Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Экстракция растворителем.

Жидкостно-жидкостная экстракция ( ЖЖЖ ), также известная как экстракция и разделение растворителем , представляет собой метод разделения соединений или комплексов металлов на основе их относительной растворимости.в двух разных несмешивающихся жидкостях, обычно в воде (полярной) и органическом растворителе (неполярном). Имеется чистый перенос одного или нескольких видов из одной жидкости в другую жидкую фазу, обычно из водной в органическую. Перенос осуществляется за счет химического потенциала, то есть после завершения переноса вся система химических компонентов, составляющих растворенные вещества и растворители, находится в более стабильной конфигурации (более низкая свободная энергия). Растворитель, обогащенный растворенными веществами, называется экстрактом. Исходный раствор, обедненный растворенными веществами, называется рафинатом . LLE - это базовый метод в химических лабораториях, где он выполняется с использованием различных устройств, от делительных воронок до противоточного распределения.оборудование называется смесителем-отстойником. [ не подтверждено на теле ] Этот тип процесса обычно выполняется после химической реакции как часть обработки , часто включая кислотную обработку.

Термин « разделение» обычно используется для обозначения основных химических и физических процессов, участвующих в жидкостно-жидкостной экстракции , но при другом прочтении может быть полностью синонимичен ему. Термин экстракция растворителем может также относиться к отделению вещества от смеси путем предпочтительно растворения этого вещества в подходящем растворителе. В этом случае растворимое соединение отделяется от нерастворимого соединения или сложной матрицы. [ не проверено в теле ]

С гидрометаллургической точки зрения экстракция растворителем используется исключительно для разделения и очистки урана и плутония, циркония и гафния, разделения кобальта и никеля, разделения и очистки редкоземельных элементов и т. Д., Ее самым большим преимуществом является ее способность выборочно отделять даже очень похожие металлы. Получают потоки единичных металлов высокой чистоты при «удалении» металлического ценного материала из «загруженного» органического вещества, при этом можно осаждать или осаждать металлическое ценное вещество. Отгонка противоположна экстракции: перенос массы из органической фазы в водную.

LLE также широко используется в производстве тонких органических соединений , обработке духов , производстве растительных масел и биодизеля и других отраслях промышленности. [ не проверено в теле ] Это один из наиболее распространенных методов начального разделения, хотя некоторые трудности приводят к выделению тесно связанных функциональных групп.

В неводных системах возможна жидкостно-жидкостная экстракция: в системе, состоящей из расплавленного металла в контакте с расплавленными солями , металлы можно экстрагировать из одной фазы в другую. Это связано с ртутным электродом, в котором металл может быть восстановлен, а затем металл часто растворяется в ртути с образованием амальгамы, которая сильно изменяет его электрохимический состав. Например, катионы натрия могут восстанавливаться на ртутном катоде с образованием амальгамы натрия , в то время как на инертном электроде (таком как платина) катионы натрия не восстанавливаются. Вместо этого вода восстанавливается до водорода. Моющее средство или тонкая твердое веществоможет использоваться для стабилизации эмульсии или третьей фазы . [ не проверено в теле ]

Меры эффективности [ править ]

Коэффициент распределения [ править ]

При экстракции растворителем коэффициент распределения часто указывается как мера того, насколько хорошо экстрагируется вид. Коэффициент распределения ( Kd ) равен концентрации в виде растворенного вещества в органической фазе , деленной на его концентрацию в водной фазе . В зависимости от системы коэффициент распределения может зависеть от температуры, концентрации химических веществ в системе и большого количества других параметров. Обратите внимание, что D относится к Δ G процесса экстракции [ требуется пояснение ] .

Иногда коэффициент распределения называют коэффициентом распределения , который часто выражается логарифмом . Обратите внимание, что сообщалось о соотношении распределения урана и нептуния между двумя неорганическими твердыми веществами ( цирконолитом и перовскитом ). [1] При экстракции растворителем две несмешивающиеся жидкости встряхивают вместе. Более полярные растворенные вещества растворяются предпочтительно в более полярном растворителе, а менее полярные растворенные вещества - в менее полярном растворителе. В этом эксперименте неполярные галогены предпочтительно растворяются в неполярном минеральном масле. [2]

Хотя коэффициент распределения и коэффициент разделения часто используются как синонимы, это не обязательно так. Растворенные вещества могут существовать в более чем одной форме в любой конкретной фазе, что означало бы, что коэффициент распределения (Kd) и коэффициент распределения (D) будут иметь разные значения. Это важное различие, которое необходимо сделать, поскольку, хотя коэффициент распределения имеет фиксированное значение для распределения растворенного вещества между двумя фазами, коэффициент распределения изменяется в зависимости от различных условий в растворителе. [3]

После проведения жидкостно-жидкостной экстракции необходимо принять количественные меры, чтобы определить соотношение общей концентрации раствора на каждой фазе экстракции. Эта количественная мера известна как коэффициент распределения или коэффициент распределения. [4]

