ការស្រាវជ្រាវលើប្រតិកម្មរវាងប្រាក់ស៊ុលហ្វីត និងសូដ្យូមស៊ីយ៉ាន

1 ។ សេចក្តីផ្តើម

ប្រតិកម្មរវាង ស៊ុលហ្វីតប្រាក់ (\(Ag_2S \)) និង សូដ្យូម cyanide (\(NaCN \)) មានផលប៉ះពាល់យ៉ាងសំខាន់ក្នុងវិស័យផ្សេងៗ ជាពិសេសក្នុងការទាញយកប្រាក់ពីរ៉ែរបស់វា។ ការយល់ដឹងអំពីប្រតិកម្មនេះគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការឧស្សាហកម្ម និងសម្រាប់ការយល់ដឹងកាន់តែស៊ីជម្រៅនៃលំនឹងគីមី និង kinetics នៅក្នុងប្រព័ន្ធស្មុគស្មាញ។

2. គោលការណ៍ប្រតិកម្ម

2.1 សមីការគីមី

ប្រតិកម្មរវាងស៊ុលហ្វីតប្រាក់និង សូដ្យូម Cyanide អាចត្រូវបានតំណាង

b សមីការគីមីខាងក្រោមនៅក្នុងវត្តមាននៃខ្យល់៖\(2Ag_2S + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Ag(CN)_2] + 4NaOH + 2S\)

នៅក្នុងប្រតិកម្មនេះ, ស៊ុលហ្វីតប្រាក់មានប្រតិកម្មជាមួយ សូដ្យូម cyanide. ប្រាក់នៅក្នុងស៊ុលហ្វីតប្រាក់បង្កើតជាអ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញប្រាក់ ស៊ីអ៊ីតណែត អ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញ \([Ag(CN)_2]^{-} \) ខណៈពេលដែលស្ពាន់ធ័រនៅក្នុងស៊ុលហ្វីតប្រាក់ត្រូវបានកត់សុីទៅជាស្ពាន់ធ័រធាតុ។ អុកស៊ីសែននៅក្នុងខ្យល់ចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មដើរតួជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម។

2.2 ការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញ

ប្រាក់មានទំនោរខ្លាំងក្នុងការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញជាមួយអ៊ីយ៉ុងស៊ីយ៉ាន។ ការបង្កើត \([Ag(CN)_2]^{-} \) ត្រូវបានជំរុញដោយស្ថេរភាពខ្ពស់នៃអ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញនេះ។ ថេរលំនឹងសម្រាប់ការបង្កើត \([Ag(CN)_2]^{-} \) មានទំហំធំល្មម ដែលមានន័យថា ប្រតិកម្មនៃអ៊ីយ៉ុងប្រាក់ជាមួយអ៊ីយ៉ុងស៊ីយ៉ានុតដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញនេះគឺមានអំណោយផលខ្លាំង។ អ៊ីយ៉ុងស្មុគ្រស្មាញ \([Ag(CN)_2]^{-}\) គឺរលាយក្នុងទឹកច្រើនជាង បើប្រៀបធៀបទៅនឹងស៊ុលហ្វីតប្រាក់ ដែលមិនរលាយ។ ភាពខុសគ្នានៃការរលាយនេះគឺជាកត្តាសំខាន់នៅក្នុងដំណើរការប្រតិកម្មទាំងមូល។

2.3 អុកស៊ីតកម្មនៃស្ពាន់ធ័រ

ស្ពាន់ធ័រនៅក្នុងស៊ុលហ្វីតប្រាក់ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម -2 ។ ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មជាមួយសូដ្យូម cyanide នៅក្នុងវត្តមាននៃខ្យល់ស្ពាន់ធ័រត្រូវបានកត់សុី។ អុកស៊ីសែនពីខ្យល់ផ្តល់ថាមពលអុកស៊ីតកម្ម។ ការកត់សុីនៃស្ពាន់ធ័រពី -2 ទៅ 0 (ស្ពាន់ធ័រធាតុ) គឺជាផ្នែកសំខាន់នៃយន្តការប្រតិកម្ម។ ផ្លូវប្រតិកម្មសម្រាប់ការកត់សុីនៃស្ពាន់ធ័រពាក់ព័ន្ធនឹងស៊េរីនៃអេឡិចត្រុង - ជំហានផ្ទេរដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងអត្រាប្រតិកម្មរួមនិងការបង្កើតផលិតផល។

