Кинетика окисления металлического серебра и его сульфида в растворах комплексообразующих реагентов
Диссертация
На основании термодинамических расчетов показана возможность растворения сульфида серебра и металлического серебра в растворах тиоцианата и тиомочевины в присутствии окислителей ионов железа (III) и кислорода, что подтверждено экспериментально. Предложены схемы механизмов реакции, в соответствии с которыми предельные скорости растворения серебра равна скорости растворения соответсвующих… Читать ещё >
Содержание
- 1. Введение
- 2. Обзор литературы
- 2. 1. Физико-химическая характеристика сульфида серебра
- 2. 2. Термодинамика окисления сульфида серебра в водных растворах ком-плексообразующих реагентов. 1 2.3. Кинетика гидрохимического окисления серебра в присутствии комплек-сообразующих реагентов
- 2. 3. 1. Цианиды
- 2. 3. 2. Тиосульфат натрия
- 2. 3. 3. Роданиды
- 2. 4. Окисление металлического серебра в водных растворах комплексообразователей
- 2. 4. 1. Сульфат железа
- 2. 4. 2. Роданид калия
- 2. 4. 3. Тиосульфат
- 2. 4. 4. Тиомочевина
- 2. 5. Условия образования и физико-химическая характеристика смешанных комплексов
- 2. 5. 1. Устойчивость смешанных комплексов в растворах
- 2. 5. 2. Устойчивость соединений меди и серебра с серосодержащими лигандам
- 2. 6. Анализ диаграмм состав-свойство
- 3. Экспериментальная часть
- 3. 1. Методика эксперимента
- 3. 2. Установка вращающегося диска
- 3. 2. 1. Порядок проведения опытов
- 3. 3. Получение образцов твердой фазы
- 3. 3. 1. Сульфид серебра
- 3. 3. 2. Металлическое серебро
- 3. 3. 3. Получение компактных образцов (дисков) Ag и Ag2S
- 3. 3. 4. Анализ растворов и твердых фаз
- 3. 3. Расчет скоростей растворения при различных режимах протекания процессов
- 3. 4. Планирование эксперимента и анализ диаграмм состав-свойство
- 3. 5. Обработка результатов
- 4. Растворение сульфида серебра в растворах тиоцианата калия и тио-мочевины
- 4. 1. Тиоцианат калия
- 4. 2. Тиомочевина
- 5. Кинетика окисление сульфида серебра в присутствии смешанных комплексов с тиоцианатом и тиомочевной
- 6. Окисление серебра ионами железа (III) при образовании смешанных комплексов тиоцианата и тиомочевины
- 7. Окисление серебра кислородом при образовании простых и смешанных комплексов
- 7. 1. Растворение металлического серебра в присутствии кислорода и однородных комплексов
- 71. 1. Тиоцианат
- 7. 1. 2. Тиомочевина
- 7. 1. 3. Тиосульфат
- 7. 2. Окисление серебра при образовании смешанных комплексов
- 7. 2. 1. Тиоцианат-тиомочевина
- 7. 2. 2. Тиоцианат — тиосульфат
- 8. 1. Поведение сульфида серебра в однородных растворах тиоцианата калия и тиомочевины
- 8. 2. Поведение сульфида серебра в смешанных растворах тиоцианата калия и тиомочевины
- 8. 3. Поведение металлического серебра в смешанных растворах тиоцианата калия и тиомочевины (окислитель комплексов Fe3+)
- 8. 4. Особенности поведения серебра в смешанных комплексах тиоцианат-тиомочевины и тиоцианат-тиосульфат в зависимости от природы окислителя
Список литературы
- Справочник экспериментальных данных по растворимости солевых систем / под ред. Пельше А.Д.-Л.:Госхимиздат, 1963, Т.3.-1276 е./
- Пятницкий И.В., Сухан В. В. Аналитическая химия серебра.//М: Наука. 1975 .264 с.
- Коган В.Б., Огородников С. К., Кафаров В. В. Справочник по растворимости: в 3-х т.//Л: Наука. 1970. 1221 с.
- Яцимирский К.Б., Васильев В. П. Константы нестойкости комплексных соединений.//М.: Изд. АН СССР.1959. 206 с.
- Я.Д. Фридман. Окислительно-восстановительные свойства комплексных соединений и их устойчивость в растворах.// Фрунзе. Изд. «Илим».1966 г.
- К.Б. Яцимирский Константы нестойкости комплексных соединений //Журнал неорганической химии. 1971 г № 16, с. 858,.
