Введение к работе
Актуальность теш. С ростом производства и потребления отбеливающих средств хлорноватистая кислота приобретает все большее промышленное значение, как наиболее эййектзвный отбеливающий компонент, обладающий максимальным окислительным эффектом в узком интервале рН. Широко используются раствори хлорноватистой кислоты также в і;ачество дозтіф ицяруодих средств и сырья для гаюгдх органических синтезов. Получение концентрированных и устойчивых растворов хлорноватистой кислоты представляет очень слагнув технологическую задачу, решение которой связано с изучением распределения хлорноватистой кислоты между двумя кесмешшащпмяся фазами.
В силу специфических свойств хлорноватистой кислоты, связанных с высокой реавдддноспоообностьэ в водных гппохдо-рнтішх растворах, многие вопросы распределения хлорноватистой кислоты до сих нор ео выявлены: но решена пройшла подбора эффективного екстрагента з зависимости от состава раствора, не изучено влияние примесей, в том числе а соляной кислоты, на процесс экстракции НСІ0 органическими растворителями.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР, проводимых на кафедре неорганической химии Казахского государственного университета им. С.М.Кирова по тепе "Исследование процессов ' солсобразосалпя и синтеза соединений с удобрительными, пости-' цщишми'и другими свойствами" (номер госрегистращіп 8ЇС679424), входящей в ко ординату: ошт'1 план научно-исследовательских gadoi АН КдзССР л АН СССР но проблеме "Неорганическая химия" (раздел 2.30.1), а такло по заказу ГосШМХЯОРПРОЬКТа, согласно хоздоговорной теме "Исследование экстракционного разделения соляной и хлорноватистой кислот" (помер госрегпстрацки CQE860II0225).
Цолш работы явилось изучение закономерностей распределения хч2орп.'.?.;і'гЬ:гой и соляной клал от, а такг.е солей, сопутстЕу-щнх этим : галетам в прошіионних растворах, мезду водно-эрта-імгюскпмн Гаїмг'і! г. теоретическое обоснование возможности стабилизации кощентрированных растворов хлорноватистой кислоты г- фазе экоттли'ецта.
Лдл д-,-ої:і:л'.:п!і ксстзшешюй дели решали следующие задача;
- п;г"і':!г'''.ч экстргкццо'июго рав.іодаспя в системах НСЮ-вс— ді—зкетр'и'^ і? (готони п і;ч смеси);
-' изучение фазового и экстракционного равновесия в системах Нй-вода-экстрагент (кетоны и их смеси^ амиды карбонових кислот);
физико-химическое изучение прошшяенных гипохлоритных растворов и исследование мезкфазного раснределения микрокомпонентов (сшшй) и их влияния на екстракцію кислот;
установление основных закономерностей и механизма экстракции HGI0 и ІІСІ, а также термодинамический анализ нестехио-метричзской гидратации соляной кислоты в фазе экстрагента;
определение оптимальных условий экстракционного концентрирования и разделения хлорноватистой и соляной кислот, изучение возможности интенсификации процесса элстракцпи и утилизации гипохлоритных растворов.
В соответствии с целью проведенных исследований и достиг- . нутыми при этом результатами на защиту выносятся:
способ концентрирования хлорноватистой кислоти в органической фазе с помощью смеси кетонов (метдлэтилкетон, цпклогек-санон), механизм и оптимальные условия проведения процесса;'
общие закономерности распределения хлорноватистой и соляной кислот в тройных системах НОЮ (НСІ)-вода-кетонн, амиды,
результаты по изучению влияния сопутствующих"примесей (HGI и хлоридов лития, кальция, магния) на экстракционное извлечение хлорноватистой кислоты из водных растворов;
. - спсобы утилизации гипохлоритных растворов для очпстіся
сточных вод от аминов. , - .
Научная новизна. Впервые систематически изучены экстракционные равновесия в 12 тройных системах, содержащих хлорноватистую кислоту, воду, кетоны алифатического и циклического ряда, а также их смеси. Определены условия максимального кощентриро-вшш НОЮ в фаз вйетрзшда (до 6,0 моль/л) а шяшшни условия отабшдаэащш вїйх раеїверой.
Ёшрвда мзучшш фааошо и екйтращиошшо рашовиом в 12 тройных оиекомах 1Ш1«-вада"9кетраго1и (кашш, амиды), іюєїрооіш ж н&щга фааовыэ диаграммы раотщршооти, выявлена иуаш.юошаь мащу фааовш оооїїєшшш я црдредей вішраганта (оєсїшіом и отроением), Показано, что проішшішооть области раоолоешш я штю&чййіт ряду однотипних вкоярагшвдь (кетшш, шпди) ут~ личмваетой: о ройїом йлкйшюго радішая аплізстшоля,
Вперше, научену фаэовио и экотршадонгши равновесия в 4
системах галогониды лития (магния, кальция)-вода-кетон. Показано, что'в исследованных системах реализуется обычный тип диаграш растворимости о высаливанием.
Практическая ценность. Полученные данные но фазовому и экстракционному равновесию в системах хлорноватистая кислота-вода-кетонн (смеси кетонов), соляная кислота-вода-кетоны (амиды), соли-вода-кетоны могут служить справочным материалом и при решении технологических задач по извлечению, разделению кислот, обогащению металлов из кислых сред.
Разработаны и внедрены технические условия и лабораторные методики синтеза 4-х экстрагентов - диалкил&мидоз карбонових кислот, которые утверждены в КЙТП "Реактив". Показано, что предложенные экстрагенты могут быть использованы для извлечения некоторых минеральных кислот.
Предложен состав (смесь кетонов) для извлечения хлорноватистой кислоты и определены условия стабилизации ее в органической фазо (полож.решение от ЗО.СБ.ЭО г. на заявку № 4447719/26) Полученные результаты по концентрировании HCIO смесью кетонов могут быть применены для решения важных технологических задач: в производстве отбеливателей, в шоготоннажных синтезах окиси пропилена, синтетического глицерина и др.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на ІУ Всесоюзной конференции по термодинамике органических соединений (Куйбышев, 1965*), Республиканской научной .конференции (Пермь, 1985), Республиканской научно-практической 'конференции (Караганда, 1985), УШ Всесоюзной конференции по'. экстракции (Дивногорск, 1987), УП Всесоюзном совещании по физико-химическому анализу (Фрунзе, 1988), Ш Всесоюзном совещании по химическим реактивам (Ашхабад, 1989), включены в материалы Международной конференции по яидкостной экстракции "ISEC-aO" (Киото, 1990).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей и тезисов, получено I положительное' решение на выдачу авторского свидетельства.
Структура и объем диссертации. Диссертационнач работа из- . ложена на 166 страницах машинописного текста и состоят из вве-т)вноят литературного обзора, экспвпиьвнтальной часта с обсудде-нивм» выводов, списка литературы и приложения, содержит 35 рисунков и 39 таблиц.