3. លក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម

3.1 ការពិចារណាអំពីទែម៉ូឌីណាមិក

តាមទែរម៉ូឌីណាមិក ប្រតិកម្មដោយផ្ទាល់នៃស៊ុលហ្វីតប្រាក់ជាមួយស៊ីយ៉ានណុលសូដ្យូម ដោយគ្មានវត្តមានរបស់ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដូចជាខ្យល់មានការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដោយឥតគិតថ្លៃ Gibbs (\(\Delta G> 0\)) ។ នេះបង្ហាញថាប្រតិកម្មមិនកើតឡើងដោយឯកឯងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ។ ថេរលំនឹង (\(K\)) សម្រាប់ប្រតិកម្ម \(Ag_2S + 4NaCN\rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2]+Na_2S\) គឺតូច។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលដែលអុកស៊ីសែនត្រូវបានណែនាំ ប្រតិកម្មទាំងមូលនឹងទៅជាឯកឯង។ អុកស៊ីតកម្មនៃស្ពាន់ធ័រដោយអុកស៊ីហ៊្សែនផ្តល់នូវកម្លាំងជំរុញដើម្បីយកឈ្នះលើការមិនឯកឯងនៃប្រតិកម្មដំបូងរវាងស៊ុលហ្វីតប្រាក់និងសូដ្យូម cyanide ។

3.2 តម្រូវការប្រមូលផ្តុំ

ដើម្បីឱ្យប្រតិកម្មដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព កំហាប់គ្រប់គ្រាន់នៃសារធាតុសូដ្យូមស៊ីយ៉ានតត្រូវបានទាមទារ។ ដោយសារប្រាក់ស៊ុលហ្វីតមិនរលាយក្នុងទឹក កំហាប់ខ្ពស់នៃអ៊ីយ៉ុង cyanide ត្រូវការជាចាំបាច់ដើម្បីស្មុគ្រស្មាញជាមួយអ៊ីយ៉ុងប្រាក់ដែលត្រូវបានបញ្ចេញយឺតៗពីស៊ុលហ្វីតប្រាក់។ ការគណនាបានបង្ហាញថាសម្រាប់ \(0.1mol\) នៃ \(Ag_2S\) ដើម្បីរំលាយនៅក្នុង \(1L\) នៃដំណោះស្រាយ \(NaCN\) កំហាប់អប្បបរមានៃ \(NaCN\) ដែលត្រូវការគឺប្រហែល \(12.97mol/L\) ។ តម្រូវការកំហាប់ខ្ពស់នេះគឺដោយសារតែភាពរលាយទាបនៃស៊ុលហ្វីតប្រាក់ និងតម្រូវការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងនៃស្មុគស្មាញ - ប្រតិកម្មនៃការបង្កើតឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតប្រាក់ - អ៊ីយ៉ុងស្មុគ្រស្មាញ cyanide ។

3.3 សីតុណ្ហភាពនិងសម្ពាធ

ទោះបីជាប្រតិកម្មរវាងសូដ្យូមស៊ុលហ្វីត និងសូដ្យូមស៊ីយ៉ានតអាចកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ក៏ដោយ ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពជាទូទៅអាចបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្ម។ សីតុណ្ហភាពកាន់តែខ្ពស់បង្កើនថាមពល kinetic នៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម ដែលនាំឱ្យមានការប៉ះទង្គិចញឹកញាប់ និងខ្លាំងក្លា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំងក៏អាចបណ្តាលឱ្យមានប្រតិកម្មចំហៀងផងដែរ ដូចជាការរលាយនៃសមាសធាតុ cyanide ។ សម្ពាធមិនមានផលប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់យ៉ាងសំខាន់លើប្រតិកម្មនេះក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មតានោះទេព្រោះវាជាប្រតិកម្មនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous និងមិនមែនជាប្រតិកម្មឧស្ម័នដំណាក់កាលដែលការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធនឹងមានឥទ្ធិពលកាន់តែច្បាស់។

