Особенности сорбционного извлечения палладия (II) из хлоридных растворов волокнами ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ
По полученным данным были рассчитаны коэффициенты диффузии для процессов сорбции палладия на волокнах ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ при температурах 20ºС, 45ºС и 60ºС, результаты приведены в таблице 8. Как видно из таблицы с увеличением температуры коэффициент диффузии увеличивается как для ЦМ-А2, Мтилон-Т, так для ВАГ.
Таблица 8. Коэффициенты диффузии и энергии активации для процесса сорбции палладия на волокнах ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ
|
Т,ºС |
ЦМ-А2 |
Мтилон-Т |
ВАГ | |||
|
D,см²/с |
∆Еакт, кДж/моль |
D,см²/с |
∆Еакт, кДж/моль |
D,см²/с |
∆Еакт, кДж/моль | |
|
20 |
2,4*10-9 |
12,2 |
1,66*10-9 |
4,9 |
3,3*10-9 |
10,5 |
|
45 |
3,7*10-9 |
1,99*10-9 |
4,8*10-9 | |||
|
60 |
4,3*10-9 |
2,17*10-9 |
5,3*10-9 | |||
Энергию активации рассчитывали методом наименьших квадратов путем графического решения уравнения
D=D0e –E/RT.
Зависимость –lnD от 1/Т*10-3 представлена на рисунке 10.
Рис.10. Зависимость коэффициента диффузии от температуры для сорбции палладия на волокнах ЦМ-А2(1), Мтилон-Т(2) и ВАГ(3)
Значение энергии активации процесса сорбции палладия на волокнах ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ равны 12,2, 4,8 и 10,5 кДж/моль соответственно. Невысокие значения энергии активации свидетельствуют о том, что лимитирующей стадией процесса сорбции является диффузия.
2.4.5 Изучение возможности регенерации волокон ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ.
Сорбцию проводили в статических условиях при температуре 20±1°С, масса волокна составила 0,100±0,002г. рН составляла 1,0±0,1. Концентрация палладия 2,13 мг/мл. Концентрацию палладия определяли по методике 2.2.1. Объем составлял 20 мл. Сорбцию определяли по отношению количества палладия до и после сорбции. Десорбцию проводили при температуре 20±1°С, масса волокна составила 0,100±0,002г. Объем составлял 20 мл.
Была исследована возможность десорбции палладия, следующими растворами:
Соляная кислота концентрированная;
Соляная кислота раствор 6н;
Соляная кислота 0,5н;
Гидроксид аммония концентрированный;
10% раствор тиомочевины в 0,5н соляной кислоте.
После регенерации волокна сжигали при температуре 950ºС в течении 3-4 часов и определяли концентрацию палладия по методике 2.2.1.
По полученным результатам рассчитаны массы сорбированного и десорбированного палладия. Результаты представлены в таблице 9.
Таблица 9. Регенерация волокон
|
Элюент |
Волокно |
М,мг до |
М,мг после |
Регенерация, % |
|
10% раствор тиомочевины в 0,5н HCl |
цм-а2 |
10,08 |
1,08 |
89,3 |
|
мтилон-т |
16,03 |
1,64 |
89,7 | |
|
ВАГ |
11,27 |
1,05 |
90,7 | |
|
Аммиак концентрированный |
цм-а2 |
9,49 |
1,53 |
83,9 |
|
мтилон-т |
17,82 |
13,11 |
26,4 | |
|
ВАГ |
11,27 |
0,75 |
93,3 | |
|
12н HCl(концентрированный) |
цм-а2 |
11,27 |
6,15 |
45,5 |
|
мтилон-т |
13,06 |
11,50 |
12,0 | |
|
ВАГ |
9,49 |
0,00 |
100,0 | |
|
6н HCl |
цм-а2 |
8,89 |
6,74 |
24,3 |
|
мтилон-т |
14,25 |
13,58 |
4,7 | |
|
ВАГ |
13,06 |
7,03 |
46,1 | |
|
0,5н HCl |
цм-а2 |
8,89 |
7,52 |
15,5 |
|
мтилон-т |
14,25 |
13,88 |
2,6 | |
|
ВАГ |
11,87 |
9,71 |
18,2 |
Результаты десорбции палладия показывают, что для волокна ЦМ-А2 хорошим элюентом является 10% раствор тиомочевины в 0,5н соляной кислоте и гидрооксид аммония концентрированный, десорбция палладия составила 89,3% и 83,9% соответственно. Соляной кислотой удается десорбировать от 45% до 15% в зависимости от концентрации.
С волокна Мтилон-Т количественно десорбировать палладий удается лишь 10% раствором тиомочевины в 0,5н соляной кислоте, в остальных случаях десорбция не превышает 26%.
Для волокна ВАГ количественно десорбировать палладий возможно 10% раствором тиомочевины в 0,5н соляной кислоте, гидрооксидом аммония концентрированным и концентрированной соляной кислотой, но при использовании последней волокно разрушается. Десорбция палладия составила 90,7%, 93,3% и 100% соответственно. При уменьшении концентрации соляной кислоты величина десорбции падает.
