Экология и производственная безопасность

268 Экстрагент должен обладать сле- дующими свойствами: – высокой скоростью расслаивания и незначительной растворимостью в воде, данные качества обеспечиваются наличием в молекуле экстрагента непо- лярного гидрофобного радикала группы С n Н 2n+1 (n = 7 – 12); – селективностью по отношению к извлекаемому компоненту; – для эффективного проведения регенерации экстрагента химическая ре- акция между экстрагентом и извлекае- мыми компонентами сточной воды дол- жна быть обратимой; – невысокой вязкостью и плотно- стью, максимально отличающейся от плотности сточной воды; – не вступать в химическую реак- цию с экстрагируемым компонентом: – косинус угла смачиваемости на границе раздела фаз должен быть мини- мальным для повышения эффективности разделения жидкостей при отстаивании; – температуры кипения экстраген- та и экстрагируемого вещества должны максимально отличаться для улучшения процесса их разделения; – должен иметь небольшую тепло- ту испарения и небольшую теплоем- кость, чтобы снизить расход пара и ох- лаждающей воды; – химически инертен по отноше- нию к окислителям, пожаро-, взрыво- безопасен. Процесс жидкостной экст- ракции в зависимости от характера рас- пределения экстрагируемой фазы может протекать по трем механизмам: 1) физическое распределение ком- понентов, обусловленное ван-дер-вааль- совым взаимодействием – свойственно экстракции неэлектролитов; 2) химическое распределение между экстрагентом и экстрагируемым веществом – возможно при образова- нии достаточно прочной связи (40 – 200 кДж/моль) в результате реакций присоединения, катионного или анион- ного обмена (применяется в основном для извлечения металлов из водной сре- ды в органическую); 3) смешанный механизм, в резуль- тате которого образуются комплексы; наблюдается при извлечении металлов, например, смесями кислых и нейтраль- ных экстрагентов.Химическое взаимо- действие между экстрагентом и извле- каемым веществом является процессом нежелательным, так как изменяются свойства экстрагента, возможно образова- ние азеотропных смесей и в конечном ито- ге коэффициент распределения уменьша- ется. В случае химического взаимодей- ствия реакция между экстрагентом и из- влекаемым веществом должна быть обра- тимой, в противном случае регенерация экстрагента будет невозможна. Кинетика экстракции описывает- ся общим уравнением массообмена: М = К   с  F  , (2) где М – количество экстрагированного вещества; К – коэффициент массопере- дачи;  с – разность концентраций экст- Экстрагируемое из воды вещество Экстрагент k р Фенол Бутилацетат Бензол Толуол Амиловый спирт Хлороформ 51 2,3 – 12,5 1,7 – 9,4 14 – 16 3,4 – 12,5 Анилин Бутилацетат Толуол 27 8 – 19 Муравьиный альдегид Амиловый спирт 3 Коэффициент распределения k р некоторых загрязняющих веществ при комнатной температуре Экс-Экс