Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

В числе прочих требований к веществам, используемым в качестве экстрагентов, следует отметить низкую растворимость в водной фазе. Однако при проведении теоретических исследований и промышленной эксплуатации данному параметру не всегда уделяется должное внимание [3], хотя это может привести к значительным потерям экстрагента в ходе экстракционного процесса, а в конечном итоге к существенному удорожанию последнего. Изучение растворимости даже в простейших системах, к которым относится и экстрагент — хлороводородная кислота — вода, позволяет сделать выводы о более сложных экстракционных равновесиях [4]. Экстракционные процессы в системе кислородсодержащий экстрагент — минеральная кислота — вода протекают по гидратно-сольватному механизму. Взаимное растворение компонентов системы при этом может происходить в результате формирования водородных связей между молекулами воды и нейтрального экстрагента [3]. Кроме того, водородные связи играют существенную роль в процессе ассоциации молекул некоторых кислородсодержащих экстрагентов, представляющих собой OH-кислоты (например, спиртов), в то время как для других, не содержащих подвижный атом водорода классов экстрагентов (кетонов), это не характерно [5]. Целью настоящей работы является определение растворимости ряда кислородсодержащих экстрагентов (как индивидуально, так и в составе смесей) в растворах хлороводородной кислоты различной концентрации. Оборудование и реактивы В качестве экстрагентов в настоящей работе использовали: октан-1-ол марки «х. ч.» и декан-1-ол марки «ч.» производства Vekton (Россия); ундекан-2-он марки «х. ч.» производства Treatt (Великобритания); 4-метилпентан-2-он (метилизобутилкетон, МИБК) марки «ч.» производства EKOS-1 (Россия); трибутилфосфат (ТБФ) марки «х. ч.» производства «НеваРеактив» (Россия), а также техническую смесь октан-1-ола и декан-1-ола (51,9 и 47,5 об. % соответственно) (C 8 + C 10 ) производства Crestmont Sdn Bhd (Малайзия). Важнейшие физико-химические свойства органических реагентов по данным [3, 6 ] представлены в табл. 1 . Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 148-154. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 148-154. Таблица 1 Физико-химические свойства кислородсодержащих экстрагентов при 20 °C Экстрагент Формула Молярная масса, г / моль Плотность d , г / см 3 Растворимость в воде S, г / л Динамическая вязкость п • 1 0 3, Па • с Температура вспышки Гвсп, °C Октан-1-ол C 8 H 17 OH 130,23 0,825 0,30 7,3 (25 °C) 81,0 Декан-1-ол C 10 H 21 OH 158,28 0,829 0,037 13,8 114,0 Ундекан-2-он CH3C(O)C9H19 170,29 0,826 0 , 0 2 (25 °C) 7,5 (22 °C) 89,0 МИБК CH3C(O)C4H9 100,16 0,804 19,1 0,62 18,0 ТБФ (C 4 H 9 O) 3 PO 266,32 0,979 0,28 (25 °C) 3,39 145,0 Растворы хлороводородной кислоты HCl различной концентрации готовили путём разбавления расчётных количеств концентрированного раствора кислоты марки «х. ч.» производства Vekton (Россия). Анализ органических соединений в равновесных фазах производили на хромато-масс- спектрометре GCMS-QP2010 (SHIMADZU, Япония). Разделение проводили на кварцевой капиллярной колонке HP-5MS с фенилметилсиликоновой неподвижной фазой длиной 30 м, диаметром 0,25 мм, толщиной плёнки 0,25 мкм; объём вводимой пробы 1 мкл. В качестве газа-носителя использовали гелий. Выбор условий определения (в частности, различного деления потока) осуществляли в зависимости от предполагаемой концентрации экстрагента на основании табличных данных о растворимости. © Кузина Т. Д., Соколов А. Ю., Короткова Г. В., Касиков А. Г., 2022 149