- Белам Ф.П. Редкие металлы. М., 1936 г.
- Пономарев В.Д., Букетов Е. А., Кононенко Г.А.//Изв. Вузов. Цветная металлургия. 1989, № 6, стр. 85.
- Лакшминараянайхан Н. Мембранные электроды. Л: Химия, 1989 г.-502 с Каковский И. А., Поташников Ю. М. Кинетика процессов растворения. М.: Металлургия, 1975 г., 224 с.
- Пудак А.И., Боецкая К. П., Григоров А. А., Иоффе Е. М., Шипулина Л. А. Опыт работы цеха роданистого натрия.// Кокс и химия. 1991 г. № 6. с. 3132. i
- Россоти Ф., Россотти X. Определение констант устойчивости и других констант равновесия в растворах.М.: Мир. 1965 г. 564 с.
- Каковский И.А. К теории гидрометаллургии благородных металлов.// Изв. АН СССР. Отд. Техн. наук, 1957 г. № 7. с 29−34
- Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений. М.: Мир. 1966 г. 411 с
- De Marco D., Bellomo A., De Robertis A. Formation and thermodynamic properties of Ag (I) complexes with S203 SCN2H4 and SCN" as ligands.// J.Inorg. Nucl.Chem. 1998. № 4. v.42
- Fleft D. S., Deny R. Chamecal is tudy of sulfate leaduny of selver sulphide.// J.Inorg. Nucl.Chem., 1994, № 7 p. 216−223.
- Зеликман A.H., Вольдман Г. M., Беляевская JI. В. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия. 1975 г. с. 504.
- Карякин Ю.В., Ангелов И. И. Чистые химические вещества. М.:Химия. 1974 г. с 408.
- Ciardelli F, Braca G, Carlini С. Kinetic study of oxidation of pyrite in aqueous suspension et al. j.Mol.Catal. 1992 vol.14, p.1−17
- Букетов E.A., Угорец М. З. Гидрохимическое окисление халькогенов и халькогенидов. Алма-Ата: Наука, 1975. 326 с.
- Каковский И.А., Набойченко С. С. Термодинамика и кинетика гидрометаллургических процессов. Алма-Ата: Наука, 1986. С. 272.
- Каковский И.А., Поташников Ю. М. Кинетика процессов растворения. М.: Металлургия, 1975. 224с.
- Каковский И.А., Хмельницкая О. Д., Панченко А. Ф. Физические и химические основы переработки минерального сырья. М.: Наука, 1982. С. 148−155.
- Поташников Ю.М., Чурсанов Ю.В, Горцевич C.JI., Кинетика растворения сульфида серебра в присутствии разнородных лигандов ж. Физическая химия, 2000 г., том 74, № 9 с 1593—1596.
- Чурсанов Ю.В., Поташников Ю.М, Горцевич C. JI, Кинетика растворения серебра в присутствии разнородных лигандов //Всероссийская конференция «Химия твердого тела и функциональных материалов/ Тезисы доклада. Екатеринбург, 2000 г. с.310
- Фридман Я.Д. Окислительно-восстановительные свойства комплексных соединений металлов и их устойчивость в растворах. Фрунзе: Ил им, 1966.311с.
- De Marco D., Bellomo A., De Robertis A. The role of copper (I) in the kiNetik of hydrogen reduction of sulfate solutions//l 1 J. Anorg. Nucl. Chem. 1990. V. 42. P.599
- Марченко 3. Фотометрическое определение элементов. М.: Мир, 1971. 502 с
- Пятницкий И.В., Сухан В. В. Аналитическая химия серебра. М.: Наука, 1975. 264 с.
- Поляк Э.А. авновесие и кинетика реакций в растворах // Журнал общей химии. 1993. Т. 43. № 9. С. 1873.
- Марченко 3. Фотометрическое определение элементов. М: Мир, 1971. 502 с.
- Сарылов В.Н., Адлер Ю. П., Горский В. Г. Математический анализ и планирование эксперимента при исследовании кинетики химических реакций. Ленининград, 1975. 63 с.
- Винарский М.С., Лурье М. В. Планирование эксперимента в технологических исследованиях. Киев: Техника, 1975.167 с.
- Ахназарова С.Л., Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высшая школа, 1978. — 319 с.
- Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. -279 с.
- Forward F.A., Mackiw V.N.// «S. Metals.1995 г. p 457.»
