探析低分子双水相体系的理论研究及其在铜的分离富集中的应用

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1、学校代码10530学号200615011040分类号TQ0658.2密级硕士学位论文低分子双水相体系的理论研究及其在铜的分离富集中的应用学位申请人王丹指导教师谢放华副教授学院名称化工学院学科专业化学工程研究方向传质与分离二○○九年五月十二日StudyonLowMolecularWeightAqueousTwo-phaseSystemanditsApplicationsonExtractionandseparationofcopperCandidate:WangDanSupervisor:Prof·XieFanghuaCol

2、lege:DepartmentofChemicalEngineeringProgram:ChemicalEngineeringSpecialization:MaterialtransmissionandseparationDegree:MasterDegreeofEngineeringUniversity:XiangtanUniversityDate:May12,2009湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其

3、他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要双

4、水相体系是近年来迅速发展起来的一类新型萃取分离体系。它利用成相物质对水的缔合竞争能力不同而进行分相，被分离物质在两相中选择性分配，使用特定的萃取方法，即可对所需物质进行分离。本文研究了有机物－小分子无机盐的成相机理和成相性质，并利用乙醇－盐－2+3+H2O双水相体系对Cu和Fe进行了分离富集的研究。⑴研究了双水相的分相条件，无机盐、有机物成相能力，建立了一种初步判断有机溶剂+无机盐+水形成的双水相体系中成相物质分相能力的判别方法。并对不同类型双水相进行了稳定性研究。结果表明乙醇－硫酸铵双水相体系的综合稳定性最好。⑵研究了双

5、水相分相时间的影响因子，为双水相萃取能力的研究提供了必要的理论基础。⑶通过大量的实验得到了不同双水相体系的液液平衡数据及成相范围。2+3+⑷研究了以铜试剂(DDTC－Na)为萃取剂，Cu和Fe在双水相体系中的分配行为。通过大量的实验，对影响萃取分离的酸度、萃取剂用量、盐用量、离子强度等诸多2+3+因素进行分析。进行了不同配比的Cu和Fe的混合分离实验。2+⑸通过连续变化法和摩尔比法测定了乙醇相中Cu与DDTC-Na的络合组成。结果2+表明，Cu:DDTC-Na=1:2。根据实验结果结合理论分析，探讨了该双水相体系对金属离子

6、的萃取是络合作用、静电引力、氢键、憎水键的多种力的综合结果。2+3+⑹通过对Cu和Fe不同配比的混合分离实验，确定了最佳分离条件：在pH=4,0.5ml0.1%DDTC-Na溶液，15ml80%乙醇，体系总体积为30ml，加入6g硫酸铵2+3+分相的条件下，成功实现了Cu和Fe混合液的定量分离。与以往的溶剂萃取法相比，具有分析率高、操作简便、价廉、无毒的优点。关键词：双水相；分离；萃取；铜试剂；铜IAbstractAqueoustwo-phasesystemisakindofextraction,separationsys

7、temquicklydevelopedinrecentyears.Aqueoustwo-phaseextractionistechniqueswhichisusedspecialmethodandbasedtheprinciplethatsolublepolymersolutioncanseparatetwophaseinthepresenceofinorganicsaltandmatterwillselectiveintwophases.3+2+Theseparationandconcentrationoftwoelem

8、entFeandCuusingC2H5OH-salt-wateraqueoustwo-phasesystemwereinvestigated.Theprincipleandcharacteroforganic-salt-watersystemwerestudied.⑴Theconditionoforga