Моделирование равновесий в системе CuSO 4 – h 2O – (NH 4) 2SO 4 – OH ‑ при высоких концентрациях CuSO 4 на основе эксперимента по остаточной концентрации, потенциометрического титрования и измерения pH гидролиза (сообщение 2) Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 544.344.4

З. Т. Динь, С. А. Бахтеев, Р. А. Юсупов

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЙ В СИСТЕМЕ СиБ04 - Н2О - (NN4)2804 - ОН-ПРИ ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ СиБ04 НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОСТАТОЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ, ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ pH ГИДРОЛИЗА (Сообщение 2)

Ключевые слова: равновесия, водные растворы, осадки соединений меди(ІІ), рентгенофлуоресцентный анализ, сульфат меди.

Предложен алгоритм расчета констант равновесий в системах содержащих много осадков. Для расчета областей образования осадков применены четыре условия насыщенности раствора: 1. Правило произведения растворимости; 2. Правило молекулярной растворимости; 3. Правило растворимости по интермедиату; 4 Условие выделения приоритетного осадка. Данная методика использована для построения математической модели равновесий в системе 0иБ04 — Н2О— (NN4)2304 — ОН от рН раствора и высокой концентрации Ои(И) (более 0,05 моль/л). Математическая модель системы создана для оптимизации синтеза целевых соединений.

Keywords: equilibrium, aqueous solutions, precipitation of Cu(U) compounds, X-ray fluorescence analysis, copper sulfate.

The algorithm for the calculation of equilibrium constants in systems containing a lot of precipitations was suggested. For the calculation of the formation of precipitation areas used four conditions saturation of the solution: 1. Rule of solubility 2. Rule molecular solubility 3. Rule solubility intermediates, 4. The condition of the sedimentation priority. This methodology is used to construct a mathematical model of the equilibrium in the system CUSO4 — H2O — OH~ as the function of pH and the high concentration Cu(U) (more then 0,05 mol/l). A mathematical model of the system is designed to optimize the synthesis of desired compounds.

Введение

При высоких концентрациях Си(11) в системе СиБОд - Н2О- (NN4)2804 - ОН- мольные доли полиядерных и гетеролигандных соединений значительно возрастают [1]. Представленные в сообщении 1 значения констант, позволяющие описать области существования соединений при концентрациях Си(11) менее 0,1 моль/л, также позволяют описать эти области при концентрации Си(11) до 1 моль/л [2]. Ниже представлены экспериментальные и расчетные данные по областям существования соединений при концентрациях до 1 моль/л.

Экспериментальная часть и обсуждение результатов

Методика проведения эксперимента изложена в сообщении 1.

Рис. 1 - Экспериментальные и расчетные кривые потенциометрического титрования системы Си804 - Н2О - ^ОН при концентрации Си(11) 0,0798 моль/л

10 \Э і? М 47 « М TJ й.4 9.4 103 UJ Ш 1X1

Рис. 2 - Экспериментальные и расчетные кривые потенциометрического титрования системы Си804 - Н2О - ^ОН при концентрации Си(11) 0,081 моль/л

Рис. 3 - Экспериментальные и расчетные кривые потенциометрического титрования системы Си804 - Н2О - ^ОН при концентрации Си(11) 0,81 моль/л

Заключение

Рассчитаны константы равновесий на основе данных эксперимента по потенциометрическому титрованию. Создана математическая модель равновесий в системе СиБ04 - Н20 - ОН- при высоких концентрациях Си(11), предназначенная для планирования эксперимента и синтеза соединений Си(11).

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-

технологического комплекса России на 2007 - 2013 годы» по госконтракту 16.552.11.7060.

Литература

1. Девятов, Ф.В. Гидролитические свойства нитратов Ni(II), Си(11), Dy(III) / Ф.В. Девятов, А.В. Рубанов // Ученые записки Казанского государственного

университета. - 2006. - Т.148. - Кн.1. - С. 92- 1о1.

Динь З.Т., Бахтеев С.А, Юсупов Р.А. Расчет констант равновесий с учетом образования осадков на основе эксперимента по остаточной концентрации на примере системы Sn(II)-H2O-OH- // Вестник Казанского

технологического университета. 2013. №.4. №16.

С.92-94.

© З. Т. Динь - асп. каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КНИТУ КНИТУ, [email protected]; С. А. Бахтеев - канд. хим. наук, асс. каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КНИТУ, [email protected]; Р А. Юсупов - д-р хим. наук, проф. той же кафедры, [email protected].