Коэффициенты разделения [ править ]

Коэффициент разделения - это один коэффициент распределения, деленный на другой; это мера способности системы разделять два растворенных вещества. Например, если коэффициент распределения никеля (D Ni ) равен 10, а коэффициент распределения серебра (D Ag ) равен 100, то коэффициент разделения серебра / никеля (SF Ag / Ni ) равен D Ag / D Ni = SF Ag / Ni = 10. [5]

Фактор дезактивации [ править ]

Это используется для выражения способности процесса удалять загрязняющие вещества из продукта. Например, если процесс подается со смесью 1: 9 кадмия к индий , и продукт является смесью 1:99 кадмия и индия, то коэффициент очистки (для удаления кадмия) процесса составляет 0,11 / 0,01 = 11.

Наклоны графиков [ править ]

Самый простой способ разработать механизм извлечения - это нарисовать графики и измерить наклоны. Если для системы экстракции значение D пропорционально квадрату концентрации реагента ( Z ), то наклон графика log 10 ( D ) против log 10 ([[ Z ]]) будет равен двум.

Меры успеха [ править ]

Успех жидкостно-жидкостной экстракции измеряется коэффициентами разделения и коэффициентами дезактивации. Лучший способ понять, насколько успешна экстракционная колонна, - это использовать набор данных по равновесию жидкость-жидкость (LLE). Затем набор данных можно преобразовать в кривую для определения поведения распределения растворенного вещества между двумя фазами в установившемся режиме. По оси ординат отложена концентрация растворенного вещества в фазе экстракта (растворителя), а по оси абсцисс - концентрация растворенного вещества в фазе рафината. Отсюда можно определить шаги по оптимизации процесса. [6]

Методы [ править ]

Пакетное одностадийное извлечение [ править ]

Это обычно используется в небольших количествах в химических лабораториях. Использование делительной воронки - нормальное явление . Процессы включают DLLME и прямую органическую экстракцию. После уравновешивания фаза экстракта, содержащая желаемое растворенное вещество, отделяется для дальнейшей обработки.

Дисперсная жидкость – жидкостная микроэкстракция (ДЖЖЖМ) [ править ]

Процесс, используемый для извлечения небольших количеств органических соединений из проб воды. [7] Этот процесс осуществляется путем введения небольших количеств подходящего экстракционного растворителя (C 2 Cl 4 ) и диспергирующего растворителя (ацетон) в водный раствор. Затем полученный раствор центрифугируют для разделения органического и водного слоев. Этот процесс полезен при экстракции органических соединений, таких как хлорорганические и фосфорорганические пестициды, а также замещенных бензольных соединений из проб воды. [7]

Прямая органическая экстракция [ править ]

При смешивании частично органически растворимых образцов в органическом растворителе (толуоле, бензоле, ксилоле) органические растворимые соединения растворятся в растворителе и могут быть разделены с помощью делительной воронки . Этот процесс ценен при экстракции белков, в частности фосфопротеиновых и фосфопептидных фосфатаз. [8]

Другой примером такого применения является извлечение анизола из смеси из воды и 5% уксусной кислоты с помощью эфира , затем анизол войдет в органическую фазу. Затем две фазы будут разделены. Затем уксусную кислоту можно очистить (удалить) из органической фазы путем встряхивания органического экстракта с бикарбонатом натрия . Уксусная кислота реагирует с бикарбонатом натрия с образованием ацетата натрия , диоксида углерода и воды.

Кофеин также можно извлечь из кофейных зерен и чайных листьев с помощью прямой органической экстракции. Бобы или листья можно замачивать в этилацетате, который благоприятно растворяет кофеин, оставляя большую часть аромата кофе или чая в исходном образце. [9]

Многоступенчатые противоточные непрерывные процессы [ править ]

Противоточный экстрактор непрерывного действия Coflore.

Они обычно используются в промышленности для обработки металлов, таких как лантаноиды ; поскольку коэффициенты разделения между лантаноидами настолько малы, требуется много стадий экстракции. [10] В многоступенчатых процессах водный рафинат из одной экстракционной установки подается в следующую установку в качестве водного сырья, в то время как органическая фаза перемещается в противоположном направлении. Следовательно, таким образом, даже если разделение между двумя металлами на каждой стадии невелико, вся система может иметь более высокий коэффициент дезактивации.

Для разделения лантаноидов использовались многоступенчатые противоточные решетки. Для разработки хорошего процесса коэффициент распределения не должен быть слишком высоким (> 100) или слишком низким (<0,1) в экстракционной части процесса. Часто бывает так, что в процессе имеется секция очистки от нежелательных металлов из органической фазы и, наконец, секция отпарки для получения металла обратно из органической фазы.

