Введение 4
1 Литературная часть 6
1.1 Физико-химические характеристики серебра 6
1.2 Ионные состояния серебра в хлоридных средах 9
1.3 Сорбция серебра на различных типах сорбентов 10
1.4 Кинетика сорбции серебра (I) из хлоридных сред 13
2 Экспериментальная часть 16
2.1 Приборы и реактивы 16
2.2 Выбор объектов исследования 16
2.3 Характеристики ионитов 17
2.4 Подготовка сорбентов к работе 17
2.5 Методики эксперимента 18
2.5.1 Приготовление исходных растворов 18
2.5.2 Приготовление хлоридных комплексов серебра (I) 18
2.5.3 Определение хлоридных комплексов серебра (I) 19
2.5.4 Сорбционное концентрирование серебра (I) 19
2.5.5 Проведение кинетического исследования 20
Обсуждение результатов 22
Выводы 31
Список литературы 32
Приложение А 35
Аннотация на английском языке
Серебро - металл, известный человеку с древнейших времен. Высокая химическая устойчивость, ценные физические свойства и красивый внешний вид сделали его незаменимым материалом для изготовления разменных монет, украшений и предметов быта. Сплавы серебра применяются в различных областях техники: в качестве катализатора, припоев для электрических контактов. Бактерицидное действие серебра широко используется в санитарии и медицине. Способность некоторых соединений серебра восстанавливаться под действием фотонов света и давать скрытое изображение на пластинке легло в основу фотографии [1].
Широкое применение серебра и его соединений стимулирует разработку и развитие методов качественного обнаружения и количественного определения этого элемента. Аналитическая химия больших количеств серебра в своих основных чертах сформировалась достаточно давно. В последние десятилетия возникла новая проблема обнаружения и определения микроколичеств элементов. Хорошо известно, что физико-химические свойства многих сложных материалов часто и в очень сильной степени зависят от содержания микроэлементов. В соответствии с течением науки для серебра были найдены высокочувствительные реагенты и реакции, позволяющие обнаруживать и определять малые его количества.
Известно, что сорбционные методы концентрирования ионов благородных металлов являются экологически безопасными, эффективными и хорошо сочетающимися с методами последующего определения этих элементов. Огромный интерес представляет извлечение серебра из хлоридных сред, поскольку они считаются одними из самых эффективных при извлечении благородных металлов [2].
Для того чтобы аниониты могли быть использованы в производственных целях, необходимо знание не только сорбционных, но и кинетических свойств, поскольку достаточная скорость протекания ионообменных процессов позволит успешно внедрить разработанные методики в производство. В связи с этим целью данной работы является исследование кинетики сорбционного концентрирования серебра (I) из хлоридных растворов на ряде анионитов, поскольку данные среды в процессах извлечения серебра остаются малоизученными и не внедренными в производство.
1 Изучено сорбционное концентрирование серебра (I) из свежеприготовленных хлоридных растворов. Установлено, что все исследуемые аниониты проявляют высокую сорбционную способность по отношению к ионам серебра.
2 Рассчитаны основные сорбционные параметры: обменная емкость, коэффициент распределения и процент извлечения. Выявлено, что исследуемые аниониты поглощают хлоридные комплексы серебра на уровне более 60%.
3 Исследована кинетика сорбционного концентрирования серебра из свежеприготовленных хлоридных растворов и выявлена высокая скорость протекания этого процесса (0,35-0,62 ммоль/гс.
4 Рассчитаны основные кинетические параметры: коэффициенты диффузии и времена полуобмена, которые составляют соответственно (6,59 - 9,95) ■ 10-6, см2/с и 45 - 68 с.
5 Установлен внутридиффузионный тип кинетики для всех анионитов и выявлено на основании прямолинейной зависимости Bt = f(t), что процесс подчиняется классической модели Бойда-Адамса.
6 На основании проведенного исследования можно рекомендовать все изученные аниониты для применения в производственных условиях в усовершенствованных технологических схемах.
1. Пятницкий, И. В. Аналитическая химия кобальта / И.В.Пятницкий, И.П.Алимарин, А.Н.Ермаков. - М.: Наука, 1965. - 259 с.
2. Угай, Я. А. Общая и неорганическая химия / Я.А.Угай. - М.: Высш. шк., 2000. - 527 с.
3. Третьяков, Ю. Д. Неорганическая химия / Ю.Д.Третьяков. Т.З.Кн. 2. - М.: Академия, 2004. — 368 с.
