- Код статьи
- S3034605325030087-1
- DOI
- 10.7868/S3034605325030087
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 71-82
- Аннотация
- Настоящая исследовательская работа посвящена изучению возможности экстракционного разделения ионов меди(II) и железа(III) из солянокислых растворов с использованием гидрофобных эвтектических растворителей в качестве экстрагентов. Впервые предложены и охарактеризованы новые эвтектические растворители триизобутилфосфин сульфид/октанол и триизобутилфосфин сульфид/октановая кислота. Эвтектические растворители имеют низкую вязкость ( мПа с), что делает их технологически пригодными экстрагентами. Проведен сравнительный анализ эффективности экстракции Cu(II) и Fe(III) эвтектическими растворителями, где в качестве донора водородной связи использовали ментол, октанол и октановую кислоту. Наибольший интерес представляет эвтектический растворитель на основе октановой кислоты, способный селективно извлекать ионы металлов в широком интервале кислотности водной фазы. В отсутствие соляной кислоты в исходном растворе β составил 1432. Установлены закономерности экстракции ионов металлов при варьировании условий проведения процесса: кислотности водной фазы, объемного соотношения фаз и концентрации высаливателя. Проведена оценка возможности очистки эвтектических растворителей от ионов металлов разными резкстрагентами. Показана перспективность применения предложенных экстракционных систем для решения задачи селективного выделения ионов металлов из технологических растворов.
- Ключевые слова
- жидкостная экстракция ментол октанол октановая кислота переработка литий-ионные аккумуляторы
- Дата публикации
- 30.04.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 10
Библиография
- 1. Rauch J.N. Global Mapping of Al, Cu, Fe, and Zn in-Use Stocks and in-Ground Resources. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009. V. 106. № 45. P. 18920. doi:10.1073/pnas.0900658106.
- 2. Swain N., Mishra S. A Review on the Recovery and Separation of Rare Earths and Transition Metals from Secondary Resources. J Clean Prod. 2019. V. 220, P. 884. doi:10.1016/j.jclepro.2019.02.094.
- 3. Widmer R., Oswald-Krapf H., Sinha-Khetrival D. et al. Global Perspectives on E-Waste. // Environ Impact Assess Rev. 2005. V. 25. № 5. P. 436. doi:10.1016/j.eiar.2005.04.001.
- 4. Castillo J., Toro N., Hernández P. et al. Extraction of Cu(II), Fe(III), Zn(II), and Mn(II) from Aqueous Solutions with Ionic Liquid R4NCy. // Metals. 2021. V. 11. № 10. P. 1585. doi:10.3390/met11101585.
- 5. Tshepelevitski S., Hermits K., Jenсo J. et al. Systematic Optimization of Liquid–Liquid Extraction for Isolation of Unidentified Components. // ACS Omega. 2017. V. 2. № 11. P. 7772. doi:10.1021/acsomega.7b01445.
- 6. Schaeffer N., Martins M.A.R., Neves C.M.S.S. et al. Sustainable Hydrophobic Terpene-Based Eutectic Solvents for the Extraction and Separation of Metals. // Chem. Commun. 2018. V. 54. № 58. P. 8104. doi:10.1039/C8CC04152K.
- 7. Cañadas R., González-Miquel M., González E.J. et al. Hydrophobic Eutectic Solvents for Extraction of Natural Phenolic Antioxidants from Winery Wastewater. // Sep Purif Technol. 2021. V. 254. P. 117590. doi:10.1016/j.seppur.2020.117590.
- 8. Hanada T., Goto M. Cathode Recycling of Lithium-Ion Batteries Based on Reusable Hydrophobic Eutectic Solvents. // Green Chem. 2022. V. 24. P. 5107. doi:10.1039/D1GC04846E.
- 9. Marchel M., Rayaroth M.P., Wang C. et al. Hydrophobic (Deep) Eutectic Solvents (HDESs) as Extractants for Removal of Pollutants from Water and Wastewater - A Review // Chem. Eng. J. 2023. V. 475. P. 144971. doi:10.1016/j.cej.2023.144971.
- 10. Bashir I., Dar A.H., Dash K.K. et al. Deep Eutectic Solvents for Extraction of Functional Components from Plant-Based Products: A Promising Approach // Sustain. Chem. Pharm. 2023. V. 33. P. 101102. doi:10.1016/j.sep.2023.101102.
- 11. Milevskii N.A., Zinov'eva I.V., Zakhodyaeva Yu.A. et al. Separation of Li(I), Co(II), Ni(II), Mn(II), and Fe(III) from Hydrochloric Acid Solution Using a Menthol-Based Hydrophobic Deep Eutectic Solvent // Hydrometallurgy. 2022. V. 207. P. 105777. doi:10.1016/j.hydromet.2021.105777.
- 12. Kozhevnikova A.V., Zinov'eva I.V., Zakhodyaeva Y.A. et al. Application of Hydrophobic Deep Eutectic Solvents in Extraction of Metals from Real Solutions Obtained by Leaching Cathodes from End-of-Life Li-Ion Batteries // Processes. 2022. V. 10. № 12. P. 2671. doi:10.3390/pr10122671.
- 13. Ni S., Su J., Zhang H. et al. A Cleaner Strategy for Comprehensive Recovery of Waste SmCo Magnets Based on Deep Eutectic Solvents // Chem. Eng. J. 2021. V. 412. P. 128602. doi:10.1016/j.cej.2021.128602.
- 14. Milevskii N.A., Zinov'eva I.V., Kozhevnikova A.V. et al. Sm/Co Magnetic Materials: A Recycling Strategy Using Modifiable Hydrophobic Deep Eutectic Solvents Based on Trioctylphosphine Oxide // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 18. P. 14032. doi:10.3390/ijms241814032.
- 15. Zinov'eva I.V., Salomatin A.M., Zakhodyaeva Yu.A. et al. Extraction of Li(I), Al(III), and Fe(III) from Hydrochloric Solutions with Hydrophobic Eutectic Solvent TIBPS/Menthol. // Theor. Found. Chem. Eng. 2024. V. 58. № 4. P. 1143. doi:10.1134/S0040579525600263.
- 16. Ivanov A.V., Figurovskaya V.N., Ivanov V.M. Molecular Absorption Spectroscopy of 4-(2-Pyridilazo)Resorcinol Complexes as Alternative for the Atomic Absorption Spectroscopy. // Мосс. Univ. Chem. Bull. 1992. V. 33. № 6. P. 570.
- 17. Ogawa K., Tobe N. A Spectrophotometric Study of the Complex Formation between Iron(III) and Sulfosalicylic Acid // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1966. V. 39. № 2. P. 223. doi:10.1246/bcsj.39.223.
- 18. Martins M.A.R., Crespo E.A., Pontes P.V.A. et al. Tunable Hydrophobic Eutectic Solvents Based on Terpenes and Monocarboxylic Acids // ACS Sustain. Chem. Eng. 2018. V. 6. № 7. P. 8836. doi:10.1021/acssuschemeng.8b01203.
- 19. Silverstein R.M., Webster F.X., Kiemle D.J. Spectrometric identification of organic compounds. 7 ed. New York: Wiley. 2005.
- 20. Omar K.A., Sadeghi R. Database of Deep Eutectic Solvents and Their Physical Properties: A Review. // J. Mol. Liq. 2023. V. 384. P. 121899. doi:10.1016/j.molliq.2023.121899.
- 21. Smith E.L., Abbott A.P., Ryder K.S. Deep Eutectic Solvents (DESs) and Their Applications. // Chem. Rev. 2014. V. 114. № 21. P. 11060. doi:10.1021/cr300162p.
- 22. Kozhevnikova A.V., Lobovich D.V., Milevskii N.A. et al. Kinetics and Reusability of Hydrophobic Eutectic Solvents in Continuous Extraction Processes in a Pilot Setting // Processes. 2024. V. 12. № 12. P. 2879. doi:10.3390/pr12122879.
- 23. Zhao H., Chang J., Boika A. et al. Electrochemistry of High Concentration Copper Chloride Complexes. // Anal. Chem. 2013. V. 85. № 16. P. 7696. doi:10.1021/ac4016769.
- 24. Liu W., Etschmann B., Brugger J. et al. UV-Vis Spectrophotometric and XAFS Studies of Ferric Chloride Complexes in Hyper-Saline LiCl Solutions at 25–90°C. // Chem. Geol. 2006. V. 231. № 4. P. 326. doi:10.1016/j.chemgeo.2006.02.005.
- 25. Kozhevnikova A.V., Zinov'eva I.V., Zakhodyaeva Yu.A. et al. Hydrophobic Eutectic Solvents Based on Alcohol and Camphor in the Extraction of Fe(III) from Hydrochloric Solutions // Theor. Found. Chem. Eng. 2024. V. 58. № 5. P. 1575. doi:10.1134/S0040579525600664.
