Научная статья на тему 'Изучение кинетики процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия'

Изучение кинетики процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
153
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОНВЕРСИЯ / ВЫПАРКА / СТЕПЕНЬ КОНВЕРСИИ / ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ / КОНСТАНТА СКОРОСТИ / CONVERSION / EVAPORATION / DEGREE OF CONVERSION / ACTIVATION ENERGY / RATE CONSTANT

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Хамдамова Шохида Шерзодовна, Тухтаев Сайдиахрол

Изучен процесс конверсии 30-35%-ного растворов хлорида кальция с хлоратом натрия при 50, 75, 100 и 125°С с выпаркой и без выпарки конверсионных растворов. Определены энергии активации процесса, порядок и константа скорости реакции конверсии, а также кинетические величины расхода реагентов в зависимости от температуры, времени и условий проведения процессов. Порядок процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия равен единице. Подтверждением этого является то, что константа скорости конверсии, рассчитанная на основе экспериментальных данных, остается практически постоянной для каждой температуры. Прямолинейная зависимость lg (C0-Cτ) от τ также свидетельствует о первом порядке процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия. Константа скорости конверсии повышается с ростом температуры. Зависимость его от температуры подчиняется закону Аррениуса. С целью установления значений константы скорости конверсии для различных температур вычислены постоянные (К0) для 30и 35%-ного растворов хлорида кальция уравнением Аррениуса и выведено уравнение зависимости lgK от 1/Т. Это подтверждается прямолинейной графической зависимостью lgK от 1/Т. Установлена целесообразность проведения процесса конверсии с выпаркой при температуре 100°С.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF CONVERSION PROCESS KINETICS OF CALCIUM CHLORIDE WITH SODIUM CHLORATE

The process of conversion of 30-35% solutions of calcium chloride with sodium chlorate at 50, 75, 100 and 125 ° C with evaporation and without evaporation of conversion solutions has been studied. The process activation energies, the order and the rate constant of the conversion reaction as well as kinetic values of the reagent consumption are determined depending on temperature, time and carrying conditions of processes. The order of the conversion process of calcium chloride with sodium chlorate equals one. It is confirmed by the fact that the conversion rate constant calculated on the basis of experimental data remains practically constant for each temperature. Also, the linear dependence of lg (C0-Cτ) on τ also indicates the first order of the conversion process of calcium chloride with sodium chlorate. The rate constant of conversion increases with a rise in temperature. Its dependence on temperature obeys Arrhenius law. To establish values of the conversion rate constant for different temperatures, the constants (К0) for 30 and 35% solutions of calcium chloride have been calculated by Arrhenius equation and the dependence equation of lg K on 1 / T has been derived. It is confirmed by the linear graphical dependence of lg K on 1 / T. The expediency of carrying out the process of conversion with evaporation at a temperature of 100 ° C is established.

Текст научной работы на тему «Изучение кинетики процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия»

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА КОНВЕРСИИ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ

С ХЛОРАТОМ НАТРИЯ

Хамдамова Шохида Шерзодовна

канд. техн. наук, докторант, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан,

100170, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а

Тухтаев Сайдиахрол

д-р хим. наук, академик, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан,

100170, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а

E-mail: hamdamova 79@mail.ru

STUDY OF CONVERSION PROCESS KINETICS OF CALCIUM CHLORIDE

WITH SODIUM CHLORATE

Shokhida Khamdamova

Candidate of Technical Sciences, Postdoctoral Student, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy

of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbeka Street, 77-a

Saidiakhrol Tukhtaev

Doctor of Chemistry, Academician, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy

of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbeka Street, 77-a

АННОТАЦИЯ

Изучен процесс конверсии 30-35%-ного растворов хлорида кальция с хлоратом натрия при 50, 75, 100 и 125°С с выпаркой и без выпарки конверсионных растворов. Определены энергии активации процесса, порядок и константа скорости реакции конверсии, а также кинетические величины расхода реагентов в зависимости от температуры, времени и условий проведения процессов. Порядок процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия равен единице. Подтверждением этого является то, что константа скорости конверсии, рассчитанная на основе экспериментальных данных, остается практически постоянной для каждой температуры. Прямолинейная зависимость lg (Co-Ct) от т также свидетельствует о первом порядке процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия. Константа скорости конверсии повышается с ростом температуры. Зависимость его от температуры подчиняется закону Аррениуса. С целью установления значений константы скорости конверсии для различных температур вычислены постоянные (К0) для 30- и 35%-ного растворов хлорида кальция уравнением Аррениуса и выведено уравнение зависимости lgK от 1/Т. Это подтверждается прямолинейной графической зависимостью lgK от 1/Т. Установлена целесообразность проведения процесса конверсии с выпаркой при температуре 100°С.

ABSTRACT

The process of conversion of 30-35% solutions of calcium chloride with sodium chlorate at 50, 75, 100 and 125 ° C with evaporation and without evaporation of conversion solutions has been studied. The process activation energies, the order and the rate constant of the conversion reaction as well as kinetic values of the reagent consumption are determined depending on temperature, time and carrying conditions of processes. The order of the conversion process of calcium chloride with sodium chlorate equals one. It is confirmed by the fact that the conversion rate constant calculated on the basis of experimental data remains practically constant for each temperature. Also, the linear dependence of lg (Co-Ct) on т also indicates the first order of the conversion process of calcium chloride with sodium chlorate. The rate constant of conversion increases with a rise in temperature. Its dependence on temperature obeys Arrhenius law. To establish values of the conversion rate constant for different temperatures, the constants (Ко) for 30 and 35% solutions of calcium chloride have been calculated by Arrhenius equation and the dependence equation of lg K on 1 / T has been derived. It is confirmed by the linear graphical dependence of lg K on 1 / T. The expediency of carrying out the process of conversion with evaporation at a temperature of 100 ° C is established.

Библиографическое описание: Хамдамова Ш.Ш., Тухтаев С. Изучение кинетики процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2017. № 8(41). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/5041

Ключевые слова: конверсия, выпарка, степень конверсии, энергия активации, константа скорости. Keywords: conversion; evaporation; degree of conversion; activation energy; rate constant.

Хлорат кальция - один из представителей дефолиантов неорганического происхождения, обладающий малой токсичностью. Его можно получить конверсией хлорида кальция с хлоратом натрия [7], прямым хлорированием известкового молока [3, с. 768, 1430], а также раздельным хлорированием известкового молока и содового раствора с последующим смешиванием хлоратных щелоков и выделением из смеси хлорида натрия выпаркой [6].

При производстве щелочи электролизом хлористого натрия на АО «Navoiazot» Республики Узбекистан из-за избытка соляной кислоты перед ее выбросом она нейтрализуется щебнем, с получением раствора хлорида кальция, который не используется и является отходом производства. На АО «Ра^'опаа7оЬ> при устранении временной жесткости природных вод методом известкования в качестве отхода образуется шлам, преимущественно состоящий из карбоната кальция. Поэтому требуется целенаправленная переработка соляной кислоты, шлама и растворов хлорида кальция. Производство хлората натрия хорошо освоено на АО «Ра^'опаа7оЬ>. Вышеизложенное обуславливает целесообразность получения хлорат кальциевого дефолианта конверсией растворов хлорида кальция хлоратом натрия.

