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教育部科学技术研究项目(213025A) 作者简介:刘红(1992-),男,河南南阳人,硕士研究生;

通信作者:张一敏(1954-),男,河南许昌人,教授,博导. 1.1.2 皂化有机相制备 目前有机相皂化主要有氨皂和钠皂两种方法.用浓氢氧化钠溶液作为皂化剂,与稀氢氧化钠溶液、稀碳酸钠溶液等皂化剂相比,具有试验稳定性强、操作简便、皂化率可控的优点;

与浓氨水相比具有不产生氨氮废水以及废气的优点,因此本试验选择采用浓氢氧化钠溶液皂化有机相. 取定量8 mol/L氢氧化钠溶液与有机相混合搅拌,得到均一透明的皂化有机相,即微乳液.所用有机相由P

204、TBP、磺化煤油3种有机物组成,体积比为20U5U75.按文献[14]计算皂化率. 1.2 试验方法 将萃原液与有机相按一定相比在磁力搅拌器上搅拌一定时间,静置于分液漏斗中分出水相,得到萃余液. 连续逆流萃取就是把有机相与水相分别从多级萃取器的两端加入,两相逆流而行.本研究采用串级模拟试验,即在分液漏斗中用间歇操作模拟连续多级逆流萃取过程.采用硫酸亚铁铵滴定法分析溶液中钒含量,并计算萃取率. 1.3 试验原理 未皂化的P204在非极性溶剂中常以二聚体存在,萃取过程中产生大量H+,pH逐渐降低,导致平衡向逆反应方向进行,使钒的萃取效率逐渐下降.有机相用氢氧化钠溶液皂化后,生成了P204的钠盐,是一种典型的阴离子表面活性剂,可形成稳定的微乳液膜.其萃取钒的机理[13-14]为: VO2+(a)+2Na+A-(O)?VOA2(O)+2Na+(a) (1) P204在酸性体系中也会发生下述反应: Na+A-(a)+H+(a)?HA(O)+Na+(a) (2) 1.4 试验药剂及设备 主要药剂:P204为化学纯,磺化煤油为自制,其它药剂均为分析纯. 主要设备:SZCL-2A智能控温磁力搅拌器,电子天平,PHS-3C pH计. 2结果及讨论 2.1 单级萃取试验 2.1.1 萃原液pH对萃取的影响 在相比1U

2、皂化率80%、萃取搅拌时间8 min的条件下进行萃原液pH影响试验,结果见图1. 图1 萃原液pH萃取的影响 Fig.1 Effect of aqueous pH value on extraction 由图1可知,用皂化与未皂化有机相进行萃取,萃取率和萃余液pH均随萃原液pH的升高而逐渐升高,最后趋于平衡.用未皂化有机相萃取时,萃原液最佳pH为1.8~2.0,且萃余液pH明显低于萃原液pH;

而有机相皂化后,萃余液pH高于萃原液.由反应(2)可知,此过程消耗大量H+,导致萃余液pH上升.为验证此过程,控制洗涤过程中相比一定,进行有机相洗涤方式试验.结果表明,当分别采用清水与pH 1.4的硫酸洗涤未皂化有机相时,有机相损失率均为0%;

当采用清水洗涤皂化有机相时,有机相损失率为33.........