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

Растворимость спиртов в смеси с ундекан-2-оном демонстрирует те же особенности, что и растворимость ундекан- 2 -она, используемого в качестве индивидуального экстрагента (рис. 1 , а , б). В области концентраций C(HCl) > 4 М растворимость Cs + C 10 в смеси с ундекан-2-оном выше, чем чистых спиртов и спиртов в составе Cs + C 10 . Данный эффект может быть связан с особенностями структурирования воды в концентрированных растворах электролитов в присутствии органических молекул. Так, в результате деформации сольватных оболочек хлорид-ионов, отличающихся большим размером, происходят разрушение и образование новых водородных связей, изменяющих клатратную структуру воды. В формирующуюся оболочку могут внедряться и нейтральные молекулы экстрагентов, достраивая её [9]; по-видимому, данный процесс имеет существенное влияние на процесс растворения ундекан-2-она в концентрированных кислых растворах. В свою очередь, в смеси С 8 + Сіо + ундекан- 2 -он молекулы кетона увлекают в водную фазу ассоциированные с ними молекулы спиртов, и общая растворимость органической фазы в водном растворе возрастает. Помимо растворимости высокомолекулярных спиртов, кетона и их смесей была изучена растворимость смеси ТБФ + МИБК состава 4 : 1, часто рекомендуемой для использования в качестве промышленного экстрагента [10], и смеси ТБФ + ундекан-2-он состава 4 : 1. Соответствующая зависимость приведена на рис. 2 . Определяемое в водной фазе содержание как ТБФ, так и обоих кетонов ниже, чем следовало ожидать на основании справочных данных (см. табл. 1 ), что связано, по-видимому, с образованием соединения между ТБФ и МИБК, а также между ТБФ и ундекан-2-оном. ТБФ по сути является структурным аналогом кетонов: так, в молекулах обоих соединений имеется как электрофильный (карбонильный атом углерода в кетонах и атом фосфора в ТБФ, имеющие частичный положительный заряд из-за полярности кислородной связи), так и нуклеофильный (атомы кислорода с неподелёнными электронными парами) центры. Взаимодействию может предшествовать протонирование кислородного атома в кислой среде и увеличение положительного заряда карбонильного углерода в результате формирования водородных связей [ 8 ]. На рисунке 3 приведены данные по суммарной растворимости всех четырёх изученных смесей экстрагентов. Растворимость смесей Cs + Сіо, Cs + Сіо + ундекан-2-он и ТБФ + ундекан-2-он в водных растворах во всём диапазоне концентраций кислоты существенно ниже, чем смеси ТБФ + МИБК. К преимуществам экстракционных смесей на основе ундекан-2-она и декан-1-ола также относится их большая по сравнению с МИБК температура вспышки [ 6 ]. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 148-154. Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 148-154. 2 4 6 8 С(НС1), м Рис. 3. Сравнение общей растворимости компонентов смесей: 1 — Cs + C 10 ; 2 — Cs + C 10 + ундекан-2-он; 3 — ТБФ + МИБК; 4 — ТБФ + ундекан-2-он © Кузина Т. Д., Соколов А. Ю., Короткова Г. В., Касиков А. Г., 2022 152