С целью выдачи практических рекомендаций по получению хлорат кальциевого дефолианта исследован процесс конверсии хлорида кальция с хлоратом

натрия в зависимости от температуры и продолжительности времени. Исследование проводили при температурах 50, 75, 100, 125°С и продолжительности опытов 30, 60, 90, 120 минут с выпаркой и без выпарки конверсионных растворов. В круглодонную колбу вместимостью 500 см3, снабженную мешалкой, загружали 200 г 30,0- и 35,0%-ного водных растворов хлорида кальция (полученного солянокислотным разложением кальций карбонат содержащего шлама предварительной очистки природных вод или отхода производства щелочи электролизом - раствора нейтрализации соляной кислоты щебнем) и эквивалентное количество хлората натрия. Колбу помещали в термостат с заданной температурой и интенсивно перемешивали. Через необходимый промежуток времени отделяли жидкую фазу от осадка и проводили соответствующий химический анализ. Содержание хлорат- и хлор-ионов определяли объемно перманганатометрическим [2] и аргентометрическим [1, с. 324-325], количество натрия и кальция соответственно пламенной фотометрией [6] и комплексонометрическим [9] методами анализа. На основе полученных данных установлена степень конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия и расхода исходных компонентов при конверсии (таблица 1, рисунок 1).

Таблица 1.

Зависимость константы скорости и степени конверсии от температуры и продолжительности процесса при конверсии 30- и 35%-ного растворов хлорида кальция без выпарки

Темп-ра, оС Время, (т), мин. Содержание Са(С10з)2 в жидкой фазе, % Степень конверсии, (Ск)% Константа скорости, К10-2, т-1 1gK IgCo -CT) Энергия активации, (Е), кДЖ/моль

Для 30%-ного раствора хлорида кальция

30 12,52 22,38 0,84451 -2,07339 1,63779

60 15,10 27,00 0,52435 -2,28038 1,62119

323 90 15,69 27,94 0,36407 -2,43886 1,61252 9,208-103

120 16,11 28,80 0,28304 -2,54815 1,60039

Среднее 0,50399 -2,33518 1,61371

30 14,55 26,02 1,00411 -1,99822 1,61700

60 18,92 33,82 0,68801 -2,16241 1,59855

348 90 19,53 34,91 0,47718 -2,32136 1,57134 9,208-103

120 20,14 36,00 0,00372 -2,42953 1,55400

Среднее 0,63529 -2,22788 1,57522

30 16,78 30,00 1,18871 -1,92493 1,59295

60 22,41 40,06 0,85019 -2,06904 1,55556

373 90 22,88 40,88 0,58436 -2,23332 1,53942 9,208-103

120 23,47 41,94 0,45327 -2,34364 1,51162

Среднее 0,76984 -2,14807 1,53739

30 19,05 34,06 1,46174 -1,83513 1,55738

60 25,75 46,01 1,02788 -1,98806 1,52001

398 90 26,82 47,92 0,72534 -2,13946 1,49434 9,208-103

120 26,97 48,21 0,54831 -2,26097 1,46209

Среднее 0,94082 -2,05591 1,49096

Для 35%-ного раствора хлорида кальция

30 19,84 30,40 1,20804 -1,91791 1,65734

60 21,58 33,07 0,66915 -2,17448 1,64038

323 90 22,14 33,88 0,45966 -2,33756 1,63508 7,352-103

120 22,20 34,00 0,34629 -2,46056 1,63427

Среднее 0,67079 -2,22263 1,64177

30 22,84 35,00 1,43585 -1,84289 1,62763

60 25,58 39,20 0,81665 -2,08796 1,60195

348 90 26,07 39,95 0,56661 -2,24672 1,59328 7,352-103

120 26,26 40,24 0,42901 -2,36754 1,59117

Среднее 0,81203 -2,13627 1,60352

30 24,80 38,00 1,59352 -1,79764 1,60713

60 29,81 45,68 1,01706 -1,99265 1,54974

373 90 29,96 45,90 0,68275 -2,16574 1,54789 7,352-103

120 30,02 46,00 0,51348 -2,28947 1,54716

Среднее 0,91570 -2,06137 1,56298

30 26,13 4,03 1,70493 -1,76829 1,59262

60 33,42 51,20 1,19604 -1,92225 1,50310

398 90 33,88 51,90 0,81353 -2,08961 1,49679 7,352-103

120 33,94 52,00 0,61174 -2,21343 1,49596

Среднее 1,08156 -1,99839 1,52212

Рисунок 1. Зависимость степени конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия от температуры и продолжительности процесса: а) для 30%-ного и б) для 35%-ного раствора хлорида кальция без выпарки