Миксер-поселенцы [ править ]

Батарея счетчика смесителя-отстойника в настоящее время соединена между собой. Каждый блок смесителя-отстойника обеспечивает одноступенчатую экстракцию. Смеситель-отстойник состоит из первой ступени, которая смешивает фазы вместе, за которой следует ступень спокойного осаждения, которая позволяет фазам разделяться под действием силы тяжести.

В многоступенчатом противоточном процессе устанавливают несколько смесителей-отстойников с камерами смешивания и отстаивания, расположенными на чередующихся концах каждой ступени (так как выход отстойных секций питает входные отверстия смесительных секций смежной ступени). Смесители-отстойники используются, когда процесс требует более длительного времени пребывания и когда растворы легко разделяются под действием силы тяжести. Они требуют большой занимаемой площади, но не требуют большого свободного пространства и ограниченных возможностей удаленного обслуживания для периодической замены двигателей смешивания. (Colven, 1956; Davidson, 1957) [11]

4-х ступенчатая батарея смесителей-отстойников для противоточной экстракции.

Центробежные экстракторы [ править ]

Центробежные экстракторы смешиваются и разделяются в один блок. Две жидкости будут интенсивно перемешиваться между прядильным ротором и неподвижным корпусом со скоростью до 6000 об / мин. Это создает отличные поверхности для идеального массопереноса из водной фазы в органическую. При 200–2000 г обе фазы снова разделятся. Центробежные экстракторы минимизируют количество растворителя в процессе, оптимизируют загрузку продукта в растворителе и полностью извлекают водную фазу. Легко устанавливаются противоточные и перекрестно-текущие экстракции. [12]

Экстракция без химического изменения [ править ]

Некоторые растворенные вещества, такие как благородные газы, могут быть извлечены из одной фазы в другую без необходимости химической реакции (см. Абсорбция ). Это простейший тип экстракции растворителем. Когда экстрагируют растворитель, две несмешивающиеся жидкости встряхивают вместе. Более полярные растворенные вещества растворяются предпочтительно в более полярном растворителе, а менее полярные растворенные вещества - в менее полярном растворителе. Некоторые растворенные вещества, которые, на первый взгляд, не вступают в реакцию в процессе экстракции, не имеют коэффициента распределения, который не зависит от концентрации. Классическим примером является экстракция карбоновых кислот ( НА ) в неполярную среду, такую ​​как бензол.. Здесь часто случается, что карбоновая кислота образует димер в органическом слое, поэтому коэффициент распределения будет изменяться в зависимости от концентрации кислоты (измеренной в любой фазе).

В этом случае константа экстракции k описывается выражением k = [[ HA органический ]] 2 / [[ HA водный ]]

Механизм решения [ править ]

Используя экстракцию растворителем, можно избирательно извлекать уран , плутоний , торий и многие редкоземельные элементы из кислотных растворов, используя правильный выбор органического экстрагирующего растворителя и разбавителя. Одним из растворителей, используемых для этой цели, является органофосфат трибутилфосфат (ТВФ). Процесс PUREX, который обычно используется при ядерной переработке, использует смесь три-н-бутилфосфата и инертного углеводорода ( керосина ), уран (VI) извлекается из сильной азотной кислоты и подвергается обратной экстракции (десорбции) с использованием слабой азотной кислоты. кислота. Органический растворимый уранобразуется комплекс [UO 2 (TBP) 2 (NO 3 ) 2 ], затем органический слой, несущий уран, приводится в контакт с разбавленным раствором азотной кислоты; равновесие смещается от органического растворимого комплекса урана в сторону свободного ТБФ и уранилнитрата в разбавленной азотной кислоте. Плутоний (IV) образует комплекс, аналогичный урану (VI), но отделить плутоний можно более чем одним способом; восстанавливающий агент , который преобразует плутоний в трехвалентное состояние окисления может быть добавлен. Эта степень окисления не образует стабильного комплекса с ТБФ и нитратом.за исключением случаев, когда концентрация нитратов очень высока (в водной фазе требуется около 10 моль / л нитрата). Другой метод - просто использовать разбавленную азотную кислоту в качестве отгонки плутония. Этот химический состав PUREX является классическим примером сольватационной экстракции .

Здесь в данном случае D U = k TBP 2 [[NO 3 ]] 2

Механизм ионного обмена [ править ]

Другой механизм экстракции известен как механизм ионного обмена . Здесь, когда ион переносится из водной фазы в органическую фазу, другой ион переносится в другом направлении, чтобы поддерживать баланс заряда. Этот дополнительный ион часто является ионом водорода ; для механизмов ионного обмена коэффициент распределения часто является функцией pH . Пример экстракции ионного обмена был бы извлечение америция с помощью комбинации терпиридиновых и карбоновой кислоты в трете - бутил бензол . В этом случае

D Am = k терпиридин 1 карбоновая кислота 3 H + −3

Другим примером является извлечение цинка , кадмия или свинца с помощью ди алкильной фосфиновой кислоты (R 2 PO 2 Н) в неполярном растворителе , таком как алкан . Не- полярный растворитель способствует образованию незаряженных неполярных металлических комплексов.

