论文部分内容阅读
微乳液一般是由有机溶剂、水、表面活性剂、有时添加助表面活性剂组成的热力学稳定体系,其作为分离介质时有很多独特的性质,如纳米球状或双连续性结构、快速聚合再分离的动力学和增溶能力。首先,我们以油酸钠为表面活性剂,以短链醇为助表面活性剂,以正庚烷为油相和水制备了热力学稳定的W/O型微乳液体系。考察了表面活性剂浓度、醇的种类和浓度、水相的性质等因素对最大增溶水量的影响。结果表明油酸钠微乳液的最大增溶水量随表面活性剂浓度的增大而增大;随醇量的增加先增大后减小,使用短链醇的增溶水量大于长链醇;随内水相酸碱盐浓度的增加而减小。通过稀释法估算了水内核半径Rw、颗粒有效半径Re、界面层厚度L、平均聚集数N、颗粒总数Nd等结构参数和醇转移的界面自由能;发现微乳液形成后随含水量的增加,水内核半径Rw直线增加,平均聚集数N减小,颗粒总数Nd增加,形成自由能减小,微乳液变得不稳定。通过研究醇的种类、内水相盐度变化对微乳液电导率的影响验证了W/O型微乳液的阳离子导电机理;发现NaOL-正庚烷体系使用短链醇作为助表面活性剂形成微乳液更稳定。然后,利用制备的微乳液进行了萃取钐的研究,考察了表面活性剂浓度、醇的种类与浓度、水乳比、温度、接触时间、料液盐度、添加萃取剂等因素对萃取率的影响。发现萃取率随醇浓度的增加先增大后减小,使用短链醇时的萃取率略高于使用长链醇;随温度的增加而降低;随料液中盐浓度的增加先增大后减小:在微乳液加入萃取剂TBP,MIBK,N503在一定程度上会降低的萃取率,而加入适量N235能提高萃取率。随后考察了油酸钠微乳液对钐钴的选择性萃取,发现在适宜的油酸钠浓度时,可以较好的实现钐钴的萃取分离,分离系数达到132.26。最后,通过考察油酸钠微乳液萃取各种金属离子后的饱和负载有机相的性质探讨了萃取机理。红外光谱、电导研究和染色研究的结果表明油酸钠微乳液萃取Sm3+、Ni2+、Co2+离子时,可能是金属离子与油酸根OL-发生螯合作用,生成稳定螯合物溶于油相中,此螯合物不再具有离子缔合性质,因此也不具备表面活性剂的结构,引起有机相中微乳液的破乳;而对Ca2+、Mg2+离子的萃取可能更多的是依靠油酸根OL-与金属阳离子间的静电吸附作用,萃入有机相的金属离子被包附在W/O型微乳液的水核中。在上述机理推断的基础上,推测了可能的萃合物的结构。