4. Марченко, З. Фотометрическое определение элементов / З.Марченко. - М.: Мир, 1971. - 501 с.
5. Таланов, В. М. Ионные равновесия в водных растворах / В.М.Таланов, Г.М.Житный. - М.: Академия Естествознания, 2007. - 186 с.
6. Батлер, Дж. Н. Ионные равновесия / Дж.Н.Батлер. - Л.: Химия, 1973. - 448 с.
7. Лебедев, К. Б. Иониты в цветной металлургии / К.Б.Лебедев, Е.И.Казанцев, В.М.Розманов, В.С.Пахолков, В.А.Чемезов. - М.: Металлургия, 1975. - 352 с.
8. Пунишко, А. А. Хлоридные среды в цветной металлургии/ А.А.Пунишко, О.А.Шубина // Цветметинформация. - 1969. - №14. - С. 49-50.
9. Даванков, А. Б. Сорбция серебра (I) на амфотерных ионитах / А.Б.Даванков, В.М.Лауфер, Л.А.Шиц // ЖПХ. - 1957. - Т.30, №6. - С.839-844.
10. Лурье, Ю. Ю. Сорбционное концентрирование серебра (I) из азотнокислых растворов / Ю.Ю.Лурье, Е.С.Перемыслова // ЖПХ. - 1954. - Т.27, №11. - С.1207-1212.
11. Казанцев, Е. И. Ионный обмен и хроматография / Е.И.Казанцев. - Воронеж: ВГУ, 1971. - 208 с.
12. Кононов, Ю. С. Извлечение золота, платины, палладия и серебра из руды месторождения Сухой Лог / Ю.С.Кононов, В.В.Патрушев, B. П.Плеханов, С.А.Анциферова, О.Н.Кононова // Цветные металлы. - 2012. - №9. - С.41-44.
13. Кононова, О. Н. Сорбция золота (I) и серебра (I) из тиосульфатных растворов на анионитах / О.Н.Кононова, К.А.Шатных, К.В.Приходько, Д.М.Каширин, А.Г.Холмогоров // Цветные металлы. - 2009. - №1. -
C. 40-43.
14. Бектурганов, Н. С. Расчет термодинамических свойств комплексов золота и серебра смешанного состава / Н.С.Бектурганов, Д.Б.Гоголь, М.Р.Бисенгалиева, А.С.Мукушева, А.К.Койжанова, Л.Л.Осиповская // Журнал неорганической химии. - 2014. - Т.59, №4. - С.492-499.
15. Гельферих, Ф. Иониты. Основы ионного обмена / Ф.Гельферих. - М.: Изд. иностранной литературы, 1962. - 492 с.
16. Helfferich, F. G. Models and physical reality in ion-exchange kinetics /
F. G.Helfferich // Reactive Polymers. - 1990. - Vol.13. - P.191-194.
17. Кокотов, Ю. А. Равновесие и кинетика ионного обмена / Ю.А.Кокотов, В.А.Пасечник. - Л.: Химия, 1970. - 243с.
18. Bilz, J. Kinetik und Mechanismus des Ionenaustausches an chelat bildenen Polymeren / J. Bilz, P.Froelich // Z. phys. Chemie. - 1985. - №3. - S.495- 504.
19. Иониты в химической технологии / Под ред. Б.П.Никольского и П.Г.Романкова. - Л.: Химия, 1982. - 416 с.
20. Иониты и ионный обмен: Сборник статей / Под ред. Г.В.Самсонова. - Л.: Наука, 1975. - 230 с.
21. Кононов, Ю. С. Изучение кинетики обмена катионов С a2+ и Cu2+ на амфотерных ионитах / Ю.С.Кононов, В.Н.Минцев, О.Н.Кононова // Известия сибирского отделения академии наук СССР Серия химических наук. - 1977. - Вып.3. - С.133 - 137.
22. Purolite Corporation. Products: Purolite A 111. - URL http://www.purolite.com/default.aspx?RelID=619618&issearch=purolite%2 0a111#item619618 (Дата обращения: 07.05.2016).
23. Purolite Corporation. Products: Purolite A 300. - URL http://www.purolite.com/default.aspx?RelID=619339&issearch=purolite%2 0a300#item619339 (Дата обращения: 07.05.2016).
24. Purolite Corporation. Products: Purolite S 985. - URL http://www.purolite.com/default.aspx?RelID=619482&issearch=purolite%2 0s985#item619482 (Дата обращения: 07.05.2016).