4. ប្រតិកម្ម Kinetics

4.1 ការកំណត់អត្រាប្រតិកម្ម

អត្រាប្រតិកម្មនៃស៊ុលហ្វីតប្រាក់ជាមួយសូដ្យូម cyanide អាចត្រូវបានកំណត់ដោយវិធីសាស្ត្រពិសោធន៍។ តាមរយៈការវាស់ស្ទង់ការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្ម (ដូចជាប្រាក់ស៊ុលហ្វីត ឬសូដ្យូមស៊ីយ៉ានត) ឬផលិតផល (ដូចជាប្រាក់ - អ៊ីយ៉ុងស្មុគ្រស្មាញ cyanide ឬស្ពាន់ធ័រ) តាមពេលវេលា អត្រាប្រតិកម្មអាចត្រូវបានគណនា។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងការពិសោធន៍ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រជាបាច់ គំរូអាចត្រូវបានគេយកនៅចន្លោះពេលទៀងទាត់ ហើយកំហាប់នៃប្រាក់ - អ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញ cyanide នៅក្នុងដំណោះស្រាយអាចត្រូវបានវាស់ដោយប្រើបច្ចេកទេសវិភាគដូចជា spectrophotometry ឬ ion - electrodes ជ្រើសរើស។ អត្រានៃការបង្កើតប្រាក់ - អ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញ cyanide ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាអត្រាប្រតិកម្មទាំងមូល។

4.2 អត្រា - កំណត់ជំហាន

យន្តការប្រតិកម្មនៃស៊ីយ៉ានុតស៊ុលហ្វីតប្រាក់គឺស្មុគស្មាញ ហើយពាក់ព័ន្ធនឹងជំហានជាច្រើន។ អត្រា - កំណត់ជំហានទំនងជាជំហានយឺតបំផុតក្នុងលំដាប់ប្រតិកម្ម។ ជំហានសំខាន់មួយគឺការរំលាយប្រាក់ស៊ុលហ្វីត ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបញ្ចេញអ៊ីយ៉ុងប្រាក់ និងអ៊ីយ៉ុងស្ពាន់ធ័រ។ ការស្មុគ្រស្មាញនៃអ៊ីយ៉ុងប្រាក់ជាមួយអ៊ីយ៉ុង cyanide គឺលឿនធៀបនឹងការរលាយនៃស៊ុលហ្វីតប្រាក់។ ការកត់សុីនៃស្ពាន់ធ័រដោយអុកស៊ីសែនក៏ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងអត្រាប្រតិកម្មទាំងមូល។ ប្រសិនបើការផ្គត់ផ្គង់អុកស៊ីសែនមានកម្រិត វាអាចក្លាយជាអត្រា - កត្តាកំណត់។ លើសពីនេះទៀត ការសាយភាយនៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម (ដូចជាអ៊ីយ៉ុង cyanide និងអុកស៊ីសែន) ទៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតស៊ុលហ្វីតប្រាក់ ក៏អាចប៉ះពាល់ដល់អត្រាប្រតិកម្ម ជាពិសេសក្នុងករណីដែលទំហំភាគល្អិតនៃស៊ុលហ្វីតប្រាក់មានទំហំធំ។

4.3 គំរូគណិតវិទ្យា

គំរូគណិតវិទ្យាត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីពណ៌នាអំពី kinetics ប្រតិកម្មនៃ silver sulfide cyanidation ។ គំរូមួយដែលគេប្រើជាទូទៅគឺការរួញតូច - គំរូស្នូល។ គំរូនេះសន្មត់ថា ប្រតិកម្មកើតឡើងលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតស៊ុលហ្វីតប្រាក់រឹង ហើយនៅពេលដែលប្រតិកម្មកើតឡើង ស្នូលនៃស៊ុលហ្វីតប្រាក់ដែលមិនមានប្រតិកម្មនឹងរួញ។ គំរូនេះគិតគូរពីកត្តាដូចជាការសាយភាយនៃប្រតិកម្មតាមរយៈស្រទាប់ផលិតផល (ស្ពាន់ធ័រ និងផលិតផលប្រតិកម្មផ្សេងទៀតដែលអាចបង្កើតនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតស៊ុលហ្វីតប្រាក់) អត្រាប្រតិកម្មគីមីនៅលើផ្ទៃ និងលំនឹងនៃភាពស្មុគស្មាញក្នុងដំណាក់កាលនៃដំណោះស្រាយ។ ដោយប្រើគំរូនេះ ការទស្សន៍ទាយអាចត្រូវបានធ្វើឡើងអំពីអត្រាប្រតិកម្មក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗគ្នា ដូចជាកំហាប់នៃសូដ្យូម ស៊ីយ៉ានុត និងអុកស៊ីហ៊្សែនខុសៗគ្នា ទំហំភាគល្អិតនៃស៊ុលហ្វីតប្រាក់ និងសីតុណ្ហភាព។ លទ្ធផលពិសោធន៍ជាទូទៅត្រូវបានគេរកឃើញថាមានកិច្ចព្រមព្រៀងល្អជាមួយនឹងការព្យាករណ៍នៃគំរូគណិតវិទ្យាបែបនេះ។