(-- -) и с выпаркой (—)

Из таблицы 1 и рисунка 1 видно, что степень конверсии значительно зависит от температуры и повышается с ее ростом. Для процессов 30- и 35%-ного растворов в течение 60 минут без удаления воды степень конверсии при 323, 348, 373 и 398°К составляет 27,0; 33,8; 40,6; 46,0% и 33,0; 39,2; 45,6; 51,2% соответственно. Через 90 минут степень конверсии достигает 27,9; 34,9; 40,8; 47,9% и 33,8; 39,9; 45,9; 51,9% соответственно для 30- и 35%-ного растворов хлорида кальция при температурах 323; 348, 373 и 398°К. В случае проведения процесса конверсии с выпаркой данные имеют следующие значения: для 323; 348, 373 и 398°К после 60 минут степень конверсии составляет 59,0; 65,0; 71,2; 77,0% и 60,0; 66,0; 72,0; 79,2% для 30- и 35%-ного растворов хлорида кальция соответственно. Последующее увеличение продолжительности конверсии практически не приводит к

повышению степени конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия.

При 373°К и продолжительности опыта 120 минут степень конверсии соответственно составила 71,8 и 72,8%. При этой температуре увеличение продолжительности опыта с 90 до 120 минут приводит к повышению степени конверсии всего лишь на 0,22 и 0,8%. Это, по-видимому, объясняется тем, что в течение первых 60-90 минут конверсии образуется достаточное количество хлорида натрия по реакции (1), которое в дальнейшем отрицательно влияет на протекание этой реакции в водной среде.

СаСЪ+2№СЮз = Са(СЮз)2+2№С1 (1)

Анализ кинетических кривых расхода хлорида кальция и хлората натрия на 100 г 30- и 35%-ного раствора хлорида кальция в процессе конверсии при

323-393°К указывает на то, что количество израсходованных исходных компонентов увеличивается первые 60-90 минут (рисунок 2), а через 90 минут

практически не меняется. Повышение температуры от 323 до 398°К приводит к повышению расхода хлорида кальция и хлората натрия при конверсии.

Рисунок 2. Кинетические кривые расхода хлорида кальция (а) и хлората натрия (б) на 100 г 30%-ного раствора хлорида кальция (— без выпарки,---с выпаркой)

Определение порядка реакции процесса конверсии проводили по кинетическому уравнению первого порядка [9]:

К=2,303/т • 1яСо / (Со-Ст)(2), где

Со и Ст - концентрации хлорида кальция (или натрия) соответственно на начальной стадии конверсии и за истекший промежуток времени (т),

К - константа скорости конверсии.

Согласно полученным данным порядок процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия равен

единице. Подтверждением этого является то, что константа скорости конверсии, рассчитанная по уравнению (2) на основе экспериментальных данных, остается практически постоянной для каждой температуры (таблица 2). Кроме того, прямолинейная зависимость ^ (С0-Ст) от т также свидетельствует о первом порядке процесса конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия (рисунок 3). Константа скорости конверсии повышается с ростом температуры (таблица 3). Зависимость его от температуры подчиняется закону Аррениуса. Это подтверждается прямолинейной графической зависимостью ^К от 1/Т.

Таблица 2.

