Ысаша теориялы блім.

Кіріспе

 

«Сирек жне асыл зат металдарды химиялы технологиясы жне электротехнологиясы» пні 050720 – Бейорганикалы заттарды химиялы технологиясы мамандыыны оу жоспарына сйкес кндізгі жне сырттай оу блімдері студенттеріне оытылады.

«Сирек жне асыл зат металдарды химиялы технологиясы жне электротехнологиясы» пні негізгі мамандандыру пндеріні бірі болып саналады.

Бл пнде табиаттаы сирек иын балитын, жеіл, шашыраы жне сирек жер металлдарды рамы, сирек жне шашыраы металлдарды орасын, мырыш, мыс жне баса металлургиялы ндірістерді нерксіп німдерінен алу, сирек жне асыл зат металлдарды алуды жаа, алдысыз технологиялары, сирек жне асыл зат металлдар талдауды азіргі заманы дістерін арастырады.

«Сирек жне асыл зат металлдар технологиясы» пні жалпы, бейорганикалы, физикалы жне аналитикалы химиялар негіздерін білуге негізделген. Пнді оу кезінде студент жинаан жне алан білімін кез-келген мамандырылан пнні теориялы жне практикалы есептерін шыару шін пайдаланады.

Бл дістемелік нсауда 9 зертханалы жмыс келтірілген. рбір зертханалы жмыс жмыс масатынан, тапсырмадан, техникалы рылылар мен ондырылардан, рдісті жргізу дісі мен талдау дістерінен, рдісті технологиялы крсеткіштерінен жне баылау сратарынан трады.

Зертханалы жмыстарды жасау барысында студент здігінен ртрлі химиялы жне физика-химиялы дістерді пайдаланып жмысты орындайды.

«Сирек жне асыл зат металлдар технологиясы» курсы келешек мамана сирек жне асыл зат металлдарды тпнегізін жне баалылыын, сондай-а ндірістерде жне ылыми-ізденушілік жмыста кездесетін алу тсілдері мен талдау дістерін тере тсінуге кмектеседі.

«Сирек жне асыл зат металлдар технологиясы» пні аудиториялы жне сырттай аудиториялы трде оытылады. Аудиториялы оыту дрістерде, зертханалы сабатарда тіледі. зіндік жмыс дрістік материалдарды сырттай аудиториялы оуды арастырады.

ЗЕРТХАНАЛЫ ЖМЫС №1

СИРЕК ЖНЕ АСЫЛ ЗАТ МЕТАЛДАРЫН КЕНДЕРДЕНСІЛТІЛЕУ ДІСІ БОЙЫНША ЖРУІНІ ТЕРМОДИНАМИКАСЫН ЕСЕПТЕУ

Жмысты масаты мен міндеті: Сирек жне асыл зат металлдарын кендерден сілтілеу дісі бойынша жруіні термодинамикасын есептеу жне сілтілеу рдісіні алыпты жадайын термодинамика бойынша табу.

ысаша теориялы блім.

 

рамында сирек жне асыл металдары бар жынысты шикізаттар кедей болып келеді. Осындай кедей жыныстарды байыту- яни атты фазадаы баалы компонентті жоарылату немесе байыту рдісі иын болса, онда жыныстан металлдарды блу - гидрометаллургиялы дістер олданады.

Кптеген гидрометаллургиялы технологиялы сызбансаларыны алашы жне маызды рдісі – сілтілеу дісі.

Сілтілеу –жыныстардан сулы ерітіндіге металдарды блу дісі.

Сілтілеуді теориялы рдісіні екі аспектісі:

1) термодинамикалы, рдісті тепе-тедік кйдегі рдісін сипаттайды.

2) кинетикалы, уаыт бойынша параметрлерді (t,p,C,Vжне т.б.) – згерісін сипаттайды.

Сілтілеу термодинамикасы:

1.Гиббс энергиясыны млшері бойынша тадалан (t,p,C,Vжне т.б.) параметрлерді термодинамикалы ммкіндігін сипаттайды.

Егер кДж/моль болса, онда реакция термодинамика бойынша, ммкінді болады. Егер кДж/моль болса, онда реакция ммкінді болмайды.Егер Î [0; +20] кДж/моль болса,онда реакция ммкіндігін Вант-Гоффа изотерма тедеуі бойынша есептейді:

(1)

 

Онда - (t, p, C) параметріндегі реакцияны Гиббс энергиясы ;

- реакцияны стандартты Гиббс энергиясы;

q – форма бойынша реакцияны тепе-тедік константасымен сйкес келеді (К_а), біра оан тепе-тедік кірмейді, кіріс заттары мен німні алашы жне аымдаы белсенділігі кіреді.

Реакция жруіні термодинамикалы ммкіндігі – маызды, біра оны жруіні жеткіліксіз жадайы. Жеткілікті жадайы – олайлы кинетика, яни рдісті абылдау жылдамдыы.

2. Термодинамикалы реагентті керекті млшерін есептеу, яни баалы компонентті сулы ерітіндіге 100%-тей тетін реагентті минимальды шыымын есептеу. Реакция шін

 

А()+bB(еріт)Û cC(еріт)+dD()

Сілтілетін ертінді реакцияны сйы реакцияны атты

Зат реагенті німі німі

 

ТНК= СНК+[В]тепV

 

ТНК - Реагентті 1 моль сілтілейтін зата кететін металды ерітіндіге 100% тетін млшері, моль;

СНК-1 моль сілтілейтін затты реакция бойынша кететін стехиометриялы ажетті млшері, моль;

[В]_теп-реагентті тепе-тедік концентрациясы, моль/дм³;

V-1 моль сілтілейтін зата кететін ерітінді клемі, моль;

Cілтілеу рдісін жргізу шін минералды ышылдарды ерітіндісін(H₂SO₄, HNO₃, HCl, HF, жне т.б.), сілтілерді (NaOH, NH₄OH жне т.б.) немесе жасы еритін тздарды(Na₂CO₃, (NH₄)₂CO₃ жне т.б.) олданады.Жынысты (концентратты) тріне, минералды рамына, бос жыныса арап, реагентті тадайды. Бос жыныстар рудалы материалдарда (U, W, Ti, Zr жне т.б.) кп млшерде (10-99%) болады, оларды аз млшері реагенттермен серлескенде, осымша шыыма, сілтілеуге кп реагент кетіруге келеді. Мысалы, ышылдармен сілтілеу рдісі рамында карбонаттары (кальцит, доломит, сидерит жне т.б.) кп жыныстара (концентратара), олдануа ышылды шыымы кп кететіндіктен олдануа болмайды.

Реакцияа абілетті трге металлдарды осылыстарын ткізу шін жйеге осымша тотытырыш(мысалы, UO₂ в UO₃): оттек (О₂), оттек пен ауаны оспасы, пиролюзит (MnO₂), натрий хлоратын (NaClO₃) енгізеді.

ондырылар,техникалы рал жабдытар:

 

ЭВМ ,студенттерді білімін тексеруге арналан бадарламалы рал.