Образец для цитирования:

Межуева М. А., Данилина В. В., Курский В. Ф., Черкасов Д. Г. Экстрактивная кристаллизация соли и фазовые равновесия в тройной системе нитрат натрия – вода – дипропиламин // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19, вып. 4. С. 401-414. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2019-19-4-401-414


Рубрика: 
УДК: 
544.344.016+536.44:544.344.013-16-14+544.344.3
Язык публикации: 
русский

Экстрактивная кристаллизация соли и фазовые равновесия в тройной системе нитрат натрия – вода – дипропиламин

Аннотация

Визуально-политермическим методом в интервале −10.0– 90.0 °C изучены фазовые равновесия в тройной системе нитрат натрия – вода – дипропиламин, где составляющая двойная жидкостная система характеризуется тенденцией к образованию нижней критической температуры растворения (НКТР). Обнаружено, что введение в систему вода – дипропиламин нитрата натрия приводит к значительному уменьшению взаимной растворимости компонентов. На основе полученных политермических данных построены изотермические фазовые диаграммы изученной тройной системы при −10.0, −1.5, −1.9, 0.0, 0.9, 1,5, 5.0, 25.0, 50.0 и 90.0 °C. Графически определены составы жидких фаз монотектического состояния и рассчитаны коэффициенты распределения дипропиламин между этими фазами при 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 и 90 °C. Найдено, что нитрат натрия является эффективным высаливателем дипропиламина в интервале 10–90 °C. Установлено, что эффект высаливания дипропиламина из водных растворов нитратом натрия усиливается с повышением температуры и принимает максимальное значение (961.0) при 90 °C. Оценена эффективность применения дипропиламина в экстрактивной кристаллизации нитрата натрия из его ненасыщенных водных растворов, содержащих 43.0, 44.0, 45.0 и 46.0 мас.% соли в интервале 10–60 °C. Найдены зависимости выхода твердого нитрата натрия от количества введенного дипропиламина. Установлено, что максимальный выход нитрата натрия (81%) наблюдается для сечения, содержащего 46 мас.% соли, при 90 мас.% введенного амина и 35.0 °C.

