Диссертация (1150090), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Для подачи раствора использовалась58стеклянная воронка, устанавливающаяся сверху колонки. Колонка заполняласьанионитом EV009 в хлоридной форме на высоту слоя 20 см.Через колонку пропускали раствор NaOH 0,789 моль/л со скоростью~1 мл/мин и отбирали порции 5 мл до проскока и по 10 мл после проскока.Эксперимент проводили до полного насыщения анионита OH-. В исходном иравновесных растворах определяли концентрацию OH- кислотно-основнымтитрованием.В коническую колбу отбирали аликвоту 5 мл рабочего раствора. Добавляли3-5 капель фенолфталеина. Титрование проводили раствором HCl 1,5 моль/л доперехода окраски раствора из розового в бесцветный.На рисунке 3 представлена выходная кривая насыщения анионита EV009гидроксо-группами.Рисунок 3 - выходная кривая насыщения анионита EV009 OH--группамиРассчитанная по формуле (54) полная емкость анионита EV009 составила2,64 экв/кг, что выше значения емкости по сертификату (2 мэкв/г).592.3.
Проведение сорбции РЗЭ в статических условияхСорбция церия в виде анионных сульфатных комплексовНеобходимые реактивы:• раствор нитрата церия, 0,1 моль/кг;• раствор сульфата магния, 1,2 и 2,5 моль/кг;• NaOH, 5% водный раствор;• HNO3, 1:1 водный раствор;• анионит D-403 в сульфатной форме.Ход экспериментаВ работе изучали сорбцию анионных сульфатных комплексов церия винтервале концентраций 10-3 ÷ 10-2 моль/кг анионитом D-403 из азотнокислыхрастворов со значением рН 2÷4 при температуре 298 К в статических условияхметодом переменных концентраций в присутствии сульфата магния 1 и 2 моль/кг.В качестве модельного раствора использовался раствор нитрата церия(III)0,1 моль/кг с добавление в качестве комплексообразующего агента сульфатамагния 1,2 и 2,5 моль/кг.В мерную колбу на 50 мл наливали аликвоту от 0,15 до 10 мл нитрата церия0,1 моль/кг, добавляли аликвоту от 32 до 42 мл сульфата магния концентрацией1,2 или 2,5 моль/кг, доводили до метки дистиллированной водой и тщательноперемешивали.
Аликвоту рабочего раствора переносили в стеклянный стакан на100 мл и при постоянном перемешивании на магнитной мешалке марки«ПЭ 6100» устанавливали значение рН 2,3,4, добавляя по каплям NaOH 5% илиNHO3 (1:1). За счет разбавления концентрация церия в рабочих растворахсоставляла: 10-3 ÷ 10-2 моль/кг, концентрация сульфата магния 1 и 2 моль/кг.В коническую колбу на 100 мл отбирали аликвоты рабочего раствораобъемом 20 мл, содержащие дисульфатцеррат-ионы, добавляли 4 см3 анионита D403 в сульфатной форме.
Колбу закрывали резиновой пробкой и интенсивновстряхивалив течении 5-6часов. Раствор после проведения сорбции60декантировали от анионита. Анионит отправляли на регенерацию, равновесныйраствор анализировали на содержание церия и магния, также измеряли значениерН.Концентрацию церия в исходных и равновесных растворах определялиспектрофотометрическим методом с арсеназо III и РФА с использованиемспектрометров «СПЕКТРОСКАН-U» и PANalytical, концентрацию магния –комплексонометрическим титрованием, рН измеряли с помощью иономера «рН150МА».По полученным экспериментальным данным строили изотермы сорбцииРЗЭ и с помощью термодинамического расчета вычисляли значения предельнойсорбции соответствующих комплексов РЗЭ на ионообменных смолах, значенияконстант ионного обмена и энергии Гиббса ионообменного равновесия.Сорбция РЗЭ в виде анионных комплексов с Трилоном БНеобходимые реактивы:• раствор нитрата РЗЭ, 0,1 моль/л;• раствор Трилона Б (ЭДТА) 0,2 моль/л;• NaOH, 5% водный раствор;• HNO3, 1:1 водный раствор;• NaNO3, сухой, марки «ч.д.а»;• аниониты D-403 и EV009 в сульфатной, хлоридной и нитратнойформе.Ход экспериментаВ работе изучали сорбцию анионных комплексов церия, иттрия и эрбия сТрилоном Б (ЭДТА) в интервале концентраций 10-3 ÷ 20-2 моль/кг анионитами D403 и EV009 из азотнокислых растворов со значением рН 3 при температуре298 К в статических условиях методом переменных концентраций.В качестве модельных растворов использовали растворы нитрата церия(III),иттрия(III)иэрбия(III)концентрацией0,1моль/кг,вкачестве61комплексообразующего агента – раствор Трилона Б (ЭДТА) концентрацией0,2 моль/л.В мерную колбу на 50 мл добавляли аликвоту от 3 до 50 мл растворанитрата РЗЭ концентрацией 0,1 моль/кг, доводили до метки дистиллированнойводой и тщательно перемешивали.
