Для необратимых реакций отношение скоростей процесса можно заменить на продолжительность процесса:
Из этих двух уравнений следует:
Эти уравнения прямых в координатах:
Таким образом для определения кажущейся энергии активации процесса надо:
1. найти зависимость степени выщелачивания от его продолжительности для нескольких температур.
2. по tg ? угла наклона касательных определить скорость выщелачивания
3. построить график и определить энергию активации, если в изучаемом интервале температур лимитирующая стадия меняется, то меняется и значение энергии активации.
Определение кажущегося порядка процесса.
Надо экспериментально изучить зависимость степени выщелачивания от его продолжительности при различных концентрациях реагента.
При степени выщелачивания равной 0 для различных начальных концентраций реагентов:
Если в реакции участвуют два или более реагентов, то порядок определяют последовательно для каждого реагента по скорости выщелачивания от концентрации одного из реагентов при постоянной концентрации других.
Определение основных кинетических параметров реакции.
Для кинетического режима надо убрать внешнедиффузионное торможение, т.е. увеличить скорость движения жидкости относительно поверхности реагента. Затем определить начальную скорость выщелачивания и построить зависимость начальной скорости выщелачивания от корня из числа оборотов машины. Прямолинейный начальный участок соответствует внешнедиффузионному режиму, далее переходный и кинетический. При постоянных оборотах мешалки определяет энергию активации и порядок реакции по реагенту. Если реакция необратима, то энергия активации и порядок реакций можно определить сравнивая либо скорость процесса при одинаковой степени выщелачивания, либо сравнивая продолжительность выщелачивания.
Кажущаяся и истинная энергия активации.
Кажущаяся энергия активации определенная экспериментально не соответствует истинной, т.е. энергии затрачиваемой на образование активируемого комплекса ? – это теплота адсорбции.
Если исходные вещества адсорбированы слабо, а продукты реакции сильно, то Екаж включает и теплоту адсорбции продуктов реакции.
Если в реакции участвует два адсорбированных вещества и одно из них в растворе в избытке, то:
? адс2 - в избытке.
Влияние дефектов кристаллической решетки на кинетику гетерогенной реакции.
Дефекты делят на:
1. Несовершенство кристаллической решетки
a. точечные: вакансии
b. линейные: дислокации
c. двумерные
2. Нестехиометрический состав: характеризуется избытком или недостатком одного из компонентов химического соединения по отношению к стехиометрическому соотношению при сохранении типа решетки. Характеризуется более высокой скоростью взаимодействия с растворителем. Наличие дефектов ускоряет процесс адсорбции. Т.о. наличие дефектов приводит к уменьшению энергии активации и, соответственно, к увеличению константы скорости реакции.
Способы и схемы выщелачивания
Выщелачивание осуществляется в периодическом и непрерывном случае. При первом исходные и реагенты загружаются в реактор и перемешиваются пока не буду достигнуты необходимые селективность и извлечение. Затем содержимое выгружают и переходят к следующей стадии. Непрерывный режим осуществляется в серии реакторов. Пульпа загружается в первый и непрерывно перетекает в последующий.
Виды выщелачивания:
1. одностадийное
2. многостадийное: для трудновскрываемого сырья
3. прямоточное: пульпа проходит все аппараты серий и выгружается из последней.
4. противоточное: остатки из последней стадии обрабатывают исходным растворителем и возвращают на стадию выщелачивания
5. открытое: после выщелачивания раствор идет на выпарку и не возвращается
6. замкнутое: при извлечении металла одновременно регенирируется растворитель
7. нейтральное
8. окислительно-восстановительное
Окислительно-восстановительное выщелачивание
Окислители отдают кислород или присоединяют электроны.
Восстановители:
В присутствии восстановителя образуются более устойчивые в растворе ионы металла, что обеспечивает более полное выщелачивание.
Бактериальное выщелачивание
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.