» » Сущность метода экстракции
01.06.2015

Экстракционный метод заключается в том, что водный раствор солей металлов приводится в тесное соприкосновение с несмешивающейся с водой органической жидкостью, которая избирательно извлекает металлы из исходного раствора. В подходящих условиях природа органического растворителя, некоторые добавки в водной фазе и др. металлы, обычно в виде различных комплексных соединений с органическим растворителем и добавками, переходят в органическую фазу. Результаты этого процесса количественно характеризуются коэффициентом распределения данного металла
Сущность метода экстракции

Для того чтобы обеспечить избирательное извлечение какого-либо металла из смеси его с другими, надо подобрать условия, при которых коэффициент распределения этого металла оказался бы существенно выше, чем для всех остальных. Практически разделение осуществимо, если коэффициент разделения двух веществ β = α1/α2 составляет не менее 2—3. Вместе с тем следует иметь в виду, что отношение объемов огранического растворителя и водного раствора должно превышать 1/α. Соответственно коэффициент распределения отделяемого металла желательно иметь достаточно большим, во всяком случае не менее 0,3—0,5; иначе очень возрастают потоки органического растворителя. Полнота извлечения и разделения достигается благодаря осуществлению процесса в противоточных колоннах, позволяющих многократно «умножать» единичный эффект экстракции.
После селективного извлечения металла в органическую фазу и разделения фаз, осуществляемого на той же экстракционной колонне, необходимо снова перевести металл из органического слоя в водный раствор. Проведение реэкстракции обеспечивается контактом полученной органической фазы с чистой водой, к которой в случае необходимости добавляют кислоту или щелочь в количестве, обеспечивающем разрушение комплекса металла в органической фазе.
В процессе реэкстракции органический растворитель приобретает свой первоначальный вид и может быть снова использован для экстракционного извлечения. Потери органического растворителя связаны с его растворимостью в водной фазе; поэтому следует подбирать такой экстрагент, который обладает малой растворимостью в воде. Введение кислот значительно увеличивает растворимость экстрагента в водной фазе; в этом случае встает вопрос о регенерации органического растворителя дистилляцией или какими-либо другими методами.
Экстракционный метод привлекает к себе внимание хорошим отделением соединений металлов при высоком извлечении; возможностью работать без нагрева; простотой технологии и аппаратурного оформления в виде непрерывного процесса, легко поддающегося механизации и автоматизации; высокой производительностью и возможностью сравнительно полной регенерации экстрагентов. К недостаткам процесса следует отнести потребность в значительных количествах органических растворителей и агрессивность среды в тех случаях, когда в водную фазу вводится кислота высокой концентрации.
При настоящем уровне развития промышленности органического синтеза в Советском Союзе — имеется реальная возможность использовать для экстракции ряд органических растворителей, невысокая стоимость которых делает применение их экономически рентабельным. К числу таковых относятся, например, высшие спирты фракции С7—С9, изоактиловый спирт, жирные кислоты с различным числом углеродных атомов в молекуле и другие, характеризующиеся малой растворимостью в воде, трудной окисляемостью и, в силу своего химического строения перспективные как экстрагенты.