- Набойченко C.C., Худяков И. Ф., Смирнов В. И. //Изв. Вузов/ Цветная металургия, 1967 г, № 5 стр. 51.
- Roman R. J., Benner В. R.//Miner. Sci anol Eng, 1993 r.5 № 1, p 3
- Бьерлинг Г. Проблемы современной металургии // Известия высшихiучебных заведений. Цветная металлургия 1997, № 6
- Oprea F.L., Nagy S.// Metallurgia CRSR, 1991, 23 № 2 р 90.
- Eadington P., Prosser A. P.Trans. Mininga// Metallurgu 1989, 78 p 74.
- Bis Was A. K., Mohan N.R. J. Appl. Chem. Biotechnol// Chem. Biotechnol. 1991r. 21 №lpl5.
- Оспалов X.K., Куфальд T.P. Химия и химические технологии. Алма-Ата, МВССО Каз. СССР, 1981 г., стр. 189.
- Каковский И.А., Поташников Ю. М.// Изв. АН СССР, ОТН, «Металургия и топливо» 1962 г. № 3 стр. 41.
- Каковский И.А., Поташников Ю.М.//Изв. АН СССР, ОТН, «Металургия и топливо» 1962 г. № 5 стр. 81.
- Каковский И.А., Поташников ЮМ.,// Докл. АН СССР 1962 г. № 6 стр. 1311.
- Ю. В. Чурсанов. Растворение хлорида, роданида, металлического серебра в растворах комплексообразующих реагентов. Автореферат на соискание ученой степени к.х.н., г. Калинин, ротопринт, Кпи-1984 г.
- Домаскин Б. Б, Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. М- Высшая школа, 1990 г, 416 с.
- Каковский И.А., Поташников Ю. М. Кинетика процессов растворения Ag2S в растворах цианидов. //Свердловск: Металлургия и топливо. 1962 г, с. 2574−2580.
- Равель А.А., Горелик Г. Н. Установка исследования процесса растворения методом вращения диска // Ж.П.Х., 1974 г., т.37&bdquo- вып.1., с 65−67.
- Чаус И.С., Щека И. А., Реакцианная способность сульфидов.//Успехи химии, т.38, № 5, 1987 г.
- Bard A.J., Parsons R and Jordan J., eds., Standard Potentials in Aqueous Solution //Marcel Dekker, Inc., New York and Basel, 1995, 834 p.p.
- K. Burger, J. Ruff. Magyar kem folyoirat, 1994,70, 5, 226
- D. M. Czakis-Sulikowska. Roczn-Chem., 1992,36, 3, 389
- Я. Д. Фридман, Д. С a p б a e в. Химия комплексных соединений редких и сопутствующих элементов. Фрунзе, изд-во «Илим», 1970, стр. 301.
- D. М. Czakis-Sulikowska. Roczn-Chem., 38, 10, 1435 (1964).
- D. М. Czakis-Sulikowska. Roczn-Chem., 1990,34,2
- D. M. Czakis-Sulikowska. Roczn-Chem., 1994,.38, 12, 1741
- Wagman D.D., et al., Selected Values of Chemical Thermodynamic Properties //Nat. Bur. Stand. Tech. Note 270−4, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1996D. M. Czakis-Sulikowska. Roczn-Chem., 38, 4,533 (1964).
- D. M. Czakis-Sulikowska. Roczn-Chem., 40, 7—8, 1123 (1986)68. 0. K. Burger, J. Ruff. Magyar kem folyoirat. 70, 9, 394 (1984).
- K. Burger, P i n t e r. J. Inorg. Chem., 29, 7, 1717 (1994).
- L. Newman, D. N. H u m e. J. Amer. Chem. Soc., 8, 8, 1795 (1991),
- Swinarski, E. Dni 1 eznn. Roczn. Chem., 40, 5, 737 (1986),
- La d sinska-Kylins ka. Roczn. Chem., 39, 7—8, 113.7 (1995).
- А. Я. Фридман, H. В. Дятлова, P. П. Ластовский.// ЖНХ (1979).
- A. M. Г о л у б. ЖНХ, 1, 2&15 (1986).
- Г. А. Боос, А. А. Попель. ЖНХ, 12, 8, 2086 (1987).
- Плаксин И.Н., Кожухова М.А.О растворении золота и серебра в тиомочевине //ЖНХ, 1982, № 7, т.31, с.671−674.
