Электрические явления на границе раздела фаз в экстракционных системах с ди-(2-этилгексил)фосфорной кислотой

• Автор: Рослякова, Ольга Михайловна
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Межфазные скачки потенциалов на границе двух несмешивающихся жидкостей

1.2. Методы измерения межфазной разности потенциалов

1.2.1. Метод динамического конденсатора

1.2.2. Метод радиоактивного зонда

1.2.3. Метод струи

1.3. Математическое описание межфазных потенциалов

1.3.1. Потенциал распределения

1.3.2. Неполная диссоциация соли

1.3.3. Комплексообразование в одной из фаз

1.3.4. Доннановский потенциал
1.3.5. Потенциал Нернста
1.3.6. Окислительновосстановительный потенциал
1.4. Способы интенсификации процесса массопереноса
1.4.1. Пропускание тока через границу раздела фаз
1.4.2. Влияние внешнего электрического поля на массоперенос в системе жидкостьжидкость
1.5. Мембранные процессы получения и разделения веществ
1.5.1. Перенос вещества через жидкую мембрану
1.5.2. Математическое описание и механизм электродиализного переноса
2. Экспериментальная часть
2.1. Реактивы и материалы
2.2. Методики анализа растворов
2.2.1. Определение редкоземельных элементов
2.2.2. Определение железа III
2.2.3. Определение меди II
2.2.4. Определение азотной кислоты
2.2.5. Определение галогенидов
2.2.6. Анализ на анион Д2ЭГФК
2.3. Методы проведения эксперимента
2.3.1. Измерение мембранного потенциала
2.3.2. Измерение электропроводности
2.3.3. Исследование массопереноса через плоскую границу раздела фаз
2.3.4. Измерение чисел переноса
2.4. Оценка воспроизводимости опытных данных
3. Моделирование протекания электрического тока через границу раздела жидкость жидкость
3.1. Стационарный массоперенос в электрическом поле
3.2. Нестационарная диффузия в электрическом поле
4. Электрохимические свойства растворов ди2этилгексилфосфорной кислоты в алифатических спиртах
5. Массоперенос через плоскую границу раздела фаз в электрическом поле
Выводы
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Как правило, электродом сравнения со стороны водной фазы выбирается каломельный или хлорсеребрянный электрод, соединенный с водной фракцией исследуемой системы солевым мостиком с насыщенным раствором хлористого калия. При постоянных фи, ф2з, Фз4, Ф изменение суммарного значения ф в цепи можно отнести к изменению фз4 на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей. Метод динамического конденсатора в настоящее время используется наиболее широко. Он был предложен Кельвином , а затем подробно разработан Зисманом . Сущность метода состоит в преобразовании конечной разности потенциалов между рабочим электродом и исследуемой поверхностью путем периодического изменения емкости конденсатора, образованного поверхностью рабочего электрода и исследуемой поверхностью. Если эти поверхности эквипотенциальны, то сигнал в индикаторной части электрической схемы отсутствует. Метод динамического конденсатора имеет две разновидности с вибрирующим рабочим электродом и с вращающимся электродом. Вибрирующий электрод менее сложен чем вращающийся, но стабильность его ниже. Принцип работы динамического конденсатора заключается в следующем. Металлическая пластинка совершает периодические колебания над поверхностью раствора. Воздушный зазор остается диэлектриком, разделяющим пластинки этого своеобразного конденсатора. С Vк , где С емкость конденсатора, Е диэлектрическая постоянная, 8 площадь пластины, Ук контактная разность потенциалов. При постоянной величине Vк и периодически изменяющейся емкости должно меняться количество электричества 3 на обкладках конденсатора, то есть при изменении емкости по сопротивлению Я, соединяющему обкладки конденсатора, будет протекать разряднозарядный ток и создавать на нем периодически изменяющееся падение напряжения. Измерения проводятся компенсацией электрического поля конденсатора полем внешнего источника стандартной разности потенциалов. Считается, что в момент компенсации разность потенциалов внешнего источника равна разности потенциалов между вибрирующим электродом и исследуемой поверхностью жидкости. Метод радиоактивного зонда предложен Фрумкиным и, независимо от него, Гюйо . Его суть состоит в том, что радиоактивный источник ионизирует воздушный зазор между индикаторных электродом и поверхностью исследуемой жидкости воздух становится электропроводным вследствие возникновения ионов и их смещения в электрическом поле. Ток смещения измеряется вольтметромэлектрометром. Схема установки, работающей по методу радиоактивного зонда, и методика проведения эксперимента подробно описаны в работе . Ат1 мощность источника 0 мкЮори, нанесенной на золотой диск. В качестве электрода сравнения используется термостатированный 0,1 М каломельный электрод. Первым в истории методом измерения скачка потенциала на поверхности жидкости был метод струи метод Кенрика . В этом методе струя одного раствора протекает через центр трубки, по стенкам которой стекает другой раствор. Помещенные в растворы обратимые электроды сравнения соединяются с измерительной системой, состоящей из потенциометра и нульприбора с очень большим внутренним сопротивлением. В момент компенсации внешний потенциал струи равен внешнему потенциалу раствора, текущего по внутренним стенкам цилиндра. Для исследования границы раздела двух несмешивающихся растворов электролитов этот метод применяется редко. При описании вольтапотенциала растворов электролитов все три метода дают одинаковые результаты . Допускается, что в двух контактирующих фазах а и 3 находятся ионы I с зарядом г, и активностью а,. Ат1, используются изото пы Ро0, Ри9,. Математическое описание межфазных потенциалов
версальная газовая постоянная. Гиббса переноса иона из фазы р в фазу а, или энергия пересольватации. Рр ехр
есть коэффициент распределения ионов. Уравнением 6 описывается равновесное отношение активностей ионов в двух фазах. Из приведенных выше выражений можно определить физический смысл рассматриваемых понятий. А р р межфазная разность потенциалов, которая установится на границе раздела при условии, что равновесные активности данного иона в двух фазах будут одинаковы.