Константа скорости взаимодействия 30- и 35%-ного раствора хлорида кальция с хлоратом натрия при

конверсии без выпарки

Время (т), минут Константа скорости, (К-10-2, т-1)

323К 348К 373К 398К

Для 30%-ного раствора хлорида кальция

30 0,84451 1,00411 1,18871 1,46174

60 0,52435 0,68801 0,85019 1,02787

90 0,36407 0,47713 0,58436 0,72534

120 0,28304 0,00372 0,45327 0,54831

среднее 0,50399 0,63529 0,76984 0,94082

Для 35%-ного раствора хлорида кальция

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

30 1,20804 1,43585 1,59352 1,70493

60 0,66914 0,81665 1,01706 1,19604

90 0,45966 0,56661 0,68275 0,81353

120 0,34629 0,42901 0,51348 0,61174

среднее 0,67079 0,81203 0,91571 1,08156

При проведении конверсии с выпаркой значи- свидетельствуют данные, представленные в табли-тельно ускоряется интенсивность процесса, о чем цах 3 и 4. При 75оС через 60 минут удаление 15,0-

18,5% воды из реакционной смеси приводит к повышению степени конверсии до 65,0-66,0% для 30- и 35%-ных растворов хлорида кальция. Через 90 минут удаление 18,83% воды из реакционной смеси приводит к повышению степени конверсии до 65,8 и 66,9% соответственно. С повышением температуры ускоряется процесс конверсии и степень удаления воды.

При продолжительности процесса 60 минут при 100оС степень конверсии для 30- и 35%-ного растворов составила соответственно 71,2 и 71,4%. При 120оС степень конверсии достигает 77,0-79,0% (таблица 4).

Рисунок 3. Зависимость lg (Co-Ct) от т для процессов конверсии 30- и 35%-ного растворов хлорида кальция с хлоратом натрия без выпарки (а) и с выпаркой (б), а также зависимость lgK от 1/T без выпарки (1,3)

и с выпаркой (2,4) (с)

Таблица 3.

Константа скорости взаимодействия хлорида кальция с хлоратом натрия при конверсии с выпаркой

растворов

Время (т), минут Константа скорости, (К10-2, т-1)

323К 348К 373К 398К

Для 30%-ного раствора хлорида кальция

30 60 90 120 2,58851 1,48623 1,01778 0,76632 3,07128 1,75193 1,19324 0,90061172 3,59721 2,07570 1,40660 1,06131515 4,17365 2,45100 1,67537 1,26193276

среднее 1,46471186 1,72926835 2,02884573 2,39049117

Для 35%-ного раствора хлорида кальция

30 60 90 120 2,67145780 1,52729868 1,04316381 0,78629972 3,17683801 1,79772424 1,22790311 0,92401717 3,63016942 2,09804790 1,41439365 1,08531802 4,14258043 2,02194611 1,76951150 1,34169536

среднее 1,50704951 1,78162060 2,05698225 2,46893335

Таблица 4.

Зависимость константы скорости и степени конверсии от температуры и продолжительности процесса при конверсии 30- и 35%-ного растворов хлорида кальция с выпаркой

Темп-ра, оС Время, (т), мин. Содержание Ca(CЮз)2 в жидкой фазе, % Степень конверсии, (Ск)% Константа скорости, К40-2, т-1 № 1ёСо - о Энергия активации, (Е), кДЖ/моль

