Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №4.

затруднениях, возникающих при разветвлении радикала вблизи функциональной группы (изо- пентанол, изо-октанол) [9]. Было проведено также изучение основных физико-химических свойств (плотности, вязкости, удельной электропроводности) фосфорнокислых спиртовых экстрактов и показано увеличение значений величин d, п и х с ростом концентрации в экстрактах НзР04,чтосвидетельствует о преобладании процессов диссоциации экстрагируемых комплексов в органической фазе, обусловленных сильной сольватирующей способностью алифатических спиртов. Изучена кинетика процесса экстракции НзР 0 4 н-октанолом и показано влияние основных факторов (температура, соотношение объемов фаз) на степень извлечения и коэффициент распределения кислоты с выбором оптимальных условий проведения процесса. Установлена концентрационная граница полного смешения фаз при экстракции Н3Р 0 4 спиртами, которая составляет: 11.82, 12.29, 14.09, 14.63, 13.32, 12.54, 12.85 моль/лН3Р 0 4 для н-пентанола, изо-пентанола, н-гексанола, н-гептанола, н-октанола, н- нонанола, н-деканола соответственно. Методом насыщения определена емкость спиртов по Н3Р 0 4, которая соответствовала их экстракционной способности и составляла: 7.52; 5.74; 6.37; 6.92; 6.80; 4.67; 4.59; 3.94; моль/л, соответственно, для н-пентанола, изо-пентанола, н-гексанола, н-гептанола, н- октанола, изо-октанола, н-нонанола, н-деканола [5, 6]. На примере н-октанола показано, что максимальное содержание фосфорной кислоты в экстракте при сохранении его устойчивости и отсутствии гомогенизации фаз, соответствующее емкости экстрагента, составляет около 4.67 моль/л,что соответствовало значениям коэффициента распределения кислоты 0.39-0.41. Более высокое содержание Н3РО4 в исходном растворе приводит к образованию гомогенной, прозрачной, практически не расслаивающейся органической фазы. Разделение фаз еще наблюдалось при значениях равновесной концентрации фосфорной кислоты в рафинате, соответствующей плотности d = 1.480 г/см3. В этих условиях объем н-октанольного экстракта увеличивался почти в 4 раза по сравнению с объемом исходной органической фазы. Образование гомогенной фазы наблюдалось при равновесной концентрации фосфорной кислоты в водной фазе более 15.1 моль/л. После разбавления водно-органической эмульсии водой и разделения полученных фаз было отмечено изменение цвета органической фазы и появление характерного эфирного запаха [6]. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о сложном механизме экстракции Н 3 Р 0 4 спиртами, связанным, вероятно, с образованием в области высоких концентраций фосфорной кислоты молекул соответствующих сложных эфиров по реакции этерификации. Настоящая работа посвящена изучению механизма экстракции фосфорной кислоты одноатомными алифатическими спиртами на примере н-пентанола, н-октанола, изо-октанола и н- деканола методом ИК-спектроскопии. Экстрагенты использовали без разбавителя. Модельные растворы Н3Р 0 4 готовили разбавлением реактивной фосфорной кислоты марки «ч» ГОСТ-6552­ 80 дистиллированной водой. Основные физико-химические свойства спиртов представлены в табл. 1. Таблица 1 Физико-химические свойства алифатических спиртов [10, 11] Спирт Мол. масса Плотность d, г/см3 Динамич. вязкость П, спз Диэлектр. проница­ емость £20 Раствори­ мость в воде, % мас. Т, 0С воспл. кип. н-пентанол СН3(СН2)3СН2ОН 88.15 0.818 (20 оС) 4.650 (15 оС) 3.347 (25 оё) 13.90 2.19 (25 оС) 56 138.0 6 н-октанол СН3(СН2)бСН2ОН 130.23 0.826 (20оС) 0.822 (25 оС) 10.64 (15 оС) 8.4 (20 оС) 6.125 (30 оС) 10.34 0.0538 (25 °С) 93 195.2 8 изо-октанол (2- этилгексанол) i- СН3(СН2)бСН2ОН 130.23 0.834 (20 оС) 0.819 (25 оё) 9.8 (15 оС) 8.20 0.07 (25 оС) 83 179.1 5 н-деканол СюН210Н 158.28 0.829 - - нераство­ рим 114 231.0 68