Page 192 - 《精细化工》2020年第7期

·1474· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

[A336][DEHP]对 Nd(Ⅲ)的萃取反应可以表示为：
Nd 3 aq  3Cl   aq 3[A336][DEHP] org 
NdCl 3[A336][DEHP] （9）
3 o r g
则：
l =3lg [Cl  ]+3lg [A336][DEHP]gD +lgK （10）
1 a q org 1

a—[A336][DEHP]；b—[A336][DEHP]+Nd(Ⅲ)
图 7 [A336][DEHP]萃取体系萃取 Nd(Ⅲ)前后 FTIR 光谱图
Fig. 7 FTIR spectra of [A336][DEHP] before and after
extraction of Nd(Ⅲ)

由图 7 可知，[A336][DEHP]的 P==O 键伸缩振
–1
动吸收峰位置为 1259.82 cm ，P—O 键伸缩振动吸
–1
收峰位置为 984.52 cm ，C—N 键伸缩振动吸收峰
–1
位置为 1019.23 cm ，经过与 Nd(Ⅲ)作用后，发生了 温度 25 ℃，A∶O=1∶1，pH=5.0，c(NaCl)=0.5 mol/L，Nd(Ⅲ)

–1
明显的偏移 [17-18] ，P==O 键吸收峰移至 1229.93 cm ， 浓度 0.001 mol/L
图 8 lg(c [A336][DEHP] )与 lgD 关系图
P—O 键吸收峰吸收强度变弱，C—N 键吸收峰移动 Fig. 8 Plot of lgD vs lg(c [A336][DEHP] )
–1
至 1021.16 cm 。结果表明，在萃取过程中，P==O、
P—O 和 C—N 键与 Nd(Ⅲ)发生了相互作用 [13] 。 由图 9 可知，[A336][Cl]+TOPO 的 P==O 键伸缩
–1
使用斜率法来确定各组分之间的摩尔配比 [19-20] ， 振动吸收峰为 1150.86 cm ，C—N 键伸缩振动吸收
–1
列出萃取体系萃取式。 峰为 1093.96 cm ，经过与 Nd(Ⅲ)作用后，发生明显
–1
[A336][DEHP]对 Nd(Ⅲ)的萃取反应 [21] 为： 偏移，P==O 键吸收峰移至 1136.87 cm ，C—N 键吸
–1
Nd 3+  3Cl   x [A336][DEHP]  收峰移至 1066.48 cm 。结果表明，在萃取过程中，
aq aq 1 org ｡
NdCl  [A336][DEHP]x 1 o r g （4） P==O 和 C—N 键与 Nd(Ⅲ)发生了相互作用
3
平衡常数 K 1 表示为 [21] ：
[NdCl ] [A336][DEHP]x
K 1 = 3 1 o r g 1 x （5）
3 aq   q ]  3  [Nd ] [Cl o r g a [A336][DEHP]
分配比 D 1 可以表示为：

[A336][DEHP]
[NdCl ] x
D 1 = 3 1 3 o r g （6）
aq
[Nd ]
因此，将式（6）带入式（5）可得：
D
K = 1 （7）
1
3
[Cl  q ] ( [A336][DEHP] org a ) 1 x
a—[A336][Cl]+TOPO；b—[A336][Cl]+TOPO+Nd(Ⅲ)
对式（7）求对数，可得： 图 9 [A336][Cl]+TOPO 萃取体系萃取 Nd(Ⅲ)前后 FTIR
l =D 3 l [ g C l  ]+ l gx [A336][DEHP]g + l g K （8）
1 a q 1 or g 1 光谱图
式中：除离子液体外，方括号均代表括号内物质的 Fig. 9 FTIR spectra of [A336][Cl]+TOPO before and after
浓度，mol/L；K 为化学平衡常数，(mol/L) –(3+x1) ；D extracting Nd(Ⅲ)

为分配比。
使用斜率法确定各组分之间的摩尔配比，基于萃
保持水相组成不变，改变萃取剂[A336][DEHP]
取前后 FTIR 光谱变化及萃取机理的一致性，参考
的浓度，考察其对萃取平衡的影响如图 8 所示。从
[A336][DEHP]萃取 Nd(Ⅲ)的机理，可以得出：
图 8 可以看出，lg(c [A336][DEHP] )与 lgD 呈现出相关性
很强的线性关系，斜率为 2.71，即 x 1 =3。因此，在 lgD 2 =3lg [Cl  a q ]+ lgx 2 [A336][Cl] org + （11）
[A336][DEHP]萃取体系下，萃取 1 mol Nd(Ⅲ)需要 y 2 lgTOPO[ o g ] + lgK 2 r
消耗 3 mol [A336][DEHP]，如图 13a 所示。因此， 由式（11）可以看出，与[A336][DEHP]萃取