Киреева О.А., Горичев И.Г.

Широкое применение меди как простого вещества в различных областях науки и техники делает все более актуальным поиск быстрого и эффективного способа выщелачивания этого металла из различных соединений, в том числе оксидов.

Анализ литературных данных по кинетике растворения оксидов меди показывает, что на сегодняшний день кинетические закономерности процесса растворения данных соединений изучены не полностью.

Цель работы: изучить кинетические закономерности процесса растворения оксида меди (II) в водных растворах аммиака, ЭДТА и смесях данных веществ.

Задачи работы:

· определить как зависит скорость растворения CuO от концентрации выбранных растворителей.

В качестве объекта исследования нами был выбран оксид меди (II), встречающийся в природе в виде минерала – тенорита. В ходе работы использовался оксид меди (II) промышленного производства ГОСТ 16539-79 квалификации «чда». Перед началом эксперимента порошкообразный оксид (фракция с размером частиц»80-100 мкм) промывали в течении 30 минут дистиллированной водой, а затем высушивали в сушильном шкафу при температуре 250°C. На аналитических весах брали навеску сухого препарата (n (CuO) = 0,0625 моль).

Растворение оксида проводили в кинетической ячейке при следующих условиях: температура раствора»70°C; скорость вращения мешалки в реакционном сосуде»500 об/мин. Для каждого раствора измеряли значение pH с помощью pH-метра.

Кинетика растворения оксида меди (II) изучалась в водных растворах аммиака с концентрацией 0,8 М, 1,6 М и 3,2 М; в водных растворах ЭДТА с концентрацией 0,005 М, 0,01 М, 0,02 и 0,03 М; в водных растворах аммиака с концентрацией 0 М, 0,05 М, 0,1 М, 0,26 М, 0,525 М, 1,05 М, 2,36 М, 5,25 М при постоянной концентрации ЭДТА равной 0,03 М. Продолжительность каждого эксперимента – 240 мин.

Поскольку продукты, образующиеся во всех изучаемых процессах растворения, окрашены. О степени растворения оксида судили по изменению окраски раствора в реакторе. Для этого, на протяжении выполнения опыта из реакционного сосуда каждые 10-20 мин отбирались пробы. Спектрофотометрическим методом на приборе спектрофотометр CECIL CE2011 определяли оптическую плотность полученных растворов. По отношению значения оптической плотности каждого раствора к известному предельному значению определяли долю растворенного оксида на данный момент времени.

По полученным данным были составлены кинетические кривые растворения.

Результаты исследования влияния концентрации выбранных растворителей на кинетику растворения оксида меди (II):

1. с увеличением концентрации аммиака в растворе скорость растворения оксида меди (II) падает;

2. с увеличением концентрации ЭДТА в растворе скорость растворения оксида меди (II) падает;

3. с увеличением концентрации аммиака при постоянной концентрации ЭДТА в растворе скорость растворения оксида меди (II) увеличивается.

Таким образом, полученные экспериментальные данные по влиянию концентрации аммиака и ЭДТА на кинетику растворения оксида меди (II) показывают, что скорость растворения оксида заметно увеличивается только при совместном нахождении аммиака и ЭДТА в растворе, а также с увеличением концентрации аммиака. Можно сказать, что, находясь в смеси, аммиак и ЭДТА обладают синергическим эффектом, усиливая эффективность действия друг друга.

Список литературы:

1. Горичев И.Г., Дорофеев М.В., Шаплыгин И.С., Батраков В.В., Невская Е.Ю., 1994. Моделирование процессов растворения оксидных фаз. Электрохимическая модель растворения оксидов меди (II) в кислых средах //Неорганические материалы. Т.30. №12. С7 1491-1497.

2. Горичев И.Г., Изотов А.Д., Кутепов А.М., Зайцев Б.Е., Батраков В.В., Пахотная О.Н., 2002. Кинетика и механизмы растворения оксидно-медных фаз в растворах электролитов. М.: Из-во РУДН. 210 с.

3. Горичев И.Г., Михальченко Н.С., Зенченко Н.С., 1989. О механизме влияния комплексонов на скорость растворения оксидов железа и меди //Координационная химия. Т. 15. №10. С.1324-1330.

4. Дятлова Н.М., Горичев И.Г., 1986. Влияние комплексонов на кинетику растворения оксидов металлов //Координационная химия. Т.12. №1. С.3-27.

5. Зенченко Д.А.: Горичев И.Г., Зенченко А.Д, Шаплыгин И.С., 1991. Мезанизм ингибирования растворения оксида меди (II) ЭДТА и ДТПА в кислых средах //Ж. неорганической химии. Т. 36. №7. С. 1681-1688.

Дата добавления: 2015-09-01