盐卤水 酸化 氧化剂 氧化
树脂吸附 循 环 吸碘树脂 使 还原解脱剂 用 解脱液 还原解脱 碘析 再生 碘精制 再生树脂 产品
四、实验材料及设备
(一)原料及试剂
1、 盐卤水 每升约含碘200mg 2、 次氯酸钠溶液(工业级或化学纯)
3、 亚硫酸钠(工业级或化学纯)配成10%水溶液 4、 氯化钠(食用盐)配成10%水溶液 5、 盐酸(工业级或化学纯) 6、 硫酸(工业级或化学纯) 7、 国产717型强碱性阴离子交换树脂 (二)设备及仪器
离子交换柱 Φ50×500玻璃柱或用100ml滴定管代替 spm酸度计 甘汞电极
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铂电极
5000ml玻璃小口瓶 200ml广口玻璃瓶 2000ml烧杯
五、实验步骤
(一)树脂处理
将国产717苯乙烯强碱性阴离子交换树脂(氯型)R=NCl泡在水中,使它充分膨胀(8—24小时),如树脂干,则用盐水浸泡,防止树脂膨胀速度太快,造成胀裂。然后用5%稀盐酸浸泡2小时,用水将酸洗去备用。 (二)装柱
用一支100ml酸式滴定管,下部放一小团玻璃毛,在滴定管中充入水至三分之一高度,排除管中玻璃毛中的空气。然后将备好的树脂和水搅匀成糊状,从滴定管上端倾入(树脂随水一起倾入,防止树脂分层),使树脂自然沉下,同时将多余的水自尖嘴排出。树脂高度为20cm。当上部残留水达0.5cm时,在顶部也装入一小团玻璃毛,防止注入溶液时将树脂冲起。在操作过程中树脂要一直保持为水覆盖,防止水流干而有气泡进入。如果树脂床中进了空气,会产生缝隙,使交换效果降低。在这种情况下需重新装柱,或用水从一端通入管柱进行逆流冲洗赶走气泡。 (三)料液氧化
将含碘盐卤水盛于5000ml玻璃瓶中,加入1∶1盐酸酸化至pH=3左右,加入氯气或次氯酸
钠溶液氧化碘,用spm酸度计测定氯化液的电位,控制电位在540±5mV。
(四)交换吸附
将氧化后的料液用乳胶管引入已装好树脂的滴定管上端,打开下端活塞,让料液自上而下流过树脂床层,控制流速在0.5ml/ml树脂·分,保证穿透率<10%。树脂吸碘后变红色,当树脂吸饱碘后,将变成黑色。 (五)解脱再生
吸饱碘的树脂,用2倍树脂体积的水冲洗,流速控制在0.05ml/min树脂·分,然后将水放出至树脂上部残留水0.5cm;加2倍树脂体积的亚硫酸钠溶液。放出树脂缝隙中的水,使还原液与树脂充分接触,放置2小时,以0.05ml/ml树脂·分的速度淋洗,然后再用10倍树脂体积的10%NaCl+1%HCl溶液再生树脂,解脱再生液分段接取,前8倍树脂体积用于
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析碘,于后溶液返回料液氧化后再吸附。树脂可用于下一次吸附。 (六)碘析
11 倍体积的1∶1的硫酸,然后按溶液中含有的碘总量,加入倍
5103的KClO3氧化,氯酸钾分3次加入,第一次加入总量的,搅拌均匀,静置过度,第二次
511加入重量的,第三次加入,后二次加入氯酸钾后,只是在上层清液中轻轻搅拌,以免
55向碘富集液中加入
将结晶的碘搅碎。每次加入氯酸钾后都需静置过夜,以使碘晶体生长。将结晶好的碘用砂芯漏斗抽滤并水洗2次得到粗碘。 (七)碘精制
将粗碘装入烧瓶中,加入
1倍(重量)的浓硫酸,于电炉上加热至146℃,保温20分4钟,然后用气压瓶压出碘,用陶瓷器皿承接,冷却后打碎即得成品。 (八)产品检验
取样(母液2.00ml,料液5.00ml,流出液25.00ml)于250ml锥形瓶中,加蒸馏水稀释至50ml,加甲基红指示剂1滴,用0.1N HCl和0.1N NaOH 调至刚好变为红色,加5ml饱和溴水,加热至冒大气泡,沿壁加入20%甲酸钠5ml,煮沸两分钟,水吹壁,再煮沸,冷却至室温,加0.5gKI固体,5ml 6N H2SO4(或6HCl),用0.003NNa2S2O3滴至浅黄,加1%淀粉溶液10滴,滴至蓝色消失,其计算公式如下:
I??mg/l??NV?126.905?10006V样其中N、V????Na2S2O3的浓度(N)和体积(ml) V样????取样体积(ml)六、思考题
1、树脂如果不事先浸泡或未达到充分膨胀,对离子交换分离将起到何影响? 2、氧化前为何要将料液酸化?
3、在离子交换法中为什么在吸附和解脱过程中要控制溶液的流速?
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