Некоторые экстракционные системы способны извлекать металлы как за счет сольватации, так и за счет ионного обмена; Примером такой системы является экстракция америция (и лантаноида ) из азотной кислоты комбинацией 6,6'- бис - (5,6- дипентил -1,2,4-триазин-3-ил) - 2 , 2'-бипиридин и 2-бром капроновой кислоты в трет - бутил бензола . Как при высоких, так и при низких концентрациях азотной кислоты коэффициент распределения металлов выше, чем при промежуточной концентрации азотной кислоты.

Извлечение ионных пар [ править ]

При тщательном выборе противоиона можно извлечь металл. Например, если концентрация нитрата высока, можно экстрагировать америций в виде анионного нитратного комплекса, если смесь содержит липофильную соль четвертичного аммония .

Примером, с которым более вероятно столкнется «средний» химик, является использование катализатора межфазного переноса . Это заряженный вид, который переносит другой ион в органическую фазу. Ион вступает в реакцию, а затем образует другой ион, который затем переносится обратно в водную фазу.

Например, 31,1 кДж моль -1 требуется для переноса аниона ацетата в нитробензол [13], в то время как энергия, необходимая для переноса аниона хлорида из водной фазы в нитробензол, составляет 43,8 кДж моль -1 . [14] Следовательно, если водная фаза в реакции представляет собой раствор ацетата натрия, а органическая фаза представляет собой нитробензольный раствор бензилхлорида , тогда, когда используется катализатор межфазного переноса, анионы ацетата могут переноситься из водного слоя, где они реагирует с бензиловым хлоридомс образованием бензилацетата и хлорид-аниона. Затем хлорид-анион переводят в водную фазу. Энергии передачи анионов вносят вклад в энергию, выделяемую реакцией.

43,8 до 31,1 кДж моль -1 = 12,7 кДж моль -1 дополнительной энергии задается с помощью реакции по сравнению с энергией , если реакция была сделана в нитробензола с использованием одного эквивалентного веса в виде тетраалкиламмония ацетата. [15]

Типы водных двухфазных экстракций [ править ]

Полимер-полимерные системы. В системе полимер-полимер обе фазы образуются растворенным полимером. Тяжелая фаза обычно представляет собой полисахарид , а легкая фаза обычно представляет собой полиэтиленгликоль (ПЭГ). Традиционно в качестве полисахарида используется декстран.. Однако декстран относительно дорог, и исследователи изучают возможность использования менее дорогих полисахаридов для получения тяжелой фазы. Если разделяемое целевое соединение представляет собой белок или фермент, можно включить лиганд-мишень в одну из полимерных фаз. Это улучшает сродство цели к этой фазе и улучшает ее способность переходить от одной фазы к другой. Это, а также отсутствие растворителей или других денатурирующих агентов, делает полимер-полимерные экстракции привлекательным вариантом для очистки белков. Две фазы полимер-полимерной системы часто имеют очень похожие плотности и очень низкое поверхностное натяжение между ними. Из-за этого расслоение полимер-полимерной системы часто намного сложнее, чем расслоение при экстракции растворителем. Методы улучшения расслоения включают:центрифугирование и приложение электрического поля .

Полимерно-солевые системы. Водные двухфазные системы также могут быть созданы путем создания тяжелой фазы с помощью концентрированного солевого раствора. В качестве полимерной фазы обычно используется ПЭГ. Обычно используется космотропная соль, такая как Na 3 PO 4 , однако документально подтверждены системы PEG – NaCl, когда концентрация соли достаточно высока. Поскольку полимерно-солевые системы легко расслаиваются, их проще использовать. Однако при высоких концентрациях соли белки обычно либо денатурируют, либо выпадают в осадок из раствора. Таким образом, полимер-солевые системы не так полезны для очистки белков.

Системы ионных жидкостей. Ионные жидкости - это ионные соединения с низкими температурами плавления. Хотя технически они не являются водными, недавние исследования экспериментировали с их использованием в экстракции, в которой не используются органические растворители.

