Rannsachadh air an ath-bhualadh eadar Silver Sulfide agus Sodium Cyanide

1. Ro-ràdh

Tha buaidh mhòr aig an ath-bhualadh eadar sulfaid airgid (\(Ag_2S \)) agus cianaid sodium (\(NaCN \)) ann an diofar raointean, gu h-àraidh ann an toirt a-mach airgid bho na mèinnean aige. Tha tuigse air an ath-bhualadh seo deatamach airson pròiseasan gnìomhachais a bharrachadh agus airson tuigse nas doimhne fhaighinn air cothromachadh ceimigeach agus cineatics ann an siostaman iom-fhillte.

2. Prionnsabalan Reaction

2.1 Co-aontar ceimigeach

Faodar an ath-bhualadh eadar sulfaid airgid agus sodium cyanide a riochdachadh

b an co-aontar ceimigeach a leanas ann an làthaireachd adhair: \(2Ag_2S + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Ag(CN)_2] + 4NaOH + 2S\)

Anns an ath-bhualadh seo, bidh sulfaid airgid ag ath-bhualadh le sodium cyanide . Bidh an t-airgead ann an sulfaid airgid a’ cruthachadh ian iom-fhillte, ian iom-fhillte airgid cyanide \([Ag(CN)_2]^{-} \), agus bidh an sulfair ann an sulfaid airgid air a ocsaidachadh gu sulfair eileamaideach. Bidh an ogsaidean san adhar a’ gabhail pàirt anns an ath-bhualadh, ag obair mar àidseant ocsaideachaidh.

2.2 Cruth Ion iom-fhillte

Tha airgead gu math buailteach a bhith a’ cruthachadh ionsan iom-fhillte le ions cyanide. Tha cruthachadh \([Ag(CN)_2]^{-} \) air a stiùireadh le seasmhachd àrd an ian iom-fhillte seo. Tha an seasmhach co-chothromachd airson cruthachadh \([Ag(CN)_2]^{-} \) an ìre mhath mòr, agus tha sin a' ciallachadh gu bheil freagairt ionsan airgid le ionsan cyanide gus an toinnte seo a chruthachadh gu math fàbharach. Tha an t-ian iom-fhillte \([Ag(CN)_2]^{-}\) nas so-sgaoilte ann an uisge an taca ri suilbhide airgid, a tha do-sholabailte. Tha an eadar-dhealachadh solubility seo na phrìomh fheart anns a’ phròiseas ath-bhualadh iomlan.

2.3 Oxidation sulfur

Tha am pronnasg ann an sulfide airgid anns an staid oxidation -2. Rè an ath-bhualadh le sodium cyanide ann an làthaireachd adhair, tha an sulbhur air a oxidachadh. Bidh an ocsaidean bhon adhar a’ toirt seachad an cumhachd oxidizing. Tha oxidachadh sulbhur bho -2 gu 0 (sulbhur eileamaideach) na phàirt chudromach den uidheamachd ath-bhualadh. Tha an t-slighe ath-bhualadh airson oxidation sulfur a’ toirt a-steach sreath de cheumannan gluasaid dealanach, a tha dlùth cheangailte ris an ìre ath-bhualadh iomlan agus cruthachadh thoraidhean.

3. Cùmhnantan Reaction

3.1 Beachdachaidhean Thermodynamic

Gu teirmeach, tha atharrachadh lùth adhartach saor bho Gibbs (\ (\ Delta G> 0 \)) ann an ath-bhualadh dìreach sulfide airgid le sodium cyanide às aonais àidseant oxidizing leithid èadhar. Tha seo a’ sealltainn nach eil am freagairt gun spionnadh fo chumhachan àbhaisteach. Tha an seasmhach co-chothromachd (\(K\)) airson an fhreagairt \(Ag_2S + 4NaCN\ rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2]+Na_2S\) an ìre mhath beag. Ach, nuair a thèid ocsaidean a thoirt a-steach, bidh an ath-bhualadh iomlan a’ fàs gun spionnadh. Tha oxidachadh sulbhur le ocsaidean a’ toirt seachad an fheachd dràibhidh gus faighinn thairis air neo-sheasmhachd a’ chiad ath-bhualadh eadar sulfide airgid agus sodium cyanide.

