Методы концентрирования и разделения микроэлементов. Сальникова Е.В - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

76
2.8 Примеры расчётов при сорбционном разделении элементов
Пример 1 -
Через колонку, содержащую 5,0 г катионита, пропустили
250,0 мл 0,050 М ZnSO
4
. Вытекающий из колонки раствор собирали порциями
по 50,0 мл, в каждой порции определяли содержание ионов цинка и получили
следующие значения концентраций (моль/л): 1) 0,008; 2) 0,029; 3) 0,038; 4)
0,050; 5) 0,050. Определить полную динамическую емкость катионита
(ммоль/г).
Решение. Вычисляем количество Zn
2+
, поглощенное катионитом из
каждой порции раствора, принимая молярную эквивалентную массу цинка,
равной 32,5 г/моль:
1)
20,4
1000
1000502)008,0050,0(
=
⋅
⋅
⋅
−
ммоль (½Zn
2+
);
2)
10,2
1000
1000502)029,0050,0(
=
⋅
⋅
⋅
−
ммоль (½Zn
2+
);
3)
20,1
1000
1000502)038,0050,0(
=
⋅
⋅
⋅
−
ммоль (½Zn
2+
);
4) и 5) 0 ммоль (½Zn
2+
).
Всего в пяти порциях раствора поглощено
5,720,110,220,4
=
+
+ ммоль (½Zn
2+
);
Отсюда динамическая емкость катионита для ионов цинка рассчитываем по
формуле (2.11)
50,1
5
50,7
==ПДОЕ ммоль (½Zn
2+
) / г.
Пример 2 - Полистирольный сульфокатионит в Н
+
- форме в количестве
1 г внесли в раствор KCl с исходной концентрацией С
о
= 100 моль/м
3
и объемом
50 мл. Смесь выдержали до равновесного состояния. Рассчитайте равновесную
концентрацию калия в ионите, если константа ионообменного равновесия
++
HK
K
/
= 2,5, а полная обменная емкость катионита ПОЕ = 5 моль/кг.
Решение. Для реакции ионного обмена
++++
+↔+ HKKH
константа равновесия равна
[
]
[
]
[]
[
]
++
++
⋅
⋅
=
++
HK
HK
K
HK /
. 
        2.8 Примеры расчётов при сорбционном разделении элементов

      Пример 1 - Через колонку, содержащую 5,0 г катионита, пропустили
250,0 мл 0,050 М ZnSO4. Вытекающий из колонки раствор собирали порциями
по 50,0 мл, в каждой порции определяли содержание ионов цинка и получили
следующие значения концентраций (моль/л): 1) 0,008; 2) 0,029; 3) 0,038; 4)
0,050; 5) 0,050. Определить полную динамическую емкость катионита
(ммоль/г).
      Решение. Вычисляем количество Zn2+, поглощенное катионитом из
каждой порции раствора, принимая молярную эквивалентную массу цинка,
равной 32,5 г/моль:

                        (0,050 − 0,008) ⋅ 2 ⋅ 50 ⋅ 1000                   2+
                     1)                                 = 4,20 ммоль (½Zn );
                                    1000
                         (0,050 − 0,029) ⋅ 2 ⋅ 50 ⋅1000                  2+
                     2)                                 = 2,10 ммоль (½Zn );
                                     1000
                         (0,050 − 0,038) ⋅ 2 ⋅ 50 ⋅1000                  2+
                     3)                                 = 1,20 ммоль (½Zn );
                                     1000
                      4) и 5) 0 ммоль (½Zn2+).

     Всего в пяти порциях раствора поглощено
                                                             2+
                          4,20 + 2,10 + 1,20 = 7,5 ммоль (½Zn );

  Отсюда динамическая емкость катионита для ионов цинка рассчитываем по
формуле (2.11)

                                    7,50                  2+
                           ПДОЕ =        = 1,50 ммоль (½Zn ) / г.
                                     5

      Пример 2 - Полистирольный сульфокатионит в Н+ - форме в количестве
1 г внесли в раствор KCl с исходной концентрацией Со = 100 моль/м3 и объемом
50 мл. Смесь выдержали до равновесного состояния. Рассчитайте равновесную
концентрацию калия в ионите, если константа ионообменного равновесия
K + + = 2,5, а полная обменная емкость катионита ПОЕ = 5 моль/кг.
  K /H
        Решение. Для реакции ионного обмена

                                       H+ + K+ ↔ K+ + H+

        константа равновесия равна

                                                         [K ]⋅ [H ] .
                                                           +     +


                                                         [K ]⋅ [H ]
                                       K             =
                                           K+ / H+         +     +




76

Страницы