Методы концентрирования и разделения микроэлементов. Сальникова Е.В - 103 стр.

UptoLike

Рубрика: 

103
распределению макрокомпонента. Такая зависимость соблюдается при быстрой
кристаллизации.
yb
xa
D
y
x
=
или
yb
y
D
xa
x
=
, (3.12)
где D – коэффициент сокристаллизации, постоянная величина, не
зависящая от концентрации,
)(/)( aKbKD
SS
=
;
хколичество микрокомпонента в осадке;
y – количество макрокомпонента в осадке;
а, b – исходное количество микро- и макрокомпонента в растворе;
(а-х) – количество микрокомпонента, оставшееся в растворе;
(b-y) – количество макрокомпонента, оставшееся в растворе.
Закон Хлопина позволяет предвидеть условия выделения
микрокомпонента из раствора:
1) примесь преимущественно переходит в осадок, если D > 1;
2) соединение элемента-носителя должно быть более растворимо, чем
соединение микрокомпонента;
3) полнота осаждения микропримеси зависит от осажденной доли
носителя, поэтому желательно, чтобы остаточное содержание носителя в
растворе составляло не более 0,01 части от его первоначального количества.
Закон Хлопина справедлив в идеальном случае, когда примесь
равномерно распределена внутри кристалла. В том случае, когда распределение
микрокомпонента в коллекторе неравномерно, например, внутренние слои
кристаллов, отложившиеся из более богатого микрокомпонентом раствора,
содержат его больше, чем наружные слои, образовавшиеся позднее,
количественные закономерности оказываются иные и вместо уравнения
Хлопина на опыте оправдывается уравнение ДорнераГоскинса
(логарифмическое распределение):
yb
y
xa
x
=
lnln
λ
, (3.13)
где
λ
- коэффициент логарифмического распределения.
Значения x, y, a, b здесь те же, что и в уравнении Хлопина.
Если
λ
> 1, соосаждаемый ион способен концентрироваться в кристаллах
осадка. Уравнение справедливо при медленной кристаллизации.
Образование химических соединений. Осаждаемые соединения
вследствие образования с посторонними ионами труднорастворимых
химических соединений захватывают примеси из раствора. Это имеет место
при выделении марганца в виде H
2
MnO
3
в присутствии ионов Zn
2+
c
образованием ZnMnO
3
; в результате ионы цинка увлекаются в осадок. Также
при отделении хрома в виде CrO
2
-
- ионов действием избытка щелочи в
присутствии ионов Mg
2+
, Zn
2+
, Mn
2+
и других образуются труднорастворимые
распределению макрокомпонента. Такая зависимость соблюдается при быстрой
кристаллизации.

                       x    a−x       x      y
                         =D      или     =D          ,              (3.12)
                       y    b− y     a−x    b− y

      где D – коэффициент сокристаллизации, постоянная величина, не
      зависящая от концентрации, D = K S (b) / K S (a) ;
      х – количество микрокомпонента в осадке;
      y – количество макрокомпонента в осадке;
      а, b – исходное количество микро- и макрокомпонента в растворе;
      (а-х) – количество микрокомпонента, оставшееся в растворе;
      (b-y) – количество макрокомпонента, оставшееся в растворе.
      Закон      Хлопина    позволяет     предвидеть     условия   выделения
микрокомпонента из раствора:
      1) примесь преимущественно переходит в осадок, если D > 1;
      2) соединение элемента-носителя должно быть более растворимо, чем
соединение микрокомпонента;
      3) полнота осаждения микропримеси зависит от осажденной доли
носителя, поэтому желательно, чтобы остаточное содержание носителя в
растворе составляло не более 0,01 части от его первоначального количества.
      Закон Хлопина справедлив в идеальном случае, когда примесь
равномерно распределена внутри кристалла. В том случае, когда распределение
микрокомпонента в коллекторе неравномерно, например, внутренние слои
кристаллов, отложившиеся из более богатого микрокомпонентом раствора,
содержат его больше, чем наружные слои, образовавшиеся позднее,
количественные закономерности оказываются иные и вместо уравнения
Хлопина на опыте оправдывается уравнение Дорнера – Госкинса
(логарифмическое распределение):

                                  x          y
                            ln       = λ ln      ,                  (3.13)
                                 a−x        b− y

     где λ - коэффициент логарифмического распределения.
     Значения x, y, a, b здесь те же, что и в уравнении Хлопина.
     Если λ > 1, соосаждаемый ион способен концентрироваться в кристаллах
осадка. Уравнение справедливо при медленной кристаллизации.
     Образование химических соединений. Осаждаемые соединения
вследствие образования с посторонними ионами труднорастворимых
химических соединений захватывают примеси из раствора. Это имеет место
при выделении марганца в виде H2MnO3 в присутствии ионов Zn2+ c
образованием ZnMnO3; в результате ионы цинка увлекаются в осадок. Также
при отделении хрома в виде CrO2- - ионов действием избытка щелочи в
присутствии ионов Mg2+, Zn2+, Mn2+ и других образуются труднорастворимые

                                                                         103