Очистка ДНК [ править ]

Основная статья: извлечение ДНК

Возможность очищать ДНК из образца важна для многих современных биотехнологических процессов. Однако образцы часто содержат нуклеазы, которые разрушают ДНК-мишень перед ее очисткой. Было показано, что фрагменты ДНК будут разделяться на легкую фазу системы разделения полимер-соль. Если лиганды, о которых известно, что они связывают и дезактивируют нуклеазы, включены в полимерную фазу, нуклеазы затем разделятся на тяжелую фазу и будут дезактивированы. Таким образом, эта система полимер – соль является полезным инструментом для очистки ДНК от образца, одновременно защищая его от нуклеаз. [ необходима цитата ]

Пищевая промышленность [ править ]

Было показано, что система PEG – NaCl эффективна для разделения небольших молекул, таких как пептиды и нуклеиновые кислоты. Эти соединения часто являются ароматизаторами или отдушками. Затем эту систему можно использовать в пищевой промышленности для выделения или устранения определенных ароматов. Экстракция кофеина раньше проводилась с использованием жидкостно-жидкостной экстракции, в частности прямой и непрямой жидкостно-жидкостной экстракции (швейцарский водный метод), но с тех пор перешла на сверхкритический CO 2, поскольку он дешевле и может осуществляться в промышленных масштабах. [16] [17]

Аналитическая химия [ править ]

Часто на одном этапе обработки образца присутствуют или необходимы химические вещества, которые мешают анализу. Например, некоторый мониторинг воздуха выполняется путем втягивания воздуха через небольшую стеклянную трубку, заполненную частицами сорбента, покрытыми химическим веществом для стабилизации или дериватизации исследуемого аналита. Покрытие может иметь такую ​​концентрацию или характеристики, что оно может повредить оборудование или помешать анализу. Если образец может быть извлечен из сорбента с использованием неполярного растворителя (такого как толуол или сероуглерод), а покрытие является полярным (например, HBr или фосфорная кислота), растворенное покрытие разделится на водную фазу. Совершенно очевидно, что верно и обратное при использовании полярного экстракционного растворителя и неполярного растворителя для разделения неполярного интерферента.Затем небольшую аликвоту органической фазы (или, в последнем случае, полярной фазы) можно ввести в прибор для анализа.

Очистка аминов [ править ]

Амины (аналогично аммиаку) имеют неподеленную пару электронов на атоме азота, которая может образовывать относительно слабую связь с атомом водорода. Следовательно, в кислых условиях амины обычно протонированы, несут положительный заряд, а в основных условиях они обычно депротонированы и нейтральны. Амины с достаточно низкой молекулярной массой довольно полярны и могут образовывать водородные связи с водой и поэтому легко растворяются в водных растворах. С другой стороны, депротонированные амины нейтральны и имеют жирные неполярные органические заместители и, следовательно, имеют более высокое сродство к неполярным неорганическим растворителям. В качестве таких стадий очистки можно проводить, когда водный раствор амина нейтрализуют основанием, таким как гидроксид натрия, затем встряхивают вделительная воронка с неполярным растворителем, который не смешивается с водой. Затем органическую фазу сливают. Последующая обработка может извлекать амин такими методами, как перекристаллизация, выпаривание или дистилляция; последующая экстракция обратно в полярную фазу может быть выполнена путем добавления HCl и повторного встряхивания в делительной воронке (в этот момент ион аммония может быть извлечен путем добавления нерастворимого противоиона), или в любой фазе реакции могут быть выполнены как часть химический синтез.

Экстракция растворителем с колебанием температуры [ править ]

Основная статья: Опреснение § Температура_swing_solvent_extraction

Экстракция растворителем при колебаниях температуры - это экспериментальный метод опреснения питьевой воды. Он использовался для удаления до 98,4% солей из воды и способен обрабатывать гиперсоленые рассолы, которые нельзя опреснять с помощью обратного осмоса. [18]

Кинетика экстракции [ править ]

Важно исследовать скорость, с которой растворенное вещество переносится между двумя фазами, в некоторых случаях путем изменения времени контакта можно изменить селективность экстракции. Например, экстракция палладия или никеля может быть очень медленной, потому что скорость обмена лигандом на этих металлических центрах намного ниже, чем скорость для комплексов железа или серебра .

Водные комплексообразователи [ править ]

Если в водной фазе присутствует комплексообразующий агент, он может снизить коэффициент распределения. Например, в случае распределения йода между водой и инертным органическим растворителем, таким как четыреххлористый углерод, присутствие йодида в водной фазе может изменить химию экстракции.

Вместо постоянной становится = k [[I 2 . Органический ]] / [I 2 . Водный ] [[I - . Водный ]]

Это потому, что йод реагирует с йодидом с образованием I 3 - . Анион I 3 - представляет собой довольно распространенный пример полигалогенидного аниона .

Дизайн промышленных процессов [ править ]

В типичном сценарии промышленный процесс будет использовать стадию экстракции, на которой растворенные вещества переносятся из водной фазы в органическую; за этим часто следует стадия очистки, на которой нежелательные растворенные вещества удаляются из органической фазы, затем стадия очистки, на которой желаемые растворенные вещества удаляются из органической фазы. Затем органическую фазу можно обработать, чтобы снова сделать ее готовой к использованию. [19] [20]

После использования органическую фазу можно подвергнуть стадии очистки для удаления любых продуктов разложения; например, на установках PUREX использованная органическая фаза промывается раствором карбоната натрия для удаления любого дибутилгидрофосфата или бутилдигидрофосфата, которые могут присутствовать.

