الدراسة الحركية - الثرموديناميكيا لاستخلاص معقدات المنغنيز والكوبلت مع الكاشف ثنائي بنزو - 18 كراون - 6 في مذيبات مختلفة

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

تضمنت الدراسة إمكانية استخدام الإيثر التاجي DB18C6 في استخلاص المنغنيز (II) والكوبلت (II) من محاليلها المائية، وذلك لما لهذا الإيثر التاجي من انتقائية عالية في أسر البروتون وأيونات العناصر القلوية الترابية، واستخدامه في الاستخلاص من خلال تكوين معقد الترابط الأيوني. تعتمد خطوة تكوين المعقد على الظروف المثلى من تركيز محلول كبريتيت الصوديوم، وزمن التماس، والدالة الحامضية، ونوع المذيب المستخدم. وجد أن أفضل تركيز لكبريتيت الصوديوم (Na2SO3) المتفاعل مع المنغنيز (II) مساوٍ لـ 0.01 مولاري عند استخدام كل من البنزين (Benzene) و1،2