Iwadi lori Idahun laarin Silver Sulfide ati Sodium Cyanide

1. ifihan

Awọn lenu laarin Fadaka sulfide (\(Ag_2S \)) ati iṣuu soda cyanide (\(NaCN \)) ni awọn ipa pataki ni ọpọlọpọ awọn aaye, ni pataki ni yiyọ fadaka lati awọn irin rẹ. Lílóye ìhùwàpadà yìí ṣe pàtàkì fún ìmúpadàsẹ̀ àwọn ìlànà ilé iṣẹ́ àti fún ìjìnlẹ̀ ìjìnlẹ̀ òye kẹ́míkà àti ẹ̀jẹ̀ nínú àwọn ètò dídíjú.

2. Awọn Ilana Aṣeyọri

2.1 Kemikali Idogba

Awọn lenu laarin fadaka sulfide ati Iṣuu soda Cyanide le ṣe aṣoju

b idogba kemikali atẹle ni iwaju afẹfẹ:\(2Ag_2S + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Ag(CN)_2] + 4NaOH + 2S\)

Ni yi lenu, fadaka sulfide reacts pẹlu iṣuu soda cyanide. Fadaka ni sulfide fadaka ṣe ion eka kan, fadaka cyanide eka ion \ ([Ag (CN)_2]^{-} \), nigba ti imi-ọjọ ti o wa ninu sulfide fadaka jẹ oxidized si imi-ọjọ ipilẹ. Awọn atẹgun ti o wa ninu afẹfẹ ṣe alabapin ninu iṣesi, ṣiṣe bi oluranlowo oxidizing.

2.2 Complex Ion Ibiyi

Fadaka ni ifarahan ti o lagbara lati ṣe awọn ions eka pẹlu awọn ions cyanide. Ipilẹṣẹ ti \([Ag (CN)_2]^{-} \) ni a ṣe nipasẹ iduroṣinṣin giga ti ion eka yii. Iwontunwonsi ibakan fun idasile \([Ag(CN)_2]^{-} \) tobi jo mo, eyi ti o tumo si wipe esi ti fadaka ions pẹlu cyanide ions lati dagba eka yi jẹ gidigidi ọjo. ion eka \ ([Ag (CN)_2]^{-} \) jẹ diẹ tiotuka ninu omi ni akawe si sulfide fadaka, eyiti ko ṣee ṣe. Iyatọ solubility yii jẹ ifosiwewe bọtini ninu ilana ifaseyin gbogbogbo.

2.3 Oxidiation ti Sulfur

Efin ni sulfide fadaka wa ni ipo ifoyina -2. Lakoko ifaseyin pẹlu iṣuu soda cyanide ni iwaju afẹfẹ, sulfur jẹ oxidized. Awọn atẹgun lati afẹfẹ pese agbara oxidizing. Ifoyina ti imi-ọjọ lati -2 si 0 (efin efin eroja) jẹ apakan pataki ti ẹrọ ifaseyin. Awọn ipa ọna ifoyina fun ifoyina ti sulfur jẹ lẹsẹsẹ elekitironi - awọn igbesẹ gbigbe, eyiti o ni ibatan pẹkipẹki si oṣuwọn ifaseyin gbogbogbo ati dida awọn ọja.

3. aati Awọn ipo

3.1 Thermodynamic riro

Thermodynamically, awọn taara lenu ti fadaka sulfide pẹlu soda cyanide lai niwaju ohun oxidizing oluranlowo bi air ni o ni rere Gibbs free agbara ayipada (\(\Delta G>0 \)). Eyi tọkasi pe iṣesi kii ṣe lẹẹkọkan labẹ awọn ipo idiwọn. Iwontunwonsi ibakan (\(K \)) fun esi \(Ag_2S + 4NaCN\rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2]+Na_2S \) kere jo. Bibẹẹkọ, nigba ti a ba ṣe atẹgun atẹgun, iṣesi gbogbogbo di lẹẹkọkan. Ifoyina ti imi-ọjọ nipasẹ atẹgun n pese agbara awakọ lati bori aiṣe-aifọkanbalẹ ti iṣesi ibẹrẹ laarin sulfide fadaka ati iṣuu soda cyanide.

