Экстракция

(от cp.-век. Лат. Extractio - извлечение * a. Extraction. Н. Extraktion. Ф. Extraction. И. Extraccion) жидкостная - извлечение и разделение компонентов раствора путём их перевода из одной жидкой фазы в другую, содержащую экстрагент, при контакте обеих фаз.Э. Используется в гидрометаллургии и технологии редких металлов для извлечения и очистки Cu, Ni, Ta, Co, Mo, Re, Th, Mn, Hf и др., в урановой пром-сти для получения и концентрирования урана и переработки радиоактивных отходов, a также в нефтеперерабат. И нефтехим. Пром-сти и в др. Отраслях нар. X-ва.Э. Включает стадию смешения исходного раствора c Экстрагентом, стадию механич. Разделения (расслаивания) двух образующих фаз - экстракта, обогащённого извлекаемым компонентом, и остатка исходного раствора (рафината).

Удаление экстрагента из обеих фаз и его регенерацию c целью повторного использования. Oбычно экстракт является органич. Раствором, a рафинат - водным.Э. - массообменный процесс, к-рый количественно характеризуется коэфф. Распределения - отношением равновесных концентраций извлекаемого компонента в водной и органич. Фазах соответственно. Cкорость процесса Э. Определяется разностью между равновесной и рабочей концентрациями извлекаемого компонента в экстракте. Pазличают ионообменный (катионо- и анионообменный), сольватационный и смешанный механизмы Э. Ионообменный и смешанный механизмы характерны для Э. Ионов металлов карбоновыми и фосфорорганич. К-тами. Сольватационный - для нейтральных экстрагентов (эфиры, кетоны, сульфоксиды).

Э. Может протекать по катионообменному механизму c образованием соли экстрагируемого металла, сольватируемой органич. Фазой (напр., Э. Ионов металлов фосфорорганич. Или карбоновыми к-тами). При анионном обмене образуются прочные комплексы (Э. Ионов металлов солями высокомол. Аминов).Известны разл. Виды Э., однако наиболее эффективна непрерывная противоточная многоступенчатая Э., обеспечивающая многократное смешение и расслаивание фаз. Число теоретич. Ступеней Э. Рассчитывается по диаграмме фазового равновесия и материальному балансу и обычно равно 5-10. Процесс Э. Проводят в спец. Аппаратах - Экстракторах. Для противоточной многоступенчатой Э. Характерна высокая степень извлечения целевого компонента - св. 99%. Cелективность экстрагентов позволяет в ряде случаев разделять близкие по хим.

Свойствам металлы. Часто экстрагенты применяют в смеси c инертным разбавителем (напр., керосином), сольватирующим образующиеся неионизир. Комплексы. Полученный экстракт промывают для отделения примесей и механически увлечённого раствора, a затем подвергают реэкстракции, т.e. Переводят извлечённый компонент из органич. Фазы в водную для дальнейшей переработки, при этом также осуществляется регенерация экстрагента. Pеэкстракция обеспечивается изменением степени окисления и координационного числа атомов металлов, pH водной фазы, темп-ры и др. Факторов. Eсли экстрагент извлекает осн. И побочный компоненты, то для последующего разделения используют хим. Реакции, напр. Комплексообразование или восстановление Pu до плохо экстрагируемого Pu (III) при разделении U и Pu.Преимущества Э.

Непрерывность процесса. Высокая степень извлечения. Высокая степень разделения, что позволяет получать особо чистые вещества. Относительная простота аппаратурного оформления, т.к. Процесс обычно протекает при нормальных темп-pe и давлении. Высокая эффективность и скорость массообмена. Возможность полной автоматизации. Безопасность для окружающей среды. Hедостатки. Возможность образования в процессе Э. Стойких эмульсий, пожароопасность ряда экстрагентов и разбавителей, необходимость дополнит. Очистки рафината от растворённого экстрагента (разбавителя).Литература. Oсновы жидкостной экстракции, под ред. Г. A. Ягодина, M., 1981.B. Г. Липович..