Для 30%-ного раствора хлорида кальция

30 30,21 54,00 2,58851 -1,58695 1,41061

60 33,01 59,00 1,48623 -1,82792 1,39059

323 90 120 33,56 33,64 59,90 60,12 1,01778 0,76632 -1,99234 -2,11558 1,36905 1,34849 7Д63-103

Среднее 1,46472 -1,88242 1,37968

30 33,68 60,20 3,07127 -1,51268 1,34772

60 36,39 65,04 1,75193 -1,75648 1,32514

348 90 36,83 65,82 1,19324 -1,92327 1,30148 7Д63-103

120 36,96 66,06 0,90061 2,04546 1,27852

Среднее 1,72926 -1,80947 1,29977

30 36,93 66,00 3,59720 -1,44403 1,27921

60 39,84 71,21 2,07570 -1,68289 1,20709

373 90 40,17 71,80 1,40660 -1,85183 1,19811 7Д63-103

20 40,29 72,02 1,06132 -1,97415 1,19479

Среднее 2,02885 -1,73823 1,21980

30 39,95 71,41 4,17365 -1,37948 1,20412

60 43,09 77,02 2,45100 -1,61065 1,10924

398 90 43,56 77,87 1,67537 -1,77588 1,09307 7Д63-103

120 43,64 78,00 1,26193 -1,89896 1,09026

Среднее 2,39049 -1,66625 1,12417

Для 35%-ного раствора хлорида кальция

30 35,98 55,14 2,67145 -1,57325 1,46672

60 39,16 60,00 1,52729 -1,81607 1,44681

323 90 39,74 60,90 1,04316 -1,98164 1,42705 7,399-Ш3

120 39,86 61,07 0,78629 -2,10441 1,40500

Среднее 1,50705 -1,86884 1,42389

30 40,10 61,44 3,17684 -1,49800 1,40088

348 60 43,07 66,00 1,79772 -1,74527 1,37635 7,399-Ш3

90 43,65 66,88 1,22790 -1,91083 1,35485

120 43,73 67,00 0,92402 -2,03432 1,33324

Среднее 1,78162 -1,79711 1,35383

30 43,30 66,35 3,63016 -1,44007 1,34183

60 46,73 71,60 2,09804 -1,67818 1,26811

373 90 46,99 72,00 1,41439 -1,84943 1,26197 7,399-103

120 47,52 72,80 1,08532 -1,96444 1,24919

Среднее 2,20598 -1,73303 1,28028

30 46,43 71,14 4,14258 -1,38273 1,27508

60 51,73 79,23 2,02194 -1,58137 1,13162

398 90 51,99 79,66 1,76951 -1,75214 1,12319 7,399-103

120 52,22 80,02 1,34169 -1,87234 1,11561

Среднее 2,46893 -1,64715 1,16137

С целью установления значений константы скорости конверсии для различных температур вычислены постоянные (К0) для 30- и 35%-ного растворов хлорида кальция уравнением Аррениуса.

К=К0е E/RT (3)

и выведено уравнение зависимости lgK от 1/Т.

Преобразуем более сложные функции в линейные. После логарифмирования уравнений (3) получим:

lgK=lgK0 -E/2,303-1,987 a/T (4)

Вводим с целью сокращения записи новые обозначения

lgK=n; lgK0= а;b= E/2,303a,987=E/4,184;1/T=£

Получим: n= 3 -b^ (5)

Составив отношения

b2,1= П2-П1/^1-^2;Ьэ,2= П3-П2/^2-^3;Ьэ,4=П3-П1/^1-^3;

b4,1=n4-n1/^1-^4

и произведя вычисление отдельных значений «b» на основе экспериментальных данных (таблицы 1, 4) находим среднее значение «b».

Расчет среднего значения «a» находим по формуле

а^^Е^ (6).

Для процесса с применением 30%-ного хлорида кальция с выпаркой данные имеют следующие значения. Подставляя рассчитанные величины «a» и «b» в уравнение (5), будем иметь:

П= - 6,0527157 - 373,965^ (7);

lgK= - 6,0527157 - 373,965 (1/T) (8).

Значение кажущейся энергии активации (Е) [10, с. 66-73], вычисленное по формуле E=b-4,576, составило 1711,264 кал/моль, или 7,16335-103 кДж/моль. Подставляя вычисленное значение «a» в lgK0=a получим:

lgK0= - 6,0527157.

Отсюда К0=8,857 е-7, или К0=0,8857 •Ю-7.

После подставления значения К0 и Е эмпирическое уравнение Аррениуса (3) принимает вид

К= 0,8857 10-6-ехр(1711,26/Т) (9).

