Определение состава экстрагируемого комплекса

Для определения состава экстрагируемого комплекса кадмия был использован метод сдвига равновесия.

В основе метода сдвига равновесия (метод тангенса угла наклона) лежит зависимость коэффициента распределения кадмия (18) от концентраций экстрагента, при постоянстве всех других параметров.

(18),

где - концентрационная константа равновесия, S – равновесная концентрация экстрагента.

Данный метод можно использовать только при экстракции из раз­бав­лен­ных растворов, когда можно принять, что коэффициенты активностей ком­по­нентов равны единице и постоянны, т.е. активности компонентов рав­ны их концентрациям. Кроме того, в изучаемой системе концентрация экст­ра­гента должна быть намного больше концентрации извлекаемого металла, тогда можно будет принять, что исходная концентрация экстрагента равна его равновесной концентрации [Казаринов И.А. Физико-химические свойства и электрохимическое поведение гидроксида кадмия. Дисс. На соискание уч. ст. к.х.н. Саратовский гос. ун-т, 1980, Саратов, 18 с.].

Была изучена экстракция кадмия раствором НБЭА-2 в керосине + 25 % октанола, с концентрацией в диапазоне от 0,05 до 0,5 моль/л. Исходный раст­вор содержал 0,96 г/л кадмия при рН_const.- 8,30. Полученные данные приве­дены в табл. 7 и в виде зависимости lg D_Cd от lg C_равн., на рис. 14.

Таблица 7

Влияние концентрации экстрагента на извлечение кадмия.

СНБЭА-2 моль/л	ХCd, моль/л	YCd, моль/л	DCd	lоgDCd	lоgСравн
0,05	0,0085	0,0001	0,012	-1,92	-1,3
0,1	0,0084	0,0002	0,024	-1,62	-1
0,28	0,0081	0,0005	0,062	-1,2	-0,55
0,39	0,0059	0,0027	0,46	-0,34	-0,41
0,5	0,0048	0,0038	0,79	-0,1	-0,3

Рис.14 Билогарифмическая зависимость коэффициента распределения кадмия от концентрации НБЭА-2.

Как видно из представленных данных, по мере роста концентрации экстрагента, коэффициент распределения кадмия возрастает. Тангенс угла наклона зави­си­мости lg D_Cd = f (lg C_равн.) оказался близок к двум (tga=1,76), то есть соот­ношение металл-реагент в экстрагируемом комплексе равно 1: 2.

Основываясь на полученных и литературных данных по экстракции кадмия азотсодержащими экстрагентами было предположено, что экстрагент НБЭА – 2 экстрагирует кадмий за счет образования хелата по следующему уравнению:

2RH + Сd(OH)⁺ → R₂Cd + H₂O + H⁺ ()