ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງ Silver Sulfide ແລະ Sodium Cyanide

1. ການນໍາສະເຫນີ

ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງ ເງິນ sulfide (\(Ag_2S \)) ແລະ ໂຊດຽມໄຊຢາໄນ (\(NaCN \)) ມີ​ຄວາມ​ໝາຍ​ສຳຄັນ​ໃນ​ຂົງ​ເຂດ​ຕ່າງໆ, ໂດຍ​ສະ​ເພາະ​ແມ່ນ​ການ​ຂຸດ​ຄົ້ນ​ເງິນ​ຈາກ​ແຮ່​ທາດ. ຄວາມເຂົ້າໃຈຕິກິຣິຍານີ້ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການອຸດສາຫະກໍາແລະສໍາລັບຄວາມເຂົ້າໃຈເລິກເຊິ່ງຂອງຄວາມສົມດຸນທາງເຄມີແລະ kinetics ໃນລະບົບສະລັບສັບຊ້ອນ.

2. ຫຼັກການປະຕິກິລິຍາ

2.1 ສົມຜົນທາງເຄມີ

ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງ sulfide ເງິນແລະ ໂຊດຽມໄຊຢາໄນ ສາມາດເປັນຕົວແທນ

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

ໃນຕິກິຣິຍານີ້, sulfide ເງິນ reacts ກັບ ໂຊດຽມໄຊຢາໄນ. ເງິນໃນ sulfide ເງິນປະກອບເປັນ ion ສະລັບສັບຊ້ອນ, ເງິນ ທາດໄຊຢາໄນ ໄອອອນຊັບຊ້ອນ \([Ag(CN)_2]^{-} \), ໃນຂະນະທີ່ຊູນຟູຣິກໃນ sulfide ເງິນຖືກ oxidized ເປັນ sulfur ອົງປະກອບ. ອົກຊີເຈນໃນອາກາດເຂົ້າຮ່ວມໃນປະຕິກິລິຍາ, ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສານ oxidizing.

2.2 ການສ້າງທາດໄອອອນທີ່ຊັບຊ້ອນ

ເງິນມີແນວໂນ້ມທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ຈະປະກອບເປັນ ions ສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີ ion cyanide. ການສ້າງຕັ້ງຂອງ \([Ag(CN)_2]^{-} \) ຖືກຂັບເຄື່ອນໂດຍຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງຂອງ ion ສະລັບສັບຊ້ອນນີ້. ຄວາມສົມດຸນຄົງທີ່ສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງຂອງ \([Ag(CN)_2]^{-} \) ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າປະຕິກິລິຍາຂອງ ion ເງິນກັບ ion cyanide ປະກອບເປັນສະລັບສັບຊ້ອນນີ້ແມ່ນເອື້ອອໍານວຍສູງ. ທາດໄອອອນຊັບຊ້ອນ \([Ag(CN)_2]^{-}\) ແມ່ນລະລາຍໃນນ້ຳໄດ້ຫຼາຍກວ່າສົມທຽບກັບເງິນ sulfide, ເຊິ່ງບໍ່ລະລາຍ. ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການລະລາຍນີ້ແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນໃນຂະບວນການຕິກິຣິຍາໂດຍລວມ.

2.3 ການຜຸພັງຂອງຊູນຟູຣິກ

ຊູນຟູຣິກໃນ sulfide ເງິນແມ່ນຢູ່ໃນສະຖານະ oxidation -2. ໃນລະຫວ່າງການປະຕິກິລິຍາກັບ sodium cyanide ໃນທີ່ປະທັບຂອງອາກາດ, ຊູນຟູຣິກໄດ້ຖືກ oxidized. ອົກຊີເຈນຈາກອາກາດສະຫນອງພະລັງງານ oxidizing. ການຜຸພັງຂອງຊູນຟູຣິກຈາກ -2 ຫາ 0 (ຊູນຟູຣິກອົງປະກອບ) ແມ່ນສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ສໍາຄັນຂອງກົນໄກການຕິກິຣິຍາ. ເສັ້ນທາງຕິກິຣິຍາສໍາລັບການຜຸພັງຂອງຊູນຟູຣິກປະກອບດ້ວຍຊຸດຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ - ຂັ້ນຕອນການໂອນ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບອັດຕາການຕິກິຣິຍາໂດຍລວມແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງຜະລິດຕະພັນ.

3. ເງື່ອນໄຂປະຕິກິລິຍາ

3.1 ການພິຈາລະນາ Thermodynamic

Thermodynamically, ປະຕິກິລິຍາໂດຍກົງຂອງ sulfide ເງິນກັບ sodium cyanide ໂດຍບໍ່ມີການປະກົດຕົວຂອງສານ oxidizing ເຊັ່ນ: ອາກາດມີການປ່ຽນແປງ Gibbs ຟຣີພະລັງງານໃນທາງບວກ (\(\Delta G>0\)). ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າປະຕິກິລິຍາແມ່ນບໍ່ spontaneous ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂມາດຕະຖານ. ຄວາມສົມດຸນຄົງທີ່ (\(K\)) ສໍາລັບປະຕິກິລິຍາ \(Ag_2S + 4NaCN\rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2]+Na_2S\) ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອອົກຊີເຈນຖືກນໍາສະເຫນີ, ປະຕິກິລິຍາໂດຍລວມຈະກາຍເປັນ spontaneous. ການຜຸພັງຂອງຊູນຟູຣິກໂດຍອົກຊີເຈນທີ່ສະຫນອງການຂັບເຄື່ອນເພື່ອເອົາຊະນະການບໍ່ spontaneity ຂອງຕິກິຣິຍາເບື້ອງຕົ້ນລະຫວ່າງ sulfide ເງິນແລະ sodium cyanide.

3.2 ຄວາມຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ

ເພື່ອໃຫ້ປະຕິກິລິຍາຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ sodium cyanide ແມ່ນພຽງພໍ. ເນື່ອງຈາກ sulfide ເງິນແມ່ນບໍ່ລະລາຍໃນນ້ໍາ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງຂອງ ions cyanide ແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອສະລັບສັບຊ້ອນກັບ ions ເງິນທີ່ປ່ອຍອອກມາຢ່າງຊ້າໆຈາກ sulfide ເງິນ. ການຄິດໄລ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສໍາລັບ \(0.1mol\) ຂອງ \(Ag_2S\) ທີ່ຈະລະລາຍໃນ \(1L\) ຂອງການແກ້ໄຂ \(NaCN\), ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງ \(NaCN\) ຕ້ອງການແມ່ນປະມານ \(12.97mol/L\). ຄວາມຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການລະລາຍຕ່ໍາຂອງ sulfide ເງິນແລະຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະປ່ຽນຄວາມສົມດຸນຂອງສະລັບສັບຊ້ອນ - ປະຕິກິລິຍາການສ້າງຕັ້ງໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງເງິນ - cyanide complex ion .

3.3 ອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນ

ເຖິງແມ່ນວ່າປະຕິກິລິຢາລະຫວ່າງ sulfide ເງິນແລະ sodium cyanide ສາມາດເກີດຂຶ້ນໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸນຫະພູມໂດຍທົ່ວໄປສາມາດເລັ່ງອັດຕາການຕິກິຣິຍາ. ອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນເພີ່ມພະລັງງານ kinetic ຂອງໂມເລກຸນ reactant, ນໍາໄປສູ່ການປະທະກັນເລື້ອຍໆແລະແຂງແຮງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ອຸນຫະພູມທີ່ສູງທີ່ສຸດອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງ, ເຊັ່ນ: ການທໍາລາຍຂອງສານປະກອບໄຊຢາໄນ. ຄວາມກົດດັນບໍ່ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ປະຕິກິລິຍານີ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂປົກກະຕິ, ຍ້ອນວ່າມັນເປັນປະຕິກິລິຍາໃນການແກ້ໄຂທີ່ມີນ້ໍາແລະບໍ່ແມ່ນປະຕິກິລິຍາຂອງອາຍແກັສ - ເຊິ່ງການປ່ຽນແປງຄວາມກົດດັນຈະມີຜົນກະທົບທີ່ຊັດເຈນກວ່າ.

