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DIBK-TBP萃取分离锆铪的热力学研究
  • ISSN号:0258-7076
  • 期刊名称:稀有金属
  • 时间:2012.1.15
  • 页码:142-148
  • 分类:TF804.2[冶金工程—有色金属冶金]
  • 作者机构:[1]武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室,湖北武汉430073, [2]北京有色金属研究总院矿物资源与冶金材料研究所,北京100088
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51174146); “十二五”国家科技支撑计划(2012BAB10B10)资助; 湖北省教育厅优秀中青年人才项目(Q20111509); 武汉工程大学科学研究基金项目(10115041)资助
  • 相关项目:二异丁基酮(DIBK)萃取分离锆铪的机理研究
中文摘要:

对二异丁基甲酮(DIBK)和TBP从HSCN介质中协同萃取锆铪的性能及热力学进行研究,采用对数函数外推法求得DIBK-TBP体系萃取反应的热力学平衡常数分别为log(K12,Zr)=4.73和log(K12,Hf)=-5.09,锆铪与SCN-形成配合物Zr(SCN)3+和Hf(SCN)3+的稳定性常数分别为1×109.86和1×10-0.80,而铪的分配比在硫氰酸盐存在时要大于锆的分配比,说明过渡金属离子锆和铪在硫氰酸盐存在时与一般金属离子与配位体形成的配合物的稳定性常数愈大,金属离子的分配比愈大的规律相矛盾,并计算出萃取反应的焓变分别为ΔHZr=-11.43 kJ.mol-1和ΔHHf=-7.80 kJ.mol-1,说明对锆铪的萃取反应为放热反应,升高温度不利于萃取反应的进行,常温下自由能变分别为ΔGZr=-26.54 kJ.mol-1和ΔGHf=28.57 kJ.mol-1,熵变分别为ΔSZr=51.54 J.(K.mol)-1和ΔSHf=-124.07 J.(K.mol)-1,说明铪离子比锆离子更易与SCN-形成配位键,从而生成中性分子Hf(SCN)4与有机相发生溶剂化作用而进入有机相中。

英文摘要:

The thermodynamics and characteristics about synergistic extraction of zirconium and hafnium using the mixtures of DIBK and TBP from thiocyanic acid medium were studied.With the logarithmic extrapolation,the thermodynamic equilibrium constants of the extraction for zirconium and hafnium individually were imputed as log(K12,Zr)=4.73 and log(K12,Hf)=-5.09,and the two stability constants of Zr(SCN)3+ and Hf(SCN)3+ were 1×109.86 and 1×10-0.80,respectively.While the distribution ratio of the transition metal zirconium ion was larger than that of hafnium ion when the thiocyanic anion exist,this was in contradiction with the law that the distribution ratio increased with the complexes stability constants of the metal ions in general.The enthalpy changes of extraction for zirconium and hafnium were calculated as-4.93 and-68.32 kJ · mol-1,respectively.The results clearly showed that the extraction process of both zirconium and hafnium by the DIBK was exothermic and imposes a negative influence with temperature.The values of ΔG for zirconium and hafnium(ΔGZr and ΔGHf) were calculated and found to be-26.54 and 28.57 kJ · mol-1 at 298.15 K,respectively.The values of ΔS for zirconium and hafnium(ΔSZr and ΔSHf) were calculated and found to be 51.54 and-124.07 J ·(K · mol)-1 at 298.15 K,respectively.The results showed that the hafnium ion was easier to form coordinate bond with the thiocyanic anion and to go into organic phase with the form of neutral molecule Hf(SCN)4 than the zirconium ion.

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期刊信息
  • 《稀有金属》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京有色金属研究总院
  • 主编:屠海令
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  • 邮编:100088
  • 邮箱:xxsf@grinm.com
  • 电话:010-82241917 62014832
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7076
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2111/TF
  • 邮发代号:82-167
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,冶金工业类核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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