3.2 Riatanasan dùmhlachd

Airson an ath-bhualadh a dhol air adhart gu h-èifeachdach, tha feum air dùmhlachd gu leòr de sodium cyanide. Leis gu bheil sulfide airgid neo-sholabailte ann an uisge, tha feum air dùmhlachd àrd de ianan cianide gus a bhith iom-fhillte leis na h-ianan airgid a tha air an leigeil ma sgaoil gu slaodach bho airgead sulfide. Tha àireamhachadh air sealltainn, airson \(0.1mol\) de \(Ag_2S\) a sgaoileadh ann am fuasgladh \(1L\) de \(NaCN\), gur e timcheall air \(12.97mol/L\) an dùmhlachd as lugha de \(NaCN\). Tha an riatanas dùmhlachd àrd seo mar thoradh air solubility ìosal sulfide airgid agus an fheum air cothromachadh an ath-bhualadh iom-fhillte a ghluasad a dh’ ionnsaigh cruthachadh an ian iom-fhillte airgid - cyanide.

3.3 Teòthachd agus Brùthadh

Ged a dh’ fhaodadh an ath-bhualadh eadar sulfide airgid agus sodium cyanide tachairt aig teòthachd an t-seòmair, mar as trice faodaidh àrdachadh ann an teòthachd an ìre freagairt a luathachadh. Bidh teodhachd nas àirde ag àrdachadh lùth cinneachail nam moileciuilean reactant, a’ leantainn gu tubaistean nas trice agus nas beòthaile. Ach, faodaidh teòthachd fìor àrd cuideachd frith-bhuaidhean adhbhrachadh, leithid lobhadh todhar cyanide. Chan eil buaidh dhìreach aig cuideam air an ath-bhualadh seo fo chumhachan àbhaisteach, oir is e ath-bhualadh ann am fuasgladh uisgeach a th’ ann agus chan e freagairt gas-ìre far am biodh buaidh nas fhollaisiche aig atharrachaidhean cuideam.

4. Reaction Kinetics

4.1 Co-dhùnadh Ìre Reaction

Faodar ìre ath-bhualadh sulfide airgid le sodium cyanide a dhearbhadh tro dhòighean deuchainneach. Le bhith a’ tomhas an atharrachaidh ann an dùmhlachd luchd-freagairt (leithid sulfide airgid no sodium cyanide) no toraidhean (leithid an ian iom-fhillte airgid-cyanide no pronnasg) thar ùine, faodar an ìre ath-bhualadh obrachadh a-mach. Mar eisimpleir, ann an deuchainn reactair batch, faodar sampallan a ghabhail gu cunbhalach, agus faodar dùmhlachd an ian iom-fhillte airgead-cyanide anns an fhuasgladh a thomhas le bhith a’ cleachdadh dhòighean mion-sgrùdaidh leithid spectrophotometry no ion - electrodes roghnach. Bithear an uairsin a’ cleachdadh ìre cruthachadh an ion iom-fhillte airgid-cyanide gus an ìre ath-bhualadh iomlan obrachadh a-mach.

4.2 Rate - A 'dearbhadh Ceumannan

Tha an dòigh ath-bhualadh de shianidation sulfide airgid iom-fhillte agus a’ toirt a-steach grunn cheumannan. Is e an ìre - ceum dearbhaidh an ceum as slaodaiche san t-sreath freagairt. Is e aon de na prìomh cheumannan a bhith a 'sgaoileadh sulfide airgid, a tha a' toirt a-steach a bhith a 'leigeil a-mach ions airgid agus ionsan sulbhur. Tha iom-fhillteachd ions airgid le ions cyanide an ìre mhath luath an taca ri sgaoileadh airgead sulfide. Tha àite cudromach aig oxidation sulfur le ocsaidean cuideachd anns an ìre ath-bhualadh iomlan. Ma tha an solar ocsaidean cuingealaichte, dh'fhaodadh gum bi e na fhactar ìre. A bharrachd air an sin, faodaidh sgaoileadh moileciuilean reactant (leithid ions cyanide agus ocsaidean) gu uachdar na gràinean airgid sulfide buaidh a thoirt air an ìre freagairt, gu sònraichte ann an cùisean far a bheil meud gràinean airgid sulfide mòr.