4. ປະຕິກິລິຍາ Kinetics

4.1 ການກໍານົດອັດຕາປະຕິກິລິຍາ

ອັດຕາການຕິກິຣິຍາຂອງ sulfide ເງິນກັບ sodium cyanide ສາມາດຖືກກໍານົດໂດຍຜ່ານວິທີການທົດລອງ. ໂດຍການວັດແທກການປ່ຽນແປງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງທາດປະຕິກອນ (ເຊັ່ນ: sulfide ເງິນຫຼື sodium cyanide) ຫຼືຜະລິດຕະພັນ (ເຊັ່ນ: ເງິນ - cyanide complex ion ຫຼື sulfur) ໃນໄລຍະເວລາ, ອັດຕາການຕິກິຣິຍາສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນການທົດລອງ reactor batch, ຕົວຢ່າງສາມາດໄດ້ຮັບການປະຕິບັດໃນໄລຍະປົກກະຕິ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເງິນ - cyanide ສະລັບສັບຊ້ອນ ion ໃນການແກ້ໄຂສາມາດໄດ້ຮັບການວັດແທກໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກການວິເຄາະເຊັ່ນ spectrophotometry ຫຼື ion - electrodes ເລືອກ. ອັດຕາການສ້າງຕັ້ງຂອງເງິນ - cyanide complex ion ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ອັດຕາການຕິກິຣິຍາໂດຍລວມ.

4.2 ອັດຕາ - ການກໍານົດຂັ້ນຕອນ

ກົນໄກປະຕິກິລິຍາຂອງ ciyanidation sulfide ເງິນແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນແລະປະກອບດ້ວຍຫຼາຍຂັ້ນຕອນ. ອັດຕາ - ຂັ້ນຕອນການກໍານົດແມ່ນອາດຈະເປັນຂັ້ນຕອນຊ້າທີ່ສຸດໃນລໍາດັບຕິກິຣິຍາ. ຫນຶ່ງໃນຂັ້ນຕອນທີ່ສໍາຄັນແມ່ນການລະລາຍຂອງ sulfide ເງິນ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ອຍ ions ເງິນແລະ sulfur ions. ສະລັບສັບຊ້ອນຂອງ ion ເງິນກັບ ion cyanide ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໄວເມື່ອທຽບກັບການລະລາຍຂອງ sulfide ເງິນ. ການຜຸພັງຂອງຊູນຟູຣິກໂດຍອົກຊີເຈນຍັງມີບົດບາດສໍາຄັນໃນອັດຕາການຕິກິຣິຍາໂດຍລວມ. ຖ້າການສະຫນອງອົກຊີເຈນແມ່ນຈໍາກັດ, ມັນອາດຈະກາຍເປັນອັດຕາ - ປັດໄຈການກໍານົດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການແຜ່ກະຈາຍຂອງໂມເລກຸນ reactant (ເຊັ່ນ: ion cyanide ແລະອົກຊີເຈນ) ກັບຫນ້າດິນຂອງອະນຸພາກ sulfide ເງິນຍັງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອັດຕາການຕິກິຣິຍາ, ໂດຍສະເພາະໃນກໍລະນີທີ່ຂະຫນາດອະນຸພາກຂອງ sulfide ເງິນແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່.

4.3 ການສ້າງແບບຈໍາລອງທາງຄະນິດສາດ

ແບບຈໍາລອງທາງຄະນິດສາດໄດ້ຖືກພັດທະນາເພື່ອອະທິບາຍ kinetics ຕິກິຣິຍາຂອງ ciyanidation sulfide ເງິນ. ຮູບແບບຫນຶ່ງທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນການຫົດຕົວ - core model . ຮູບແບບນີ້ສົມມຸດວ່າຕິກິຣິຍາເກີດຂຶ້ນຢູ່ດ້ານຂອງອະນຸພາກ sulfide ເງິນແຂງ, ແລະໃນເວລາທີ່ຕິກິຣິຍາດໍາເນີນການ, ຫຼັກຂອງ sulfide ເງິນ unreacted ຫົດຕົວ. ຮູບແບບດັ່ງກ່າວໄດ້ພິຈາລະນາປັດໄຈຕ່າງໆເຊັ່ນການແຜ່ກະຈາຍຂອງ reactants ຜ່ານຊັ້ນຜະລິດຕະພັນ (ຊູນຟູຣິກແລະຜະລິດຕະພັນຕິກິຣິຍາອື່ນໆທີ່ອາດຈະປະກອບຢູ່ດ້ານຂອງອະນຸພາກ sulfide ເງິນ), ອັດຕາການຕິກິຣິຍາເຄມີຢູ່ດ້ານ, ແລະຄວາມສົມດຸນຂອງສະລັບສັບຊ້ອນໃນໄລຍະການແກ້ໄຂ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ຕົວແບບນີ້, ສາມາດຄາດຄະເນກ່ຽວກັບອັດຕາການຕິກິຣິຍາພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ sodium cyanide ແລະອົກຊີ, ຂະຫນາດອະນຸພາກຂອງ sulfide ເງິນ, ແລະອຸນຫະພູມ. ຜົນການທົດລອງໄດ້ພົບເຫັນໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວວ່າຢູ່ໃນຄວາມເຫັນດີກັບການຄາດຄະເນຂອງແບບຈໍາລອງທາງຄະນິດສາດດັ່ງກ່າວ.