Литература
  1. Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц М. : Сов. энциклопедия, 1988-1998. Т. 1-5.
  2. Позин М. Е. Технология минеральных солей : в 2 ч. Л. : Химия, 1974. Ч. 2. 1547 с.
  3. Weingaertner D. A., Lynn S., Hanson D. N. Extractive Crystallization of Salts from Concentrated Aqueous Solution // Ind. Eng. Chem. 1999. Vol. 30, № 3. P. 490-501.
  4. Zijlema T. G., Geertman R. M., Witkamp G.-J., Rosmalen G. M. van, Graauw J. de. Antisolvent Crystallization as an Alternative to Evaporative Crystallization for the Production of Sodium Chloride // Ind. Eng. Chem. Des. 2000. Vol. 39, № 5. P. 1330-1337.
  5. Zijlema T. G., Witkamp G. J., Rosmalen G. M. LiquidLiquid and Solid-Liquid Equilibria of 2-Isopropoxyethanol - H2O - NaCl Mixture // J. Chem. Eng. Data. 1999. Vol. 44, № 6. P. 1338-1340.
  6. Zijlema T. G. Crystallization of Sodium Chloride with Amines as Antisolvents // Separation and Purifi cation by Crystallization. 1997. Chapter 19. P. 230-241.
  7. Carton A., Bolado S., Marcos M. Liquid-Liquid Equilibria for Aqueous Solutions of Lithium Sulfate or Lithium Formate and Triethylamine or Diisopropylamine // J. Chem. Eng. Data. 2000. Vol. 45, № 2. P. 260-264.
  8. Mydlarz J., Jones A., Millan A. Solubility and Density Isotherms for Potassium Sulfate - Water - 2-Propanol // J. Chem. Eng. Data. 1989. Vol. 34. P. 124-126.
  9. Hu М., Zhai Q., Jiang Y., Liu Z. Solid-Liquid Phase Equilibria of Some Aliphatic Alcohols + Cesium Sulfate + + Water // J. Chem. Eng. Data. 2004. Vol. 49. P. 1070- 1073.
  10. Zafarani-Moattar M. T., Alireza S. Phase diagrams of Aliphatic + Magnesium Sulfate + Water // J. Chem. Eng. Data. 1997. Vol. 42. P. 1241-1243.
  11. Thompson A. R., Molstad M. C. Solubility and Density Isotherms potassium and ammonium nitrates in isopropanol solutions // Ind. and Eng. Chemistry. 1945. Vol. 37, № 12. P. 1244-1248.
  12. Hu M., Jin L., Jiang Y., Li S., Zhai Q. Solubility of Cesium Nitrate in Aqueous Alcohol Solutions at (25, 35, and 45)° C // J. Chem. Eng. Data. 2005. Vol. 50. P. 1361-1364.
  13. Черкасов Д. Г., Ильин К. К. Политермическое исследование высаливания триэтиламина из водных растворов нитратом натрия // Журн. прикл. химии. 2011. Т. 84, № 3. С. 396-402. DOI: https://doi.org/10.1134/S1070427211030098
  14. Hanson D. N., Lynn S. Method of Crystallizing Salts from Aqueours Solutions. U. S. Patent 4.879.042, 1989.
  15. Межуева М. А., Данилина В. В., Черкасов Д. Г. Влияние нитрата натрия на фазовое поведение двойной системы вода - дипропиламин в интервале -17.0-90.0° С // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии : межвуз. сб. науч. тр. Саратов : Саратовский источник, 2018. С. 10-12.
  16. Смотров М. П., Уметчиков В. А., Данилина В. В., Черкасов Д. Г. Фазовые равновесия и растворимость компонентов в двойной системе вода - дипропиламин // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2018. Т. 18, вып. 4. С. 378-382. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2018-18-4-378-382
  17. Ильин К. К., Черкасов Д. Г., Курский В. Ф. Фазовые равновесия и критические явления в тройной системе нитрат натрия - вода - диэтиламин // Журн. физ. химии. 2010. Т. 84, № 3. С. 434-438. DOI: https://doi.org/10.1134/S0036024410030052
  18. Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я. Основы физико-химического анализа. М. : Наука, 1976. 504 с.
  19. Трейбал Р. Жидкостная экстракция / пер. с англ. ; под ред. С. З. Кагана. М. : Химия, 1966. 724 с.
  20. Черкасов Д. Г., Курский В. Ф., Ильин К. К. Топологическая трансформация фазовой диаграммы тройной системы нитрат цезия - вода - ацетонитрил // Журн. неорг. химии. 2008. Т. 53, № 1. C. 146-152. DOI: https://doi.org/10.1134/S0036023608010208
  21. Поспелов А. А., Степаненко Е. К., Чухланцев В. Г. Особенности замерзания водных растворов нитрата натрия вблизи эвтектической точки // Журн. физ. химии. 1969. Т. 43, № 3. С. 513-517.
  22. Киргинцев А. Н., Трушникова Л. Н., Лаврентьева В. Г. Растворимость неорганических веществ в воде : справочник. Л. : Химия, 1972. 248 c.
  23. Справочник по растворимости. Бинарные системы / под. ред. В. В. Кафарова. М. ; Л. : АН СССР, 1963. Т. 1, кн. 1, 2. 1960 с.
  24. Hobson R. W., Hartman R. J., Kanning E. W. A Solubility Study of Di-n-propylamine // J. Am. Chem. Soc. 1941. Vol. 63. P. 2094-2095.
  25. Stephenson R. M. Mutual Solubility of Water and Aliphatic Amines // J. Chem. Eng. Data. 1993. Vol. 38, № 4. P. 625-629.
Полный текст в формате PDF (на русском языке):