях бромид-ионов |
(70) в |
j солевом |
|||||||
|
|
|
|
|
растворе. |
|
|
|
|
|
|
£Го |
Концентрация |
хлорид-ионов, |
моль/л |
|
|
|
2
е?
С4 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
Примечание |
О |
5,0 |
||||
|
|
|
|
|
Ч |
=? |
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
1 |
0,8 |
18,1 |
10,8 |
7,7 |
6,0 |
4,9 |
К '= 1,85-10—} |
О |
1,6 |
28,0 |
18,1 |
13,5 |
10,8 |
8,9 4=Х'С=9,42-10-4 |
|
5 |
4,0 |
43,4 |
31,6 |
25,2 |
21,1 |
17,9 |
|
10 |
8,0 |
54,9 |
43,4 |
36,4 |
31,6 |
27,7 |
|
20 |
16 |
65,2 |
54,9 |
48,3 |
43,4 |
39,3 |
|
50 |
40 |
76,3 |
68,3 |
62,7 |
58,4 |
54,7 |
|
100 |
80 |
82,5 |
76,3 |
71,7 |
68,2 |
65.1 |
|
500 |
400 |
91,8 |
88,5 |
SS,2 |
84,2 |
82,5 |
|
201
6. |
Расчет состава равновесной системы |
|
|||||
Ранее было |
показано, |
что |
равновесная |
концентрация |
брома |
||
в системе II может быть .рассчитана по уравнению |
|
||||||
с у - (С°вг- + |
А ) Свг2 + |
Сс,2 (С%г |
- СсО = О, |
(HI-58) |
|||
.где Ссі2 — концентрация |
вводимого хлрра, |
моль/л, (А — К'С). |
|||||
Зависимость |
Сй!2 = |
<р(Ссі2) |
экстремальна |
с максимумом при |
|||
|
2ССц |
|
|
|
|
|
|
степени окисления С"Вг- |
='1. Для этого |
случая уравнение |
III. 58 |
||||
принимает вид |
|
|
|
|
С°п |
|
|
|
СУ - |
( С * - + |
Л) Свг. + |
= 0. |
(III.59) |
||
|
- ^ - |
Рис. 107. |
Зависимость |
процентного содержания |
|||
бромида |
(/, 2), брома |
(3, 4) и хлористого бро |
|||
ма (5, |
б) |
от |
степени |
окисления при £о=2,47Х |
|
ХЮ -4 |
ыоль/л |
{1, |
3, 5) и £0=2,47-10—2 моль/л |
||
|
(2, 4, |
6) |
в 1 |
солевом растворе |
С использованием найденных ІС были произведены расчеты
Свг2, Свгсі и Свг" яри различных Свг_ и Ссі2. Результаты расчета для I солевого раствора приведены на рис. 107.
В табл. 68 даны результаты расчета максимальных концентра ций (в %') при различных начальных концентрациях бромида.
7.Выводы
I.Определены брутто-коэффициенты молярного погашения <рг, коэффициенты молярного погашения е., констант образования ßt
отолигалогенид-ионов и константы диспропорционирования |
брома |
К ' в некоторых хлоридных и длоридно-еульфатных солевых |
раст |
ворах. |
|
2 02
2.Показана применимость предложенных методик определения брутто-кшцент,раций бром- и хлороодержащих частиц для анали за системы Вг2—Вт- —ВгСІ—С1~.
3.Произведен расчет равновесий в указанной системе с исполь
зованием найденных величин К'-
Г л а в а 5
ИОННАЯ РАСТВОРИМОСТЬ СУЛЬФИДОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ КАК КРИТЕРИЙ ИХ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОСАЖДЕНИЯ
ИЗ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
1. Введение
Реакции соединения ионов металлов и сульфид-ионов имеют
•большое значение для флотации руд и других технологических процессов с участием указанных ионов, а также для аналитиче ской химии. В случае .разбавленных растворов электролитов ус ловия осаждения сульфидов обычно рассчитывают, пользуясь тер модинамическим,и константами, .равновесия, ів данном случае произ ведениями растворимости сульфидов, константами образования комплексных ионов металла и константами диссоциации серово дорода. При этом, естественно, ошибки в определении этих кон стант войдут в результаты расчета растворимости сульфидов.
Основным источником этих ошибок является различие методов определения констант и условий, в которых эти определения про изводились. Так, согласно литературным данным, показатель вто рой константы диссоциации сероводорода, найденный различными методами, находится в пределах 12,2 ['128] — 17 '[ІБб]. Величины показателей произведения растворимости данного сульфида по данным различных авторов также, как правило, отличаются на несколько порядков. Для сульфида цинка величины pL находятся в пределах 22,8—06,1, для сульфида меди (II) в 'пределах 35,іі — 42,5 и т. д. Существенно различаются и константы образования комплексных ионов, не говоря уже об их составе. Так, для гидрошмплексов свита РЪ(ОН)3~ и цинка Zn(OH) 42-, состав которых можно считать установленным, величины констант образования, полученные после 11959 г., составляют соответственно 9,96—'16,46
и15,30—20,2 [1188].
Вслучае концентрированных растворов электролитов возни кают дополнительные ошибки в связи с неправомочностью исполь
зования термодинамических констант равновесия и специфич ностью условий осаждения. В частности, ионы раствора могут яв ляться комплексообразующим фоном и взаимодействовать с осад ком. В случае сульфидов тяжелых металлов возможно образова ние смешанных сульфидов [і132]. При.этом возможны отклонения от стехиометрии за счет образования твердых растворов, соосаж-’ дения, адсорбции и других осложняющих процессов, не учитывае мых теорией «онных равновесий.
203