Получали растворы с соответствующимиинтервалами концентраций по РЗЭ: 0,1÷0,006 моль/кг. Затем заданные аликвотыраствора переносили в стеклянный стакан на 150 мл и при постоянномперемешивании на магнитной мешалке добавляли раствор Трилона Б от 1,5 до25 мл (в точном мольном соотношении 1:1 по стехиометрии реакцииH 2Tr 2 Ln3 LnTr 2H ), значение рН 3 устанавливали, добавляя по каплямрастворы NaOH 5% или NHO3 1:1. За счет разбавления концентрация РЗЭ врабочих растворах соответствовала интервалу 10-3 - 10-2 моль/кг.При изучении сорбции РЗЭ на анионитах в нитратной форме в рабочийраствор добавляли навески NaNO3 марки «ч.д.а.» от 4,3 до 6,7 г для установленияпостоянной ионной силы 1 моль/кг.В конические колбы на 100 мл отбирали 20 мл рабочего раствора,содержащего ЭДТАцеррат-, ЭДТАиттрат- или ЭДТАэрбат-ионы, добавляли 4 см3анионита D-403 в сульфатной, хлоридной или нитратной формах или анионитаEV009 в нитратной форме.
Колбы закрывали резиновой пробкой и интенсивновстряхивали в течении 5-6 часов. После декантации растворов от ионообменныхсмол, последние направляли на регенерацию, в равновесных раствораханализировали содержание РЗЭ спектрофотометрическим методом с арсеназо IIIи рентгенофлуоресцентным методом с помощью приборов «СПЕКТРОСКАН-U»и Epsilon 3, значения рН измеряли с помощью иономера «рН-150МА».По полученным экспериментальным данным строили изотермы сорбцииРЗЭ и вычисляли значения предельной сорбции соответствующих комплексовРЗЭ на ионообменных смолах, значения констант ионного обмена и энергииГиббса ионообменного равновесия.622.4.
Проведение сорбции РЗЭ в динамических условияхСорбция церия в виде анионных сульфатных комплексовНеобходимые реактивы:• раствор нитрата церия, 0,1 моль/кг;• раствор сульфата магния, 1 моль/кг;• NaOH, 5% водный раствор;• HNO3, 1:1 водный раствор;• анионит D-403 в сульфатной форме.Ход экспериментаВ работе изучали сорбцию анионных сульфатных комплексов церия вдинамических условиях анионитом D-403 в сульфатной форме из сульфатныхрастворов со значением рН 3 при температуре 298 К в присутствии сульфатамагния 1 моль/кг.В качестве модельного раствора использовался раствор нитрата церия(III)0,1 моль/кг с добавлением в качестве комплексообразующего агента сульфатамагния 1,5 моль/кг.В мерную колбу на 250 мл переносили 15 мл нитрата церия 0,1 моль/кг,добавляли 157 мл сульфата магния концентрацией 1,5 моль/кг.
Доводили дометки дистиллированной водой и тщательно перемешивали. Рабочий растворпомещали в стеклянный стакан на 500 мл и при постоянном перемешиванииустанавливали значение рН 3, добавляя по каплям NaOH 5% или NHO3 1:1. Вследствии разбавления концентрация церия в рабочем растворе составляла0,006 моль/кг, концентрация сульфата магния 1 моль/кг.Собирали рабочую установку, состоящую из штатива, бюретки диаметром12 мм(сорбционнаярегулирующийколонка),скоростькконцупропусканиякоторойраствора.прикреплялсяДляподачидозатор,раствораиспользовали стеклянную воронку, которую устанавливали сверху колонки.63Колонка заполнялась анионитом D-403 в сульфатной форме (толщина слоя 29 см),объем анионита составлял 32,78 см3.Раствор, содержащий церий в виде сульфатных комплексов, пропускаличерез колонку со скоростью ~0,5 мл/мин. Отбирали порции раствора до проскокапо 5 мл, и после проскока по 10 мл.