3.2 Awọn ibeere ifọkansi

Fun ifọkansi lati tẹsiwaju ni imunadoko, ifọkansi to ti iṣuu soda cyanide ni a nilo. Niwọn igba ti sulfide fadaka jẹ insoluble ninu omi, ifọkansi giga ti awọn ions cyanide ni a nilo lati ṣe eka pẹlu awọn ions fadaka ti a ti tu silẹ laiyara lati sulfide fadaka. Awọn iṣiro ti fihan pe fun \ (0.1mol \) ti \ (Ag_2S \) lati tu ni \ (1L \) ti \ (NaCN \) ojutu, ifọkansi ti o kere julọ ti \ (NaCN \) ti a beere jẹ isunmọ \ (12.97mol/L \). Ibeere ifọkansi giga yii jẹ nitori solubility kekere ti sulfide fadaka ati iwulo lati yi iwọntunwọnsi ti eka naa - iṣesi iṣelọpọ si ọna dida fadaka - cyanide complex ion.

3.3 Awọn iwọn otutu ati Ipa

Botilẹjẹpe iṣesi laarin sulfide fadaka ati iṣuu soda cyanide le waye ni iwọn otutu yara, ilosoke ninu iwọn otutu le mu iwọn ifasẹyin pọ si ni gbogbogbo. Awọn iwọn otutu ti o ga julọ mu agbara kainetiki ti awọn ohun elo ti o nfa pada, ti o yori si awọn ikọlu loorekoore ati agbara. Sibẹsibẹ, awọn iwọn otutu ti o ga pupọ le tun fa awọn aati ẹgbẹ, gẹgẹbi jijẹ ti awọn agbo ogun cyanide. Titẹ ko ni ipa taara taara lori iṣesi yii labẹ awọn ipo deede, bi o ṣe jẹ ifa ninu ojutu olomi ati kii ṣe gaasi - iṣesi ipele nibiti awọn iyipada titẹ yoo ni ipa ti o sọ diẹ sii.

4. Reaction Kinetics

4.1 Ipinnu ti Reaction Rate

Oṣuwọn ifaseyin ti sulfide fadaka pẹlu cyanide iṣuu soda ni a le pinnu nipasẹ awọn ọna idanwo. Nipa wiwọn iyipada ninu ifọkansi ti awọn ifọkansi (gẹgẹbi fadaka sulfide tabi sodium cyanide) tabi awọn ọja (gẹgẹbi fadaka - cyanide complexion tabi imi-ọjọ) ni akoko pupọ, oṣuwọn ifaseyin le ṣe iṣiro. Fun apẹẹrẹ, ninu adanwo riakito ipele kan, awọn ayẹwo le ṣee mu ni awọn aaye arin deede, ati ifọkansi ti fadaka - ion eka cyanide ninu ojutu le ṣe iwọn lilo awọn ilana itupalẹ bii spectrophotometry tabi ion - awọn amọna yiyan. Oṣuwọn idasile ti fadaka - cyanide complex ion lẹhinna lo lati ṣe iṣiro oṣuwọn ifaseyin gbogbogbo.

4.2 Oṣuwọn - Awọn igbesẹ ti npinnu

Ilana ifaseyin ti cyanidation sulfide fadaka jẹ eka ati pẹlu awọn igbesẹ pupọ. Oṣuwọn-ipinnu igbese ṣee ṣe igbesẹ ti o lọra julọ ni ọna iṣesi. Ọkan ninu awọn igbesẹ bọtini ni itusilẹ sulfide fadaka, eyiti o kan itusilẹ awọn ions fadaka ati awọn ions imi-ọjọ imi-ọjọ. Awọn idiju ti awọn ions fadaka pẹlu awọn ions cyanide jẹ yara yara ni akawe si itusilẹ ti fadaka sulfide. Ifoyina ti imi-ọjọ nipasẹ atẹgun tun ṣe ipa pataki ninu oṣuwọn ifaseyin gbogbogbo. Ti ipese ti atẹgun ba ni opin, o le di oṣuwọn - ipinnu ipinnu. Ni afikun, itankale awọn ohun elo reactant (gẹgẹbi awọn ions cyanide ati atẹgun) si dada ti awọn patikulu sulfide fadaka tun le ni ipa lori oṣuwọn ifaseyin, paapaa ni awọn ọran nibiti iwọn patiku ti sulfide fadaka jẹ nla.

