Методы концентрирования и разделения микроэлементов. Сальникова Е.В - 77 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

77
Обозначим искомую концентрацию
[
]
+
K через х моль/кг. В смоле ионы Н
+
обмениваются на эквивалентное количество ионов К
+
, а суммарное содержание
ионов равно ПОЕ. Поэтому
[
]
[
]
.5 хКПОЕH −=−=
++
Равновесная концентрация ионов Н
+
в растворе, появляющихся в
результате вытеснения их из ионита, равна
[]
[
]
x
x
V
m
x
V
mK
H 20
1005,0
101
3
3
=
⋅
⋅⋅
=⋅=
⋅
=
−
−+
+
.
Равновесная концентрация ионов К
+
в растворе составляет:
[
]
[
]
xHCK
o
20100 −=−=
++
.
С учетом полученных выражений для равновесных концентраций ионов
уравнение константы ионного обмена можно записать так:
()()
xx
xx
−−
⋅
=
520100
20
5,2 .
После преобразования получаем:
0125503
2
=+− хх
Решение квадратного уравнения дает х
1
= 13,6 моль/кг и х
2
= 3,06 моль/кг.
Значение х
1
намного больше ПОЕ, что неприемлемо. Следовательно,
[
]
+
K = 3,06
моль/кг.
Контрольные вопросы
1 Общая характеристика метода сорбции. Наиболее распространенные
сорбенты, их активные центры.
2 Техника концентрирования и разделения с использованием сорбентов.
Статический, динамический методы.
3 Что называют статической и динамической полной обменной емкостью?
В каких единицах она измеряется? От каких параметров и условий
зависит?
4 По каким величинам можно оценить селективность сорбента по
извлечению элемента из водных растворов?
5 Напишите уравнение ионообменного равновесия. Что является
термодинамической константой равновесия и коэффициентом
селективности? 
                                                     [ ]
     Обозначим искомую концентрацию K + через х моль/кг. В смоле ионы Н+
обмениваются на эквивалентное количество ионов К+, а суммарное содержание
ионов равно ПОЕ. Поэтому
                                  [H ] = ПОЕ − [К ] = 5 − х.
                                        +                  +




      Равновесная концентрация ионов Н+ в растворе, появляющихся в
результате вытеснения их из ионита, равна


                         [H ] = [K V]⋅ m = x ⋅ Vm = 0x,05
                                    +                               −3
                                                       ⋅ 1 ⋅ 10
                            +
                                                                     −3
                                                                          = 20 x .
                                                            ⋅ 10

     Равновесная концентрация ионов К+ в растворе составляет:

                                [K ] = C − [H ] = 100 − 20 x .
                                   +
                                               o
                                                      +




     С учетом полученных выражений для равновесных концентраций ионов
уравнение константы ионного обмена можно записать так:

                                                     x ⋅ 20 x
                                   2,5 =                             .
                                               (100 − 20 x )(5 − x )

     После преобразования получаем:

                                            3х 2 − 50 х + 125 = 0

     Решение квадратного уравнения дает х1 = 13,6 моль/кг и х2 = 3,06 моль/кг.
Значение х1 намного больше ПОЕ, что неприемлемо. Следовательно, K + = 3,06           [ ]
моль/кг.

     Контрольные вопросы

  1 Общая характеристика метода сорбции. Наиболее распространенные
    сорбенты, их активные центры.
  2 Техника концентрирования и разделения с использованием сорбентов.
    Статический, динамический методы.
  3 Что называют статической и динамической полной обменной емкостью?
    В каких единицах она измеряется? От каких параметров и условий
    зависит?
  4 По каким величинам можно оценить селективность сорбента по
    извлечению элемента из водных растворов?
  5 Напишите уравнение ионообменного равновесия. Что является
    термодинамической     константой   равновесия    и   коэффициентом
    селективности?

                                                                                           77

Страницы