Рис.  13  ИК-  спектр  поглащения

51 
 
что опаловидная пленка образуется за счет метакремневои кисло- 
 
Рис. 14 Хризоколла, (1) покрытая 
опаловидной пленкой после обработки 
серной кислотой. 
Свет отраженный, ув. 250. 
ты,  которая  входит  в  состав 
хризоколлы.
 
       Известно,  что  содержание 
воды,  соответствующее  точке 
перехода,  может  изменяться  в 
довольно широких пределах. Вода 
здесь  связана  не  химически,  а 
механически,  и  весьма  прочно 
удерживается 
в 
мельчайших 
пустотах  геля,  капиллярными 
силами  (впитанная  вода).  После 
удаления  воды,  заполняющей  эти 
пустоты, 
гелем 
может быть поглощена любая другая жидкость. 
 
Рис.  15.  Хризоколла  после  обработки 
растворами 
хлорида 
натрия, 
содержащими  серную  кислоту  ,  в 
микротрещинах  опаловндной  пленки. 
Свет отраженный, ув.250 
Вследствие 
этого 
опаловидная  пленка  постепенно 
набухает  в  растворе  серной 
кислоты,  превращаясь  в  гель 
метакремневой 
кислоты. 
При 
вступлении же серной кислоты во 
взаимодействие  с  хризоколлой 
образуется 
пленка 
продуктов 
реакции толщиной от 0,01 до 0,03 
мм. В 
отраженном  свете  она  светло-
серая 
с 
отражающей 
способностью  10-20  %.  Анализ 
пленки показал, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
что она состоит в основном из СuО и SiO
2 
• nH
2
O. 

52 
 
Таким образом, можно предположить, что взаимодействие раствора 
серной  кислоты  с  опаловидной  пленкой,  хризоколлой  и  малахитом 
происходит  с  образованием  пленки  коллоидной  метакремневой  кислоты, 
препятствующей  достижению  растворителем  свежей  поверхности 
минерала.  Диффузионное  сопротивление  еще  больше  увеличивается  за 
счет  забивания  пор  планки  солями  меди.  Это  и  является  основной 
причиной  низкой  скорости  растворения  хризоколлы,  особенно  покрытой 
опаловидной пленкой, в растворах серной кислоты. 
При использовании же кислых растворов хлорида натрия, последние 
проникают  в  начале  процесса  в  трещины  опаловидной  пленки.  При  ее 
набухании  насыщенный  раствор  хлорида  натрия  переходит  в 
пересыщенный,  из  которого  кристаллизуется.  Это,  в  свою  очередь, 
приводит  к  интенсивному  растрескиванию  опаловидной  пленки  с 
освобождением  поверхности  минерала  для  доступа  растворителя. 
Пересыщенный  раствор  далее  проникает  в  трещины  самого  минерала 
хризоколлы.  Кристаллизация  NaCl  в  трещинах  увеличивает  измельчение 
минерала,  повышая  тем  самым  общую  поверхность  растворения.  Кроме 
того,  кислый  раствор  хлорида  натрия  -  сильный  электролит,  который 
разрушает  коллоидную  кремневую  кислоту,  освобождая  тем  самым 
поверхность минерала для доступа свежего растворителя. 
Все  указанное  в  совокупности  резко  увеличивает  скорость 
растворения  хризоколлы,  особенно  покрытой  опаловидной  пленкой,  в 
сёрно-кислых  растворах  хлорида  натрия  по  сравнению  с  растворами 
серной кислоты. 
         Таким  образом,  проведенные  физико-химические  исследования 
процесса  выщелачивания  хризоколлы  в  растворах  серной  кислоты  в 
присутствии  хлорида  натрия  показали,  что  скорость  растворения 
хризоколлы  в  растворах  серной  кислоты  значительно  ниже,  чем  в  одной 
серной кислоте в присутствии хлорида натрия. Установлено, что высокие 
скорость растворения и коэффи- 
 
 
 
 
 
 
циент  массообмена  соответствуют  величине,  характерной  для  растворов 
хлорида натрия, содержащих серную кислоту. 

53 
 
Применение  ИК-спектроскопических  исследований  позволило 
установить,  что  при  концентрации  серной  кислоты  5  г/дм
3
  и  хлорида 
натрия  -  250  г/дм
3
  растворение  хризоколлы  происходит  в  условиях 
кристаллизации  хлорида  натрия  -в  трещинах,  поверхности  опаловидной 
пленки 
и 
минерала. 
Физическими 
методами 
(ИК, 
ЭПР-
спектроскопическими  методами)  показано,  что  при  выщелачивании 
хризоколлы медь переходит в раствор в виде аквакомплекса. 
Кинетика  растворения  куприта  [94]  определялась  методом 
непрерывного взвешивания. Полученные результаты представлены в табл. 
9 и 10. 
Скорость  растворения  куприта  в  растворах  H
2
S0
4
  растет  с 
увеличением концентрации кислоты и повышением температуры. 
Так,  в  1,0  г-экв/см
3
  растворе  при  323  К  скорость  растворения 
минерала  в  2-5  раз  выше,  чем  при  298  К.  Следует  отметить,  что  в 
начальный момент растворения вес минерала несколько увеличивается, а 
затем  начинает  равномерно  уменьшаться  в  соответствии  с  количеством 
перешедшего в раствор вещества. 
По  данным  [87]  процесс  разложения  куприта  в  серной  кислоте 
протекает в три стадии и описывается следующими уравнениями: 
 
Уравнение  (13)  описывает  равновесную  адсорбцию  молекул  H
2
S0
4
  на 
поверхности  куприта,  которая,  по-видимому,  обусловливает  увеличение 
веса  минерала  в  начальный  период  растворения.  Результаты  опытов  по 
определению растворимости, а 
 
 
 
 
 
Таблица  9.  Скорость  растворения  куприта,  определенная  по  содержанию  меди, 

жүктеу/скачать 27,65 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: