离子液体[C₅mim][NTf₂]体系中铼的萃取热力学研究

【作者】 宋宗仁； 范秀婷； 张春伟； 马晓雪； 房大维；

【机构】 辽宁大学稀散元素研究院化学院；

【摘要】 铼及其化合物是许多尖端科学技术部门不可或缺的高科技支撑材料。铼本身没有独立的矿床,常伴随于有色金属矿体中,这种分布的特殊性增加了其萃取分离的难度^[1]。很多学者经过长期的试验探索发现,萃取分离铼的最佳方式为溶剂萃取法这种萃取分离技术设备简易,方便操纵,一般在室温或低温下就可以操作,同时工业化前景广阔。现行的溶剂萃取法在萃取铼的过程中使用的有机溶剂对人体和环境都存在一定的危害,为改善这一现状,本文选用环境友好的绿色溶剂—疏水型离子液体1-戊基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐（[C₅mim][NTf₂]）替换常规的有机溶剂。以[C₅mim][NTf₂]作为有机相的稀释剂,以三辛胺（TOA）作为萃取剂进行萃取实验,并得到了各个温度（293.15 K～318.15 K）和各个离子强度（I=0.2～2.0）下的萃取数据,如图1所示。利用Pitzer’s方程,计算了离子液体阴离子和阳离子在多组分的电解质溶液的活度系数,恒压萃取平衡常数的对数值lgK⁰（P）随着温度的升高而减小^[2,3]。萃取反应的?_rH_m⁰恒小于零,揭示此反应是放热反应,高的温度不利于反应的正向进行,萃取反应的?_rS_m⁰恒大于零,伴随着温度的升高?_rS_m⁰减小,说明反应正向进行的趋势减弱,间接证明高的温度不利于反应的向右进行。综上实验结果表明,低温有利于铼的萃取,进而提高铼的萃取率。更多还原