4.3 Modaladh Matamataigeach

Chaidh modalan matamataigeach a leasachadh gus cunntas a thoirt air na h-ath-bheachdan a th’ aig cianaidation airgid sulfide. Is e aon mhodail a thathas a’ cleachdadh gu cumanta am modal crìonadh - cridhe. Tha am modail seo a’ gabhail ris gu bheil an t-ath-bhualadh a’ tachairt aig uachdar a’ ghràin chruaidh airgid sulfide, agus mar a thèid an ath-bhualadh air adhart, bidh cridhe an airgid sulfide neo-ghnìomhach a’ crìonadh. Bidh am modail a’ toirt aire do fhactaran leithid sgaoileadh reactants tron ​​​​fhilleadh toraidh (sulfair agus toraidhean ath-bhualadh eile a dh’ fhaodadh a bhith air uachdar a ’ghràin airgid sulfide), an ìre ath-bhualadh ceimigeach aig an uachdar, agus an cothromachadh iom-fhillteachd anns an ìre fuasglaidh. Le bhith a’ cleachdadh a’ mhodail seo, faodar ro-innse a dhèanamh mun ìre ath-bhualadh fo chumhachan eadar-dhealaichte, leithid diofar chruinneachaidhean de sodium cyanide agus ogsaidean, meud gràinean airgid sulfide, agus teòthachd. Sa chumantas chaidh a lorg gu robh na toraidhean deuchainneach ag aontachadh gu math ri ro-innse nam modalan matamataigeach sin.

5. Iarrtasan

5.1 Airgead a-mach à mèinnean

Tha an ath-bhualadh eadar sulfaid airgid agus sodium cyanide air a chleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachas mèinnearachd airson airgead a thoirt a-mach à mèinnean sulfaid. Ann am pròiseas cyanidation àbhaisteach, thèid am mèinn bhrùite anns a bheil airgead a làimhseachadh le fuasgladh caolaichte de sodium cyanide. Bidh an sulfaid airgid anns a’ mhèinn ag ath-bhualadh le sodium cyanide gus an co-thàthadh airgid-cyanide soluble a chruthachadh. Às deidh an ath-bhualadh, thèid am fuasgladh anns a bheil an co-thàthadh airgid-cyanide a sgaradh bhon fhuigheall chruaidh. Faodar an t-airgead an uairsin fhaighinn air ais bhon fhuasgladh tro dhiofar dhòighean, leithid lughdachadh le àidseant lughdachadh iomchaidh (me, duslach sinc). Tha am pròiseas seo gu math èifeachdach agus is e aon de na dòighean as cumanta a thathas a’ cleachdadh airson airgead a thoirt a-mach air sgèile mhòr.

5.2 Beachdachaidhean Àrainneachdail

Ach, tha cleachdadh sodium cyanide anns a 'phròiseas tarraing airgid a' togail draghan àrainneachd. Is e stuth fìor phuinnseanta a th’ ann an cyanide, agus faodaidh aodion no faighinn cuidhteas neo-iomchaidh de cyanide - anns a bheil fuasglaidhean buaidh mhòr a thoirt air an àrainneachd. Mar sin, tha riaghailtean àrainneachd teann nan àite gus dèanamh cinnteach gu bheilear a’ làimhseachadh agus a’ faighinn cuidhteas cyanide gu sàbhailte sa ghnìomhachas mèinnearachd. Tha mòran de chompanaidhean mèinnearachd cuideachd a’ leasachadh dhòighean eile gus cleachdadh cyanide a lughdachadh no gus cyanide a làimhseachadh - anns a bheil sgudal ann an dòigh nas èifeachdaiche. A dh'aindeoin nan dùbhlain sin, tha an t-eadar-obrachadh eadar sulfide airgid agus sodium cyanide fhathast na phròiseas cudromach ann an gnìomhachas mèinneadh airgid air sgàth cho èifeachdach 'sa tha e ann an tarraing airgid.

6. co-dhùnadh

Is e pròiseas ceimigeach iom-fhillte a th’ anns an ath-bhualadh eadar sulfide airgid agus sodium cyanide le tagraidhean cudromach ann a bhith a’ toirt a-mach airgead. Tha tuigse air prionnsapalan ath-bhualadh, cumhaichean, cineataigs, agus tagraidhean deatamach airson pròiseasan gnìomhachais a bharrachadh agus airson dèiligeadh ri draghan àrainneachd co-cheangailte ri cleachdadh cyanide. Is dòcha gum bi tuilleadh rannsachaidh san raon seo a’ cuimseachadh air a bhith a’ leasachadh suidheachaidhean ath-bhualadh nas èifeachdaiche, a’ leasachadh roghnachas an ath-bhualadh, agus a’ lorg dhòighean eile gus cleachdadh cyanide ann an às-tharraing airgid a chuir an àite no a lughdachadh.