Равновесие и кинетика сорбции тиоцианатных комплексов золота (I) некоторыми анионитами

• Автор: Криницын, Дмитрий Олегович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Физикохимическая характеристика золота

1. 2. Комплексные соединения золота

1. 3. Физикохимическая характеристика гиоцианатиона и

тиоцианатных комплексов золота

1.3. I. Физикохимическая характеристика гиоцианатиона

1.3.3. Тиоцианатные комплексы золота и их свойства

1. 4. Ионообменные равновесия на анионитах при извлечении

золота
1.4. 1. Селективность ионообменного извлечения золота анионитами
1. 4. 2. Методы исследования состояния сорбированных анионитами
ионов металлов
Глава 2. Исходные вещества, аппаратура и методики эксперимента.
2.1. Выбор объектов исследования
2.2. Физикохимические характеристики исследуемых анионитов
2.3. Реактивы, материалы, приборное обеспечение
2. 4. Методики, используемые в работе
2.3.1. Подготовка ионитов к испытаниям
2.4.2 Исследование кислотноосновных свойств изучаемых
анионитов методом потенциометрическог о титрования
2. 4. 3. Приготовление модельных растворов тиоцианатных комплексов золо та I, железа III, меди II, цинка И и серебра I
2. 4. 4. Определение концентрации ионов металлов в растворах
2. 4. 5. Исследование ионообменных равновесий в изучаемых
системах
2. 4. 6. Расчет констант ионообменного равновесия
2. 4. 7. Методика получения ИК и КРспектров ионитов
2. 4. 8. Исследование кинетики сорбции в изучаемых системах
2.4.9. Десорбция золота
2.4 Ионообменное извлечение в динамических условиях
Г лава 3. Исследование равновесия и кинетики извлечения тиоцианатных комплексов золота I из индивидуальным растворов
3. 1. Ионообменные равновесия при извлечении гиоцианатных комплексов золота 1 из индивидуальных растворов
3. 2. Десорбция тиоцианатных комплексов золота I с исследуемых анионитов
3. 3. ИК и КРспектроскопические исследования фазы ионитов
3. 4. Кинетика сорбции тиоцианатных комплексов золота 1 Глава 4. Ионообменные равновесия сорбции тиоцианатных
комплексов железа III из индивидуальных растворов и при
совместном присутствии с золотом
4. I. Ионообменные равновесия сорбции тиоцианатных комплексов железа III из индивидуальных растворов и при совместном
присутствии с золотом
4. 2. Ионообменные равновесия сорбции тиоцианатных комплексов
меди II и цинка II
4.3. Сорбция золото I из поликомпонентных тиоцианатных
растворов
4.4. Сорбционной разделения золота, железа III и меди II в динамических условиях
Выводы
Список литературы


ЗАи I Аи АиШ. Поскольку ион Аи имеет электронную конфигурацию с заполненными оболочками Хе4Ы6с, комплексы золота I диамагнитны и образуют правильные структуры 2. Наиболее характерна линейная конфигурация комплексов, координационное число центрального атома золота равно двум 5. При этом комплексы такою типа могут быть катионными, например АиРРЬз2, нейтральными, как ЛиСЫРРз1, или анионными типа АиСЩ. В этом отношении золото I отличается от меди I и серебра 1, которые обычно образуют комплексы с более высокими координационными числами. Все соединения золота III диамагнитны и обладают низкоспиновой электронной конфигурацией 5, подавляющее большинство этих соединений имеет четырехкоординационную плоскоквадратную конфигурацию. Примерами таких соединений являются комплексные ионы АиСЩ и АиМН34, но простой акваион АиЬ. III в азотной или серной кислотах. Причина химической инертности золота заключается в величине окислительновосстановительного потенциала золота в отсутствие склонных к комнлексообразованию с ним лигандов. Чтобы золото вступило в реакцию, оно должно окислиться, то есть должен пройти процесс
Аи Аиас е . Е стандартный электродный потенциал, составляющий для пары 3 1,7 В. Таким образом, Е 1,7 0,. Ли ЗН АиОН3 Г Зе, Е 1,0 0,9рН. Эти реакции могут протекать только в присутствии достаточно сильного окислителя кроме того, реакции в водных растворах ограничены пределами устойчивости воды к окислению до кислорода или восстановлению до водорода. Равновесие в окислительновосстановительной системе можно отразить графически на диаграмме Пурбэкса, в которой представляют состояние системы элемент или ион вода в координатах электродный потенциал . Электродные потенциалы ф или выражены в вольтах по водородной шкале. Линиями 1 и 2 ограничена область устойчивости воды. Диаграммы Пурбэкса служат химикотермодинамической основой при решении вопросов об устойчивости того или иного состояния системы и о возможности протекания в ней какойлибо реакции 6. На рис. Пурбэкса для системы , из которой видно, что окисленные формы золота существуют при потенциалах, лежащих выше линии 1. В этих условиях вода окисляется до кислорода, а различные соединения золота восстанавливаются до 0. Рисунок 1. Диаграммы ЕЬ для системы АиН2 при С. Концентрация всех золотосодержащих частиц 4 М 2. Причина высоких электродных потенциалов окисления золота в отсутствие комплексообразующих реагентов очень низкая устойчивость аквакомплексов золота I и III. В присутствии вступающих с золотом в комплексообразование лигандов эти потенциалы уменьшаются. В таблице 1 приведены характерные значения потенциалов. Ряд, построенный по возрастанию в таком случае соответствует ряду уменьшения устойчивости соответствующих комплексов. Значения констант устойчивости комплексов золота I и III приведены в таблице 2. Е Е . Таблица 1. Стандартные окислительновосстановительные потенциалы окисления золота в присутствии различных лигандов 79. Таблица 2. Устойчивость комплексов золота с различными лигандами. АиВг2 . АиВпГ . Е п, , и 0 ч. АиЬ 2 2. Таким образом, диспропорционирование золота I до золота III выгодно, когда Елили Елил3 Вычисленные значения К для разных равны Н Ю СГ 57 Вг 5 2,1 для значение К согласно оценке 2 составляет примерно . Диспропорционирование комплекса становится энергетически менее выгодно по мере роста поляризуемости лиганда . Это явление, вероятно, отчасти обусловлено тем, что золото Г обладает большим сродством к мягким поляризуемым лигандам, чем золото III 2, 8. Однако следует отметить, что по значениям стандартных электродных потенциалов можно судить только о термодинамической возможности реакции. Насколько легко пойдет та или иная реакция во многом зависит и от кинетических факторов. Процесс окисления золота, переведение его в водный раствор в виде комплексных соединений имеет важное практическое значение. В последнее время все больше увеличивается доля добычи золота из бедного сырья, осуществляемая главным образом гидрометаллургическим способом 7, .