ТЕХНОЛОГИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

О РАСТВОРИМОСТИ КИСЛОРОДА В СИСТЕМЕ НМ03-ТРИБУТИЛ ФОСФАТ

В литературе имеются сведения о растворимости кисло­рода в системе HN03—Н20 [1, 2], согласно которым коли­чество растворенного кислорода увеличивается при повыше-
нин давления кислорода, понижении температуры, отмеча­ется более сложная зависимость от концентрации кислоты. Широкое использование трибутилфосфата в экстракционной технологии из азотнокислотных сред, а также наличие пред­ложений по использованию трибутилфосфата для поглоще­ния окислов азота требуют знания закономерностей процес­са растворения кислорода в системе НКОз—ТБФ. Так как литературные сведения по этому вопросу совершенно отсут­ствуют, было проведено настоящее исследование.

Эксперименты проводились на установке, включающей стеклянный автоклав, снабженный термостатирующей ру­башкой и мешалкой. В заполненный изучаемым раствором автоклав через кольцевой барботер подавали кислород под давлением 10 атм. Насыщение проводили при перемешива­нии в течение 10—12 ч. Затем снижали давление газа до тре­буемого по условиям опыта и после перемешивания (для снятия пересыщения) отбирали пробу жидкости в специаль­ный пробоотборник, снабженный высокочувствительным ма­нометром. Измерения проводили сначала при более высоких давлениях с последующим снижением его.

Величину растворимости выражали в л 02, содержащих­ся в л раствора при нормальных условиях, т. е. определяли величину коэффициента Бунзена и рассчитывали по формуле

(1)

Где Рк — давление на манометре после отбора пробы жидко­сти, мм рт. ст.;

Рн — давление в пробоотборнике до отбора пробы, мм рт. ст.;

V — объем пробоотборника, л; VK — объем пробы жидкости, л;

H— поправка на упругость паров азотной кислоты,

Мм рт. ст.; t — температура опыта, °С.

Работа установки и правильность методики проведения опытов были предварительно проверены по известным данным для системы HN03—Н20 Г2—4]. Сходимость результатов оказалась удовлетворительной. Результаты экспериментов приведены в таблице.

Анализ полученных данных свидетельствует о значитель­но большей растворимости кислорода в изученной системе в сравнении с растворимостью кислорода в водных раство­рах азотной кислоты даже при меньшем давлении кислоро­да [2, 3]. Определяющее влияние на растворимость кисло­рода оказывает температура. Повышение температуры с 10 до 40 °С приводит при прочих исследованных условиях к уменьшению растворимости ~в 1,3—1,8 раза. Повышение давления способствует значительному увеличению раствори­мости кислорода при всех исследованных температурах (см. табл.). Влияние давления и температуры на растворимость кислорода в чистом трибутилфосфате может быть охаракте­ризовано уравнением (л 02/л)

686,9 -3,018+

VQ = 10 т. р. (2)

Анализ экспериментальных данных свидетельствует о бо­лее сложной зависимости растворимости кислорода от кон­центрации кислоты в системе, что связано, вероятно, с изме­нением структуры раствора. Это подтверждает и различный характер изменения растворимости от концентрации HN03 при разных температурах, причем наибольшая растворимость характерна для чистого трибутилфосфата.

Таким образом, проведенное исследование растворимости кислорода в системе HN03—ТБФ позволило установить су­щественно большую растворимость кислорода при замене во­ды как растворителя азотной кислоты на трибутилфосфат.

Литература

1. Атрощенко В. И., Каргни С. И. Технология азотной кисло­ты. М, «Химия», 1970.

2. Ш а п к а А. В., АтроЩенко А. В. Растворимость 02 в 30— 70%-пых растворах HN03 под давлением. — «Изв. вузов. Химня и хим. технол.», 1971, № 9.

3. Robertson G. D., Mason D. М., Corcoran W. H. — «Industr. and Eng. Chetn.», 1955, 47, 1470—1472.

4. Справочник химика, т. III. M., «Химия», 1968.