5 ។ កម្មវិធី

5.1 ការទាញយកប្រាក់ពីរ៉ែ

ប្រតិកម្មរវាងប្រាក់ស៊ុលហ្វីត និងសូដ្យូម cyanide ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មរ៉ែសម្រាប់ការទាញយកប្រាក់ពីរ៉ែស៊ុលហ្វីត។ នៅក្នុងដំណើរការធម្មតានៃសារធាតុ cyanidation ប្រាក់ដែលបានកំទេច - រ៉ែ bearing ត្រូវបានព្យាបាលដោយដំណោះស្រាយ dilute នៃ sodium cyanide ។ ប្រាក់ស៊ុលហ្វីតនៅក្នុងរ៉ែមានប្រតិកម្មជាមួយសូដ្យូមស៊ីយ៉ានិតដើម្បីបង្កើតជាប្រាក់រលាយ - ស្មុគ្រស្មាញស៊ីយ៉ាន។ បនា្ទាប់ពីប្រតិកម្ម សូលុយស្យុងដែលមានសារធាតុប្រាក់ - ស្មុគ្រស្មាញ cyanide ត្រូវបានបំបែកចេញពីសំណល់រឹង។ បន្ទាប់មកប្រាក់អាចត្រូវបានយកមកវិញពីដំណោះស្រាយតាមរយៈវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗដូចជាការកាត់បន្ថយជាមួយនឹងភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយសមរម្យ (ឧទាហរណ៍ ធូលីស័ង្កសី)។ ដំណើរការនេះមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងជាវិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំនោមវិធីសាស្រ្តដែលប្រើជាទូទៅបំផុតសម្រាប់ខ្នាតធំ ការទាញយកប្រាក់.

5.2 ការពិចារណាអំពីបរិស្ថាន

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់សារធាតុសូដ្យូម ស៊ីយ៉ានុត ក្នុងដំណើរការទាញយកប្រាក់ ធ្វើឱ្យមានការព្រួយបារម្ភអំពីបរិស្ថាន។ សារធាតុ Cyanide គឺជាសារធាតុពុលខ្លាំង ហើយការលេចធ្លាយ ឬការចោលមិនត្រឹមត្រូវនៃសារធាតុ Cyanide ដែលអាចមានផលប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានធ្ងន់ធ្ងរ។ ដូច្នេះ បទប្បញ្ញត្តិ​បរិស្ថាន​តឹងរ៉ឹង​ត្រូវ​មាន​ដើម្បី​ធានា​បាន​នូវ​ការ​គ្រប់គ្រង និង​ការ​ចោល​សារធាតុ​ស៊ីយ៉ាន​ដោយ​សុវត្ថិភាព​ក្នុង​ឧស្សាហកម្ម​រ៉ែ។ ក្រុមហ៊ុនរុករករ៉ែជាច្រើនក៏កំពុងបង្កើតវិធីសាស្ត្រជំនួសផងដែរ ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់សារធាតុស៊ីយ៉ានុត ឬព្យាបាលសារធាតុស៊ីយ៉ានុត ដែលផ្ទុកកាកសំណល់កាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព។ ទោះបីជាមានបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះក៏ដោយ ប្រតិកម្មរវាងស៊ុលហ្វីតប្រាក់ និងសូដ្យូម ស៊ីយ៉ានត នៅតែជាដំណើរការដ៏សំខាន់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មរ៉ែប្រាក់ ដោយសារប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការទាញយកប្រាក់។

6 ។ សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ប្រតិកម្មរវាងសូដ្យូមស៊ុលហ្វីត និងសូដ្យូមស៊ីយ៉ានត គឺជាដំណើរការគីមីដ៏ស្មុគ្រស្មាញ ជាមួយនឹងកម្មវិធីសំខាន់ៗក្នុងការទាញយកប្រាក់។ ការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍ប្រតិកម្ម លក្ខខណ្ឌ kinetics និងកម្មវិធីគឺចាំបាច់សម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការឧស្សាហកម្ម និងសម្រាប់ការដោះស្រាយកង្វល់បរិស្ថានដែលទាក់ទងនឹងការប្រើប្រាស់សារធាតុ cyanide ។ ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមលើផ្នែកនេះអាចផ្តោតលើការបង្កើតលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុន ការកែលម្អជម្រើសនៃប្រតិកម្ម និងការស្វែងរកវិធីសាស្ត្រជំនួសដើម្បីជំនួស ឬកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់សារធាតុស៊ីយ៉ានុតក្នុងការទាញយកប្រាក់។