4.3 Awoṣe Mathematiki

Awọn awoṣe mathematiki ti ni idagbasoke lati ṣapejuwe awọn kinetics ifaseyin ti cyanidation sulfide fadaka. Awoṣe kan ti o wọpọ julọ ni idinku - awoṣe mojuto. Awoṣe yi dawọle pe awọn lenu waye ni dada ti awọn ri to fadaka sulfide patiku, ati bi awọn lenu ere, awọn mojuto ti awọn unreacted fadaka sulfide isunki. Awoṣe naa ṣe akiyesi awọn ifosiwewe bii itọjade ti awọn ifaseyin nipasẹ Layer ọja (efin ati awọn ọja ifaseyin miiran ti o le dagba lori dada patiku sulfide fadaka), oṣuwọn ifaseyin kemikali ni dada, ati iwọntunwọnsi complexation ni ipele ojutu. Nipa lilo awoṣe yii, awọn asọtẹlẹ le ṣee ṣe nipa oṣuwọn ifaseyin labẹ awọn ipo oriṣiriṣi, gẹgẹbi awọn ifọkansi oriṣiriṣi ti cyanide soda ati atẹgun, iwọn patiku ti fadaka sulfide, ati iwọn otutu. Awọn abajade esiperimenta ni gbogbogbo ni a ti rii pe o wa ni adehun to dara pẹlu awọn asọtẹlẹ ti iru awọn awoṣe mathematiki.

5. Awọn ohun elo

5.1 Fadaka isediwon lati Ores

Idahun laarin sulfide fadaka ati iṣuu soda cyanide jẹ lilo pupọ ni ile-iṣẹ iwakusa fun isediwon fadaka lati awọn irin sulfide. Ninu ilana cyanidation ti o jẹ aṣoju, fadaka ti a fọ ​​- irin ti n gbe ni itọju pẹlu ojutu dilute ti cyanide soda. Sulfide fadaka ti o wa ninu irin ṣe atunṣe pẹlu iṣuu soda cyanide lati ṣe apẹrẹ fadaka ti o tiotuka - eka cyanide. Lẹhin iṣesi, ojutu ti o ni fadaka - eka cyanide ti yapa kuro ninu iyoku to lagbara. Fadaka le lẹhinna gba pada lati inu ojutu nipasẹ awọn ọna oriṣiriṣi, gẹgẹbi idinku pẹlu aṣoju idinku ti o yẹ (fun apẹẹrẹ, eruku zinc). Ilana yii jẹ imunadoko pupọ ati pe o jẹ ọkan ninu awọn ọna ti o wọpọ julọ ti a lo fun iwọn nla Fadaka isediwon.

5.2 Ayika riro

Sibẹsibẹ, lilo iṣuu soda cyanide ni ilana isediwon fadaka n gbe awọn ifiyesi ayika soke. Cyanide jẹ nkan majele ti o ga pupọ, ati eyikeyi jijo tabi sisọnu aibojumu ti cyanide - awọn ojutu ti o ni ninu le ni awọn ipa ayika to lagbara. Nitorinaa, awọn ilana ayika ti o muna wa ni aye lati rii daju mimu ailewu ati sisọnu cyanide ni ile-iṣẹ iwakusa. Ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ iwakusa tun n ṣe agbekalẹ awọn ọna omiiran lati dinku lilo cyanide tabi lati tọju cyanide - ti o ni egbin ni imunadoko. Pelu awọn italaya wọnyi, iṣesi laarin sulfide fadaka ati sodium cyanide jẹ ilana pataki ninu ile-iṣẹ iwakusa fadaka nitori ṣiṣe giga rẹ ni isediwon fadaka.

6. Ipari

Idahun laarin sulfide fadaka ati iṣuu soda cyanide jẹ ilana kemikali eka kan pẹlu awọn ohun elo pataki ni isediwon fadaka. Loye awọn ilana ifaseyin, awọn ipo, kinetikisi, ati awọn ohun elo jẹ pataki fun iṣapeye awọn ilana ile-iṣẹ ati fun sisọ awọn ifiyesi ayika ti o ni nkan ṣe pẹlu lilo cyanide. Iwadi siwaju sii ni agbegbe yii le dojukọ lori idagbasoke awọn ipo ifasẹ daradara diẹ sii, imudarasi yiyan ti iṣesi, ati wiwa awọn ọna yiyan lati rọpo tabi dinku lilo cyanide ni isediwon fadaka.