Экстракция монокарбоновых кислот в системах с бинарными экстрагентами

• Автор: Заходяева, Юлия Алексеевна
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Методы получения, разделения, очистки и концентрирования

монокарбоновых кислот

1.2. Экстракционное извлечение и разделение монокарбоновых кислот

1.2.1. Классификация процессов экстракции

1.2.2. Экстракция нейтральными экстрагентами

1.2.3. Экстракция солями четвертичных аммониевых оснований с минеральными анионами

1.2.4. Экстракция бинарными экстрагентами

1.3. Реэкстракция монокарбоновых кислот из органической фазы
2. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1. Исходные вещества
2.2. Методики экспериментов и анализов
2.3. Бинарные экстрагенты
3. МЕЖФАЗНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СЛАБЫХ КИСЛОТ В СИСТЕМАХ С
БИНАРНЫМИ ЭКСТРАГЕНТАМИ
4. ЭКСТРАКЦИЯ МОНОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ БИНАРНЫМИ
ЭКСТРАГЕНТАМИ
4.1. Экстракция солями триоктиламмония и триоктилметиламмония
4.2. Экстракция ди2этилгексилфосфатом триоктилметиламмония
4.3. Экстракция ди2этилгексилдитиофосфатом триоктилметиламмония
4.4. Экстракция динонилнафталинсульфонатом триоктилметиламмония
5. ИЗВЛЕЧЕНИЕ И РАЗДЕЛЕНИЕ МОНОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСТРАКЦИОННЫХ МЕТОДОВ
5.1. Экстракционные системы для извлечения монокарбоновых кислот
5.2. Экстракционнохроматографическое разделение монокарбоновых кислот с
использованием бинарных экстрагентов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Ряд фирм- за рубежом выпускают центробежные экстракционнохроматографические аппараты, которые применяются каю в аналитической химии, так и в препаративных* целях для очистки и. Коэффициенты распределения и селективности, полученные методомЖЖХ, зависят от относительной полярности элюентов. В работах [. Оптимальное разделение смеси из органических кислот на данных сорбентах достигается при температуре °С и использовании в качестве элюента 0. М раствора НгвОд с добавкой или: без добавки^ ацетонитрила []. Следует отметить, что некоторые разновидности ионной* хроматографии отличаются высокой стоимостью оборудования, сложностью и недостаточной экспрессностью проведения анализов. Для разделения карбоновых кислот, в частности, муравьиной, и уксусной кислот в работе [5] предложена азеотропная ректификация. В качестве азеотропообразующих агентов применяются тетрагидрофуран, ацеталь, нитрометан, 2,3-бутандиол и др. Экстракционные методы извлечения и разделения монокарбоновых кислот будут рассмотрены ниже. Отметим, что универсального метода эффективного разделения органических кислот нет, поэтому разработка новых способов их извлечения и разделения представляется актуальной задачей. Экстракция - один из важнейших методов извлечения, концентрирования и разделения веществ, широко использующийся в технологии и анализе [7-1]. Экстракционные процессы применяются в производстве органических продуктов, антибиотиков, пищевых продуктов, редкоземельных элементов, ряда редких, цветных и благородных металлов, в технологии ядерного горючего, при очистке сточных вод [2, 3]. Несомненными достоинствами экстракции являются универсальность, широкий выбор экстрагентов, позволяющий решать различные технологические и аналитические задачи, экспрессность. Следует также отметить, что несмотря на успехи в развитии мембранных и сорбционных методов, их функциональные возможности во многом ограничены физико-химической природой сорбентов и мембран [4]. В середине -х гг. Первые экстракционные процессы были разработаны для извлечения органических кислот (экстракция уксусной кислоты этилацетатом) [5]. Американские биохимики C. Hansch и A. Leo впервые изучили экстракцию биологически активных веществ [6]. Закономерности межфазного распределения органических соединений разных классов, в том числе и органических кислот, в эти же годы обобщаются в работах И. М. Коренмана [8-0]. Для экстракционного извлечения и разделения веществ используются разнообразные экстрагенты. Известны классификации экстракционных процессов, в основу которых положены различные принципы [1,7-0]. В основу одной из. К нейтральным экстрагентам относятся алифатические и-ароматические углеводороды, органические спирты, кетоны, простые и сложные эфиры, амины, фосфорорганические соединения, сульфоксиды и др. В основе экстракции нейтральными экстрагентами лежит химическая реакция присоединения. Для сильных электролитов процесс экстракции-кислоты НтВ и соли. В гетерогенной экстракционной: системе происходит межфазный переход молекул НтВ и МтВп. В основе следующих трех классов экстракционных процессов лежит химическое превращение по реакции ионного обмена. Отличаются процессы друг от друга характером распределения компонентов системы, который зависит от природы экстрагентов и продуктов экстракции [2]. К классу катионообменной, экстракции относится экстракция катионов металлов монофункциональными органическими кислотами и их солями, а также би- и полифункциональными хелатообразующими реагентами и их солями [7]. Вт~ минеральной соли опущен, поскольку он остается в водной фазе. К экстрагентам анионообменного класса относятся соли первичных, вторичных и третичных аминов: ИМИз-НВ, И'^'Ж-НВ, Р^гМ-НВ, где В“ -минеральный анион одноосновной кислоты (СГ, В Г и др. Р'Р’гЖ^ЗОд, а также соли четвертичных аммониевых оснований (ЧАО): Р4М+В~ [7]. Наиболее широкое применение получил хлорид три-н-октиламмония. На практике широко используются соли тетраоктиламмония - (С8Н)4МС1 или (СвН^^Вг. Для технических целей используются соли триалкилбензиламмония (алкил - С7-С9) или триалкилметиламмония.