При проведении конверсии с выпаркой после расчетов выведено уравнение:

^ К = -6,0527157 - 373,965 •1 (10)

Для случая с применением 35%-ного хлорида кальция данные имеют следующие значения. Подставляя рассчитанные величины «а» и «Ь» в уравнение (5), будем иметь:

П= - 5,968031—386,31 • (7);

1ЯК= —5,968031—386,31 1/Т (8).

Значение кажущейся энергии активации (Е), вычисленное по формуле Е=Ь-4,576, составило 1767,75 кал/моль или 7,39982-103 кДж/моль. Подставляя вычисленное значение «а» в ^К0=а, получим:

1яК)=-5,968031.

Отсюда К0=1,0764^10-6.

После подставления значений К0 и Е эмпирическое уравнение Аррениуса (3) принимает вид

К= 1,0764-10-6-ехр(1767,75/Т) (11).

При проведении конверсии с выпаркой после расчетов выведено уравнение:

К = -5,968031 - 386,31 • 1 (12)

На основе уравнений (8) и (9) рассчитаны константы скорости реакции конверсии для различных температур в интервале 323-373°К через каждые 10°К и температурный коэффициент скорости конверсии (таблицы 2, 5).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Согласно полученным данным температурный коэффициент скорости конверсии при повышении температуры на 10°К в интервале 323-373°К без выпарки повышается в 1,0651-1,0992 и 1,0421-1,0760 раз, а также для процесса с выпаркой повышается в

1,0232-1,0874 раза и 1,0244-1,0889 раза для 30- и 35%-ного растворов соответственно.

Таблица 5.

Константа скорости и температурный коэффициент скорости конверсии хлорида кальция с хлоратом натрия при различных температурах с выпаркой

Температура, К Константа скорости конверсии, К10-2 мин-1 Температурный коэффициент скорости конверсии, (у)

Для 30%-ного раствора хлорида кальция

323 333 343 353 363 373 1,464 1,592 1,724 1,858 1,983 2,029 1,0874 1,0829 1,0777 1,0673 1,0232

Для 35%-ного раствора хлорида кальция

323 333 343 353 363 373 1,507 1,641 1,786 1,928 2,052 2,057 1,0889 1,0883 1,0795 1,0633 1,0244

Таким образом, из результатов проведенных ис- мольном соотношении компонентов 1:2 в течение 60

следований следует, что для получения дефолианта с минут при 100оС с выпаркой, в результате которого

оптимальным содержанием действующего вещества можно получить 40,00-45,00%-ный растворы хлорат

рекомендуется проведение конверсии 30-35%-ного кальциевого дефолианта. растворов хлорида кальция с хлоратом натрия при

Список литературы:

1. Аналитическая химия/ Пискарева С.К. и др. - М.: Высш. шк., 1994. - 384 с.

2. ГОСТ 12257-77. Хлорат натрия. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 15 с.

3. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот): 4-е изд. - Л.: Химия, 1974. - Т. 2. - 792-1556 с.

4. Полуэктов Н.С. Методы анализа по фотометрии пламени: 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1967. - 307 с.

5. Семиохин И.А., Страхов Б.В., Осипов А.И. Кинетика химических реакций. - М.: Изд -во Моск. ун-та, 1986. -232 с.

6. Содово-известковый способ получения хлорат-хлорид кальциевого дефолианта / С.Н. Шойхет, С.Е. Заславский, М.З. Канель (СССР). № 697011/23. Заявл. 09.02.1961; опубл. 15.10.1961// Открытия, изобретения. -1961. - № 22. - С. 61.

7. Способ получения хлорат-хлорид кальциевого дефолианта / М.Н. Набиев, Р. Шаммасов, С. Тухтаев и др. № 3620951/23-26. Заявл. 23.05.83; опубл. 07.03.85// Открытия. Изобретения. - 1985. - № 9. - С. 84.

8. Оспанов Х.К. Физико-химические основы избирательного растворения минералов. - М.: Недра, 1993. -175 с.

9. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. - М.: Химия, 1970. - 360 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.