Расчет равновесия жидкость-жидкость [ править ]

Для расчета фазового равновесия необходимо использовать термодинамическую модель, такую ​​как NRTL, UNIQUAC и т. Д. Соответствующие параметры этих моделей могут быть получены из литературы (например, Dechema Chemistry Data Series, Dortmund Data Bank и т. Д.) Или путем корреляции экспериментальных данных. [21] [22] [23] [24]

Оборудование [ править ]

Воспроизвести медиа
Фазовое разделение во время лабораторного LLE. Верхний органический эфирный раствор МТБЭ экстрагируется нижним щелочным водным раствором бикарбоната натрия для удаления бензойной кислоты в виде бензоат- аниона, оставляя некислотный органический бензил (желтого цвета) в органической фазе.

В то время как экстракция растворителем часто выполняется в небольших масштабах химиками-синтетиками с использованием делительной воронки , аппарата Крейга или мембранных методов [25], обычно ее проводят в промышленном масштабе с использованием машин, которые приводят две жидкие фазы в контакт друг с другом. Другой. К таким машинам относятся центробежные контакторы , экстракция тонкого слоя , распылительные колонны , импульсные колонны и смесители-отстойники .

Добыча металлов [ править ]

Методы извлечения ряда металлов включают: [26]

Кобальт [ править ]

Экстракция кобальта из соляной кислоты с использованием аламина 336 (три-октил / дециламин) в мета - ксилоле . [27] Кобальт можно также экстрагировать с помощью Cyanex 272 { бис - (2,4,4-триметилпентил) фосфиновой кислоты} .

Медь [ править ]

Медь может быть извлечена с помощью гидрокси - оксима в качестве экстрагентов, недавний документ описывает экстрагент , который имеет хорошую селективность в отношении меди над кобальтом и никелем . [28]

Неодим [ править ]

Редкоземельный элемент неодим экстрагируется ди (2-этил-гексил) фосфорной кислотой в гексан по механизму ионного обмена. [29]

Никель [ править ]

Никель можно экстрагировать с помощью ди (2-этил-гексил) фосфорной кислоты и трибутилфосфата в углеводородном разбавителе (Shellsol). [30]

Палладий и платина [ править ]

Диалкилсульфиды, трибутилфосфат и алкиламины использовались для извлечения палладия и платины. [31] [32]

Полоний [ править ]

Полоний производится в реакторах из природного 209 Bi , бомбардируемого нейтронами , образуя 210 Bi, который затем распадается до 210 Po через бета-минус распад. Окончательная очистка проводится пирохимически с последующей жидкостно-жидкостной экстракцией гидроксидом натрия при 500 ° C [33].

Цинк и кадмий [ править ]

Цинк и кадмий извлекаются с помощью процесса ионного обмена, N, N, N ', N' -тетракис (2-пиридилметил) этилендиамин (TPEN) действует как маскирующий агент для цинка и экстрагент для кадмия. [34] В модифицированном процессе Zincex цинк отделяют от большинства двухвалентных ионов экстракцией растворителем. Для этого используется D2EHPA (ди (2) этилгексилфосфорная кислота). Ион цинка заменяет протон двух молекул D2EHPA. Для удаления цинка из D2EHPA используется серная кислота в концентрации выше 170 г / л (обычно 240-265 г / л).

См. Также [ править ]

  • Извлечение аромата
  • Дортмундский банк данных
  • Неслучайная двухжидкостная модель - (модель NRTL) Расчет фазового равновесия LL
  • UNIQUAC - Расчет фазового равновесия LL