5 ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

5.1 ການສະກັດເອົາເງິນຈາກແຮ່

ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງເງິນ sulfide ແລະ sodium cyanide ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ສໍາລັບການສະກັດເອົາເງິນຈາກແຮ່ sulfide. ໃນຂະບວນການ cyanidation ປົກກະຕິ, ເງິນທີ່ເກິດ - ແຮ່ bearing ໄດ້ຖືກປະຕິບັດດ້ວຍການແກ້ໄຂເຈືອຈາງຂອງ sodium cyanide. sulfide ເງິນໃນແຮ່ປະຕິກິລິຍາກັບ sodium cyanide ເພື່ອສ້າງເປັນເງິນທີ່ລະລາຍ - cyanide complex. ຫຼັງຈາກປະຕິກິລິຍາ, ການແກ້ໄຂທີ່ປະກອບດ້ວຍເງິນ - cyanide complex ຖືກແຍກອອກຈາກສານຕົກຄ້າງແຂງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເງິນສາມາດຟື້ນຕົວຈາກການແກ້ໄຂໂດຍຜ່ານວິທີການຕ່າງໆ, ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນດ້ວຍສານຫຼຸດຜ່ອນທີ່ເຫມາະສົມ (ຕົວຢ່າງ, ຝຸ່ນສັງກະສີ). ຂະບວນການນີ້ແມ່ນມີປະສິດທິພາບສູງແລະເປັນຫນຶ່ງໃນວິທີການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດສໍາລັບຂະຫນາດໃຫຍ່ ການສະກັດເອົາເງິນ.

5.2 ການພິຈາລະນາດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການໃຊ້ໂຊດຽມໄຊຢາໄນໃນຂະບວນການຂຸດຄົ້ນເງິນໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກັງວົນຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. Cyanide ເປັນສານທີ່ເປັນພິດສູງ, ແລະການຮົ່ວໄຫຼຫຼືການກໍາຈັດທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຂອງ cyanide - ບັນຈຸມີການແກ້ໄຂສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຮ້າຍແຮງ. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບຽບການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມຢ່າງເຂັ້ມງວດ ເພື່ອຮັບປະກັນການຄຸ້ມຄອງ ແລະ ການກໍາຈັດທາດໄຊຢາໄນຢ່າງປອດໄພໃນອຸດສາຫະກໍາຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່. ບໍລິສັດຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ຈໍານວນຫຼາຍຍັງກໍາລັງພັດທະນາວິທີການທາງເລືອກເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການນໍາໃຊ້ສານໄຊຢາໄນຫຼືການປິ່ນປົວສານໄຊຢາໄນ - ບັນຈຸສິ່ງເສດເຫຼືອຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ເຖິງວ່າຈະມີສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້, ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງ silver sulfide ແລະ sodium cyanide ຍັງຄົງເປັນຂະບວນການທີ່ສໍາຄັນໃນອຸດສາຫະກໍາຂຸດຄົ້ນເງິນເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບສູງໃນການສະກັດເອົາເງິນ.

6 ສະຫຼຸບ

ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງ sulfide ເງິນແລະ sodium cyanide ແມ່ນຂະບວນການທາງເຄມີທີ່ສັບສົນທີ່ມີການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນໃນການສະກັດເອົາເງິນ. ຄວາມເຂົ້າໃຈຫຼັກການຕິກິຣິຍາ, ເງື່ອນໄຂ, kinetics, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການອຸດສາຫະກໍາແລະສໍາລັບການແກ້ໄຂບັນຫາສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການນໍາໃຊ້ຂອງ cyanide. ການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມອີກໃນຂົງເຂດນີ້ອາດຈະສຸມໃສ່ການພັດທະນາເງື່ອນໄຂການປະຕິກິລິຢາທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ, ການປັບປຸງການເລືອກປະຕິກິລິຢາ, ແລະຊອກຫາວິທີທາງເລືອກເພື່ອທົດແທນຫຼືຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ cyanide ໃນການສະກັດເອົາເງິນ.