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利用萃取剂合成亚砜分离钯铂工艺分析(二)

时间:2019-12-26 分享到:

一、BSO萃取Pd(II)、Pt(IV)的性能

1、盐酸浓度对萃取率的影响:不同盐酸浓度下BSO对Pd(II)和Pt(IV)的萃取率见图2。在0.3mol/L亚砜浓度下,盐酸浓度为0.1mol/L时,BSO对Pd(II)的萃取率已经达到99.9%。盐酸浓度从0.1增到4.0mol/L,对Pd(II)的萃取率均大于99%。另外盐酸浓度对BSO萃取Pt(IV)有显著影响。在0.6mol/L亚砜浓度下,低盐酸浓度0.1mol/L时,BSO对Pt(IV)的萃取率只有3%,随盐酸浓度的增加,萃取率迅速上升。在盐酸浓度4.0mol/L时,BSO对Pt(IV)的萃取率高达99.5%,在高盐酸浓度下,BSO对Pt(IV)有很好的萃取能力。

利用萃取剂合成亚砜分离钯铂工艺分析(二)

2、氢离子浓度对萃取率的影响:用氯化钠固定[氯离子]=4mol/L,以HCl控制[氢离子],[氢离子]对Pd(II)萃取率的影响结果见图3。从图3可见,BSO对Pd(II)和Pt(IV)的萃取率随着[氢离子]增大而显著上升,当[氢离子]=4mol/L时,萃取率大于99%。这就表明,在高[氯负离子]的条件下,随着盐酸浓度的上升,BSO以离子缔合萃取机理萃取Pd(II)和Pt(IV),导致萃取率显著提高。

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3、氯负离子浓度对萃取率的影响:用盐酸固定[氢离子]=0.1mol/L,以氯化钠调节[氯负离子],考察不同[氯负离子]对Pd(II)和Pt(IV)萃取率的影响,结果如图4所示。从图4可知随着[氯负离子]的增加,BSO对Pd(II)萃取率迅速下降,说明氯负离子参与了萃取过程,在与Pd(II)配位的过程中,与亚砜形成竞争。在[氯负离子]大于3.0mol/L时,萃取率仅为40%左右,表明在此浓度下,BSO以中性溶剂络合萃取机理萃取Pd(II)。在[氢离子]=0.1mol/L的体系中随着[氯负离子]的增加,BSO对Pt(IV)的萃取率缓慢上升,说明低酸度下,[氯负离子]对BSO萃取Pt(IV)的影响不大。用HCl固定[氢离子]=2.0mol/L,则BSO对Pt(IV)的萃取率随着[氯负离子]增大显著上升,在[氯负离子]为5.0 mol/L时,BSO对Pt(IV)的萃取率为97.8%。

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4、萃取高浓度Pd(II)和Pt(IV)料液:高浓度Pd(II)和Pt(IV)料液起始质量浓度分别为10.873克/升和33.114克/升。分别配制浓度为10%、25%、50%和100%的BSO。BSO浓度对高浓度Pd(II)和Pt(IV)料液萃取率的影响结果见图5。对于高浓度Pd(II)料液,用10%的BSO(为0.42mol/L),萃取率可达98.0%。随BSO浓度增加,Pd(II)的萃取率上升至100%。对于高浓度Pt(IV)料液,BSO对Pt(IV)的萃取率随着BSO浓度增大而显著上升,50%的BSO(为2.10mol/L)对Pt(IV)的萃取率可达98.2%。

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二、萃取分离Pd(II)和Pt(IV)

1、低盐酸浓度下萃取分离Pd(II)和Pt(IV):由上述BSO萃Pd(II)、Pt(IV)的性能可知,在低盐酸浓度时,对Pd(II)的萃取率非常高,而对Pt(IV)萃取率非常低。因此,利用它们在低盐酸浓度下萃取率的差异,可萃取分离Pd(II)和Pt(IV)。浓度为0.3mol/L的BSO,在0.1mol/L HCl浓度下萃取分离Pd(II)与Pt(IV)的分离系数列于表1。实验中,研究不同浓度Pd(II)、Pt(IV)的分离性能,其分离系数均在大于2000,可见BSO在低浓度酸度介质里能很好地萃取分离Pd(II)、Pt(IV)。Pd(II)浓度越高,分离系数越高,其分离系数高达22325。

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2、高浓度下共萃Pd(II)、Pt(IV):由上述BSO萃取Pd(II)、Pt(IV)的性能可知,在高盐酸浓度时,BSO对Pd(II)和Pt(IV)的萃取率都非常高。因此,在高盐酸浓度下共萃Pd(II)和Pt(IV),然后利用不同的反萃剂,分步反萃,可达到分离Pd(II)和Pt(IV)目的。浓度为0.3mol/L的BSO,在3.0mol/l HCl浓度下共萃取Pd(II)、Pt(IV)的分离系数列于表2。实验中,研究了BSO对不同浓度的Pd(II)与Pt(IV)的萃取分离性能。从表2中可以看出BSO在高盐酸浓度介质里能很好地共萃Pd(II)、Pt(IV),再以水反萃Pt(IV)。反萃分离Pd(II)、Pt(IV)的效果很好,分离系数较大,可高达4960。

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三、结论BSO对Pd(II)有优异的萃取性能,在高盐酸浓度介质里对Pt(IV)同样有优异的萃取性能,用BSO能很好地萃取分离Pd(II)、Pt(IV),分离系数高;BSO在无臭煤油产品中有良好的溶解性,采用这类煤油作为稀释剂,有利于工业操作,环境污染小;与PSO和MSO相比,BSO提高了对Pd(II)和Pt(IV)的萃取效率,这可以减少萃取级数和对萃取设备的投资。因而,BSO具有很好的工业应用前景。

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