В растворах на выходе из колонки измерялизначение рН и проводили анализ на содержание церия и магния. Экспериментпроводили до полного насыщения анионита церием.Концентрацию церия в исходном и равновесных растворах определялиспектрофотометрическимметодомиРФА,концентрациюмагния–комплексонометрическим титрованием.По экспериментальным данным вычисляли значения полной динамическойобменной емкости (ПДОЕ) и динамической обменной емкости до проскока(ДОЕ).Сорбция РЗЭ в виде анионных комплексов с Трилоном БНеобходимые реактивы:• раствор нитрата РЗЭ, 0,06 моль/л;• раствор Трилона Б (ЭДТА) 0,2 моль/л;• NaOH, 5% водный раствор;• HNO3, 1:1 водный раствор;• аниониты D-403 и EV009 в нитратной форме.Ход экспериментаВ работе изучали сорбцию анионных комплексов РЗЭ с Трилоном Б (ЭДТА)в динамических условиях анионитами D-403 и EV009 в нитратной форме изазотнокислых растворов со значением рН 3 при температуре 298 К.В качестве модельных растворов использовали растворы нитратовцерия(III), иттрия(III) и эрбия(III) концентрацией 0,06 моль/кг с добавлением вкачестве комплексообразующего агента Трилона Б(ЭДТА) 0,2 моль/л.64По 500 мл растворов нитратов РЗЭ 0,06 моль/кг переносили в стеклянныестаканы на 1 л и при постоянном перемешивании добавляли 150 мл раствораТрилона Б (ЭДТА) 0,2 моль/л (в точном мольном соотношении 1:1 постехиометрииреакцииH 2Tr 2 Ln3 LnTr 2H ),значениерН=3устанавливали, добавляя по каплям NaOH 5% или HNO3 (1:1).
За счет разбавленияконцентрация РЗЭ в рабочем растворе объемом 650 мл составляла 0,05 моль/кг.Стеклянную колонку диаметром 12 см заполняли анионитами D-403 илиEV009 в нитратной форме (толщина слоя 30 см), объем анионитов D-403 и EV009составлял 34 см3.Рабочие растворы пропускали через колонку со скоростью ~0,5 мл/мин.Отбирали порции раствора до проскока по 5 мл, после проскока по 10 мл. В этихрастворах измеряли значения рН и проводили анализ на содержание РЗЭ,используярентгенофлуоресцентнымарсеназо III.Экспериментвелиидоспектрофотометрическийполногонасыщенияметодсанионитовредкоземельными элементами, по полученным данным вычисляли значенияПДОЕ и ДОЕ.2.5. Проведение сорбционного разделения РЗЭ с использованиемфронтального варианта ионообменной хроматографииСорбционное разделение иттрия(III) от церия(III)) и эрбия(III) отцерия(III)на анионите D-403Необходимые реактивы:• раствор нитрата церия(III) и иттрия(III), 0,1 моль/л;• раствор нитрата церия(III) и эрбия(III), 0,1 моль/л;• раствор Трилона Б (ЭДТА) 0,2 моль/л;• NaOH, 5% водный раствор;• HNO3, 1:1 водный раствор;• анионит D-403 в нитратной форме.65Ход экспериментаВ работе изучали сорбционное разделение иттрия(III) от церия(III) иэрбия(III) от церия(III) в виде анионных комплексов с Трилоном Б (ЭДТА)фронтальным варианта ионообменной хроматографии на анионите D-403 внитратной форме из азотнокислых растворов со значением рН 3 при температуре298 К.В качестве модельных растворов использовались растворы нитратовцерия(III), иттрия(III) и эрбия(III) концентрацией 0,1 моль/кг с добавлением вкачестве комплексообразующего агента Трилона Б(ЭДТА) 0,2 моль/л.Растворы нитрата церия и иттрия или нитрата церия и эрбия концентрацией0,1 моль/кг и объемом 250 мл и перемешивали в стеклянном стакане сиспользованием магнитной мешалки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
