溶剂萃取热动力学及萃取剂的反向胶束性质研究

摘要

溶剂萃取又称液-液萃取，是一种重要的分离技术，主要用于物质的分离和提纯，这种分离技术装置简单，操作容易，通常在常温或较低温度下进行，易于实现大规模生产，在工业发展和环境保护方面占有重要的地位.溶剂萃取热动力学，主要研究萃取平衡、萃取反应速率等方面的问题，是溶剂萃取的重要研究内容之一。对溶剂萃取热动力学性质的进一步研究将为寻找最佳离子萃取体系提供理论根据。 本文研究了萃取剂1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮-5(HPMBP)萃取银、铅、镧的热动力学性质，得到了平衡常数、反应速率常数以及热动力学参数，并用微量量热法对萃取反应热及萃取剂的性质进行了研究。 1.主要研究内容与结论 1.1萃取过程的热动力学研究 本文以HPMBP为萃取剂，萃取了Ag+、Pb2+、La3+等金属离子，得到了萃取反应的平衡方程式，它们的反应平衡方程式分别为：Ag++HPMBP(O)=Ag(PMBP)+H+pb2++2HPMBP(O)=Pb(PMBP)2+2H+La3++3HPMBP(O)=La(PMBP)3+3H+测定了298K、308K时不同时刻水相和有机相金属离子的浓度，从而得到了反应速率方程式、反应速率常数及反应活化能，并根据不同温度下的活化能，计算了反应焓变△rHmθ。用微量量热法测定反应过程热效应，求出了萃取反应的热力学函数△rHmθ，△rGmθ和△rSmθ，结果表明，用微量量热法得到的△rHmθ与计算值十分近似，但用此方法更方便、迅速。 1.2萃取剂性质研究 本文制备了HPMBP的皂化(Ag、Y)盐，P507的(Cd、Ni)盐，然后分别用有机溶剂正辛烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷(溶解PMBP皂化盐)；苯、甲苯、二甲苯、正癸烷、正十二烷、正十四烷(溶解P507皂化盐)溶解，配成皂化盐-仲辛醇-有机溶剂溶液，用微量量热法测定了这类皂化盐的性质，计算得到临界胶束浓度CMC，聚集数n，聚合平衡常数Km以及反向胶束形成过程的热力学函数△rHmθ，△rGmθ和△rSmθ。 2.主要创新之处： 2.1将微量量热法应用于溶剂萃取的过程，对萃取反应热进行测定，此测定方法简单迅速，不用繁琐计算，不用添加任何试剂，更为方便、可靠。 2.2本文用微量量热法对萃取剂性质进行探索，得出CMC及有关热力学参数，为萃取剂性质研究提供新的方法，并为非水溶剂中表面活性剂性质研究提供有用的热力学参考数据。另外，得到的反向胶束聚集数，为进一步了解溶剂萃取体系中萃取剂的状态提供了重要信息，并为进一步认识萃取剂的性质奠定了理论基础。

目录

文摘

英文文摘

第一章综述

第二章溶剂萃取热动力学研究

第三章萃取剂的反向胶束性质研究

参考文献

在校期间的研究成果及发表的学术论文

致谢