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

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

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