- Лоденщиков В.В., Шамис Л. А., Каковский И. А., Хмельницкая О. Д., Кинетика растворения золота, серебра и их сплавов в водных растворах тиомочевины. //Изв. АН СССР Металлы, 1975 г., № 6, с.32−37.
- Каковский И.А., Хмельницкая О. Д., Лоденщиков В. В. Тиокарбамид — растворитель золота и серебра. М: Наука, 1985 г., с.148−155.
- Сарылов В.Н., Адлер Ю. П., Горский В. Г., Математический анализ и планирование эксперимента при исследовании кинетики химических реакций. М: Л., 1989 г. 63 с.
- Винарский М.С., Лурье М. В., Планирование эксперимента в технологических исследованиях. М: Москва, «Техника», 1995 г. 167 с.
- Ахназаров С.Л., Кафаров В. В., Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М: высшая школа, 1988 г. 319 с.
- Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М: Наука, 1986 г. 279 с.
- Поташников Ю.М. Некоторые детали исследования кинетики растворения неорганических материалов методом вращающегося диска. — В сб.: Вопросы методологии и методики преподавания в высшей школе. Харьков, 1970 г. с. 105−109.
- Плесков Ю.В., Филиновский В. Ю. Вращающийся дисковый электрод. М. Наука, 1972, с. 344.
- Каковский И.А. Исследование кинетики и механизма гидрометалл>Р1Ических процессов.//Цветная металлургия. 1970, № 12, с. 18−21
- Равель А.А., Горелик Г. Н. Установка исследования процесса растворения методом вращения диска // Ж.П.Х., 1974 г., т.37&bdquo- вып.1., с 65−67.
- Muller Н., Elektrometische Titration mit gebiemste Hilfselektrode. //Z. phys.Chem. (Leipzing), 1998, v.135, s.102−106.
- Щиголь М.Б. Потенциометрическое определение ионов серебра.//Ж. Физическая химия, 1989 г., т. 15, № 12. с.1420−1425.
- Зеликман, А.Н., Вольдман Г. М., Беляевская Л. В. Теория гидрометаллургических процессов. М: Металлургия, 1975 г. -504 с.
- Чурсанов Ю.В., Поташников Ю. М. Кинетика растворения солей серебра при комплексообразовании. Химия и технология редких, цветных металлов. 1982 г., с. 329.
- Букетов Е.А., Угорец М. З. Гидрохимическое окисление халькогенов и халькогенидов. Алма-Ата: Наука, 1975. 326 с.
- Каковский И.А., Набойченко С. С. Термодинамика и кинетика гидрометаллургических процессов. Алма-Ата: Наука, 1986.С. 272.
- Зедгинидзе И.Г. Математическое планирование эксперимента для исследования и оптимизации свойств смесей. Тбилиси. 1977.
- Применение вычислительной математики в химической и физической кинетике. Под ред. Л. С. Полака, М.-Л., 1998.
- Кафаров В.В. Методы кибернетики в химической технологии. М «Химия», 1971.
- Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента. «Мир», 1989.
- Применение метода математического планирования эксперимента для оценки кинетических параметров процесса растворения.
- Так величина Cs-C, а следовательно и V меняются во времени, для расчетов использовали уравнение: dQ/dx= V= k- (Cs-C) • n'0,5121.1.)1. С = Cs (l-10"pST/u)
- Фактор пропорциональности равен: irro Ь .оn lge k -s п121.2.)121.3.)1 о всех расчетах нами использовались величины, приведения к единице поверхности диска: к' = V/ (Cs-C)121.4.)
- Z,=l/T, Z2 = lgCL, Z3=lgCoXn
- Для определения коэффициентов уравнения (12.1.6.) метод планирования эксперимента использовали линейные ортогональные планы типа ПФЭ 23 84−86. Безразмерные факторы х, связаны с z, линейными преобразованиями:
- Sbj = SBOCnp/ ' N (12.1.10)
- S2ad = I (lg у lg y)2/(N-I) (12.1.12.)где / число коэффициентов в уравнении регрессии. Уравнение адекватно отражает изучаемый процесс, если дисперсионное отношение
- Подстановкой формул кодирование в уравнение регрессии получали модель в натуральном выражении факторов.
- Среднеквадратичные ошибки полученных констант определяли по формулам:
- Sm~ Sbl/azi, Se Sb2/az2, Sn — Sb3/Az3 (12.1.16.)
- Определение кинетических параметров процесса взаимодействия Ag2S с раствором тиоцианата.