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Публикации и отчеты SSRL | Стэнфордский источник синхротронного излучения" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 9 марта 2008 года . Проверено 21 января 2006 года .
  2. ^ pnjjrose. «Примечания по экстракции растворителем» .
  3. ^ «7.7: Жидкость – жидкие экстракции» . Химия LibreTexts . 2013-10-25 . Проверено 26 марта 2017 .
  4. ^ http://courses.chem.psu.edu/chem36/Experiments/PDF's_for_techniques/Liquid_Liquid.pdf
  5. ^ "Основные технологии и инструменты в области химического машиностроения - С. Уэсли - Документы" .
  6. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 29 сентября 2015 года . Проверено 28 сентября 2015 . CS1 maint: archived copy as title (link)
  7. ^ a b Резаи, Мохаммад; Ассади, Ягуб; Милани Хоссейни, Мохаммад-Реза; Агаи, Эльхам; Ахмади, Фардин; Бериджани, Сана (2006). «Определение органических соединений в воде с помощью дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции». Журнал хроматографии A . 1116 (1–2): 1–9. DOI : 10.1016 / j.chroma.2006.03.007 . ISSN 0021-9673 . PMID 16574135 .  
  8. ^ Shacter, Эмили (1984). «Органическая экстракция Pi изобутанолом / толуолом». Аналитическая биохимия . 138 (2): 416–420. DOI : 10.1016 / 0003-2697 (84) 90831-5 . ISSN 0003-2697 . PMID 6742419 .  
  9. ^ Senese F (20 сентября 2005). "Как кофе без кофеина?" . Общая химия в Интернете . Проверено 3 августа 2009 года .
  10. ^ Binnemans, Koen (2007). «Лантаноиды и актиниды в ионных жидкостях» . Химические обзоры . 107 (6): 2592–2614. DOI : 10.1021 / cr050979c . ISSN 0009-2665 . PMID 17518503 .  
  11. ^ Оборудование для экстракции жидкости – жидкости , Джек Д. Лоу и Терри А. Тодд, Национальная лаборатория Айдахо.
  12. ^ Соста, Фелипе. «Справочник Ригеля по промышленной химии» . Cite journal requires |journal= (help)
  13. ^ Scholz, F .; С. Коморский-Ловрич; М. Ловрич (февраль 2000 г.). «Новый доступ к энергиям Гиббса переноса ионов через границу раздела жидкость | жидкость и новый метод изучения электрохимических процессов на четко определенных трехфазных переходах». Электрохимические коммуникации . 2 (2): 112–118. DOI : 10.1016 / S1388-2481 (99) 00156-3 .
  14. ^ Данил де Намор, AF; Т. Хилл (1983). Журнал химического общества, Труды Фарадея : 2713. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  15. ^ замани, Дариуш. «Операция по добыче» .
  16. ^ Peker, Гулия; Шринивасан, депутат; Смит, JM; Маккой, Бен Дж. (1992). «Скорость извлечения кофеина из кофейных зерен сверхкритическим диоксидом углерода». Журнал Айше . 38 (5): 761–770. DOI : 10.1002 / aic.690380513 . ISSN 0001-1541 . 
  17. ^ Эмден, Лоренцо. «Decaffeine 101: Four Ways to Decaffeinate Coffee» . Конфиденциальный кофе . Проверено 29 октября 2014 года .
  18. ^ Эвартс, Холли. «Радикальный подход к опреснению воды может подорвать водное хозяйство» . Columbia Engineering . Проверено 24 января 2021 года .
  19. ^ Рейес-Лабарта, JA; Olaya, MM; Gómez, A .; Марсилла, А. (1999). «Новый метод для четырехкомпонентных систем экстракции жидкость-жидкость от лотка к конструкции лотка». Промышленные и инженерные химические исследования . 38 (8): 3083–3095. DOI : 10.1021 / ie9900723 .
  20. ^ Рейес-Лабарта, JA; Гроссманн, IE (2001). "Модели дизъюнктивного программирования для оптимального проектирования жидкостно-жидкостных многоступенчатых экстракторов и последовательностей разделения". Журнал Айше . 47 (10): 2243–2252. DOI : 10.1002 / aic.690471011 .
  21. ^ Рейес-Лабарта, JA; Olaya, MM; Velasco, R .; Серрано, Мэриленд; Марсилла, А. (2009). «Корреляция данных о равновесии жидкость-жидкость для конкретных тройных систем с одной или двумя частично смешивающимися двоичными подсистемами». Равновесия жидкой фазы . 278 (1–2): 9–14. DOI : 10.1016 / j.fluid.2008.12.002 .
  22. ^ Марсилла, А .; Reyes-Labarta, JA; Серрано, Мэриленд; Олая, ММ (2011). "Модели и алгоритмы GE для регрессии данных равновесия конденсированных фаз в тройных системах: ограничения и предложения" . Открытый журнал термодинамики . 5 : 48–62. DOI : 10.2174 / 1874396X01105010048 .
  23. ^ Марсилла, Антонио; Рейес-Лабарта, Хуан А .; Олая, М. Мар (2017). «Следует ли доверять всем опубликованным параметрам корреляции LLE в фазовых равновесиях? Необходимость их оценки перед публикацией». Равновесия жидкой фазы . 433 : 243–252. DOI : 10.1016 / j.fluid.2016.11.009 . ЛВП : 10045/66521 .
  24. ^ Графический интерфейс пользователя, (GUI) (2015-11-27). «Топологический анализ функции энергии Гиббса (данные о корреляции между жидкостью и жидкостью. Включая термодинамический обзор и анализ поверхностей / связующих линий / матрицы Гессе)». Университет Аликанте (Рейес-Лабарта и др., 2015-18). ЛВП : 10045/51725 . Cite journal requires |journal= (help)
  25. ^ Адамо, Андреа; Хайдер, Патрик Л .; Вираноппанант, Нопфон; Йенсен, Клавс Ф. (2013). «Мембранный сепаратор жидкость – жидкость со встроенным контролем давления» (PDF) . Промышленные и инженерные химические исследования . 52 (31): 10802–10808. DOI : 10.1021 / ie401180t . hdl : 1721,1 / 92770 . ISSN 0888-5885 .  
  26. ^ Маккензи, Мердок. "Экстракция некоторых основных металлов растворителем" (PDF) . Cognis GmbH. Архивировано из оригинального (PDF) 04.01.2010 . Проверено 18 ноября 2008 .
  27. ^ Филиз, М .; Sayar, NA; Саяр, АА (2006). «Экстракция кобальта (II) из водных растворов соляной кислоты в смеси Аламин 336 – м-ксилол». Гидрометаллургия . 81 (3–4): 167–173. DOI : 10.1016 / j.hydromet.2005.12.007 . ISSN 0304-386X . 
  28. ^ Баба, Йошинари; Ивакума, Минако; Нагами, Хидето (2002). "Механизм экстракции меди (II) 2-гидрокси-4-н-октилоксибензофенон оксимом". Промышленные и инженерные химические исследования . 41 (23): 5835–5841. DOI : 10.1021 / ie0106736 . ISSN 0888-5885 . 
  29. ^ Санчес, JM; Hidalgo, M .; Salvadó, V .; Валиенте, М. (1999). «Экстракция неодима (III) в следовых количествах ди (2-этил-гексил) фосфорной кислотой в гексане». Экстракция растворителем и ионный обмен . 17 (3): 455–474. DOI : 10.1080 / 07366299908934623 . ISSN 0736-6299 . 
  30. ^ Ли В. Джон. «Возможный процесс извлечения никеля / кобальта» . BioMetallurgical Pty Ltd. Архивировано из оригинала на 2008-09-26 . Проверено 31 марта 2006 .
  31. ^ "Рафинирование драгоценных металлов путем экстракции растворителем" . Halwachs Edelmetallchemie und Verfahrenstechnik . Проверено 18 ноября 2008 .
  32. ^ Giridhar, P .; Венкатесан, KA; Шринивасан, Т.Г. Васудева Рао, PR (2006). «Извлечение палладия деления с помощью Aliquat 336 и электрохимические исследования прямого извлечения из ионной жидкой фазы». Гидрометаллургия . 81 (1): 30–39. DOI : 10.1016 / j.hydromet.2005.10.001 . ISSN 0304-386X . 
  33. ^ Шульц, Уоллес В .; Schiefelbein, Gary F .; Брунс, Лестер Э. (1969). «Пирохимическое извлечение полония из облученного металлического висмута». Ind. Eng. Chem. Процесс des. Dev . 8 (4): 508–515. DOI : 10.1021 / i260032a013 .
  34. ^ К. Такешита; К. Ватанабэ; Ю. Накано; М. Ватанабэ (2003). «Разделение экстракцией растворителем Cd (II) и Zn (II) с фосфорорганическим экстрагентом D2EHPA и водным азотодонорным лигандом TPEN». Гидрометаллургия . 70 (1–3): 63–71. DOI : 10.1016 / s0304-386x (03) 00046-х .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • BL Karger, 2014, «Разделение и очистка: одностадийные и многоступенчатые процессы» и «Разделение и очистка: разделение на основе равновесия», Encyclopædia Britannica, см. [1] и [2] , по состоянию на 12 мая 2014 г.
  • Gunt Hamburg, 2014, «Технология термических процессов: жидкостно-жидкостная экстракция и твердо-жидкостная экстракция», см. [3] , доступ 12 мая 2014 г.
  • GW Stevens, TC, Lo, & MHI Baird, 2007, «Экстракция, жидкость – жидкость», в Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, doi : 10.1002 / 0471238961.120917211215.a01.pub2 , по состоянию на 12 мая 2014 г.
  • Колин Пул и Майкл Кук, 2000, «Extraction», в Encyclopedia of Separation Science, 10 Vols., ISBN 9780122267703 , см. [4] , по состоянию на 12 мая 2014 г. 
  • Сикдар, Коул и др. Водные двухфазные экстракции в биоразделениях: оценка. Биотехнология 9: 254. 1991 г.
  • Szlag, Джулиано. Недорогая водная двухфазная система для экстракции ферментов. Методы биотехнологии 2: 4: 277. 1988 г.
  • Дрейер, Крагл. Ионные жидкости для водной двухфазной экстракции и стабилизации ферментов. Биотехнология и биоинженерия. 99: 6: 1416. 2008 г.
  • Боланд. Водные двухфазные системы: методы и протоколы. Стр. 259-269
  • https://web.archive.org/web/20100702074135/http://ull.chemistry.uakron.edu/chemsep/extraction/
  • Топологический анализ функции энергии Гиббса (данные о равновесии жидкость-жидкость). Включая термодинамический обзор и графический интерфейс пользователя (GUI) для анализа поверхностей / связующих линий / матрицы Гессе - Университет Аликанте (Рейес-Лабарта и др., 2015-18)