Диффузия ионов металлов и реакции электрофильного замещения в гель-иммобилизованных металлосульфидных матрицах

• Автор: Гафаров, Марат Рустэмович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 114 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРГЫЙ ОБЗОР

1.1 .Концентрирование и извлечение металлов путем ионного обмена

1.2.Сорбция ионов благородных металлов на неорганических сорбентах.

1.3.Модели ионного обмена на гелевых сорбентах

1.4.Описание моделей ки етики сорбции в ионообменных материалах,

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 .Постановка задачи

2.2.А II1АРАТУРА, ОБЪЕКТЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА МБГИМИ

КИНЕТИКА ИОННОГО ОБМЕНА МПА1 В
МЕТАЛЛОСУЛЬФИДНЫХ ГЕЛЬИММОБИЛИЗОВАННЫХ
МАТРИЦАХ
3.1. Выбор гельобразующего материала для иммобилизации сульфидов
МЕТАЛЛОВ
3.2. Синтез металлосульфидных желатин иммобилизованных
матриц р И С ЭЛЕМЕНТОВ
3.3. Кинетика сорбции А желатин иммобилизовашьми
МЕ ТАЛЛОСУЛЬФИДНЫМИ МАТРШ1АМИ
3.4. Оптимизация количеств полисахарида и концентрации СОЛИ МЕТАЛЛА РЬП, Си, МпП ДЛЯ синтеза гель иммобилизованных матриц
3.5. Кинетика и механизм сорбции ЛУ агар иммобилизованными металлосульфидными матрицами
3.6. Изучение фазового состава МБАИМ рентгенографическим
МЕТОДОМ
3.7. Обсуждение результатов
Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИОННОГО ОБМЕНА ПРИ КОНТАКТЕ ФАЗ ВОДНЫЙ РАСТВОР ИОНА МЕТАЛЛА НАНОСТРУКТУРИРОВАННАЯ ГЕЛЬ
ИММОБИЛИЗОВАННАЯ МЕТАЛЛОСУЛЬФИДНАЯ МАТРИЦА
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Автор лично осуществил выполнение всей экспериментальной работы принял участие в разработке теоретических основ и программного обеспечения предмета исследования, обработке экспериментальных данных и обсуждетгии полученных результатов. Апробация работы. Казани. Публикации. Материалы диссертационной работы изложены в 3 статьях рецензируемых российских научных журналов и сборниках и 5 информативных тезисах докладов на различных научных конференциях. Научным консультантом диссертанта но проблемам иммобилизации металлосульфидов в полимерных матричных системах был доктор химических наук, профессор О. В. Михайлов, научным консультантом по физическим методам исследования доктор химических наук, профессор В. Ф. Сопин. Настоящее диссертационное исследование выполнено при финансовой поддержке Центра Фундаментального Естествознания Министерства образования РФ и Фонда НИОКР АН Республики Татарстан. ГЛАВА 1. Одним из типовых процессов химической технологии и перспективным сорбционным методом является ионный обмен. Ионный обмен был открыт в х годах XIX века причем еще до создания теории электролитической диссоциации для почв, компоненты которых интенсивно обмениваются с ионами почвенного раствора, вследствие чего изменяется состав раствора при внесении в него пробы почвы. В качестве ионообменных сорбентов применяются как сорбенты неорганического происхождения алюмосиликаты, силикаты, гидрат окиси алюминия, фосфат циркония и др. Ионный обмен может происходить как в гомогенной жидкофазной, так и в гетерогенной системе, в которой одна из фаз является твердой подобное имеет место, в частности, при контакте раствора с почвой, ионообменными сорбентами, структурными элементами клеток живых организмов. Нередко под термином ионный обмен понимают именно одноименный обмен при контакте между жидкой и твердой фазами такие процессы со сложным и своеобразным механизмом широко используют в науке и технике. В отличие от гомогенного ионного обмена, для которого характерна нулевая энергия активации и, следовательно, практически мгновенная скорость, гетерогенный ионный обмен является сравнительно медленным кинетика последнего имеет отчетливо выраженный диффузионный характер за исключением ионного обмена на сорбентах с очень слабо ионизированными функциональными группами. Вследствие этого скорость ионного обмена убывает с увеличением размера зерен сорбента, более резко в случае т. Б случае же внешнедиффузионной кинетики диффузия в граничном слое между зернами и жидкой фазой, отчетливо проявляющейся в разбавленных растворах менее 0. Теория и практика ионного обмена в гетерогенных системах продолжает в настоящее время стремительно развиваться. Область применения сорбентов и процесс ионного обмена вообще непрерывно расширяется. Велико значение ионного обмена в выделении ионов благородных металлов из производственных стоков, выделении минеральных ионов в гидрометаллургии, в атомной промышленности и водоподготовке. Ионный обмен как частный случай массообмена за последние годы получил широкое распространение в самых различных областях химической технологии 8, , . В ранних работах в области ионного обмена описаны методы удаления из растворов таких ионов, которые являются металлами в строгом химическом смысле этого слова. Прошло некоторое время, прежде чем было обращено внимание на использование ионообменных методов для извлечения элементов, представляющих собой большой интерес в химической промышленности. По вполне понятным причинам первым металлом, который привлек внимание исследователей в области ионного обмена, оказалось золото. На возможность применения цеолитов в марганцевой форме для осаждения золота из разбавленных растворов указывалось в работе . Предложенный в данной работе метод сводился к осаждению металла, извлекаемого с помощью ионообменного реактива. Дальнейшее развитие метода ионного обмена в металлургии привело к использованию катионитов для ионообменных реакций. При этом регенерация катионитов вначале производится поваренной солыо, а позже кислотой. Наконец, появление анионитов дало возможность извлекать металлы, образующие анионные комплексы. Внедрение метода ионного обмена в гидрометаллургическую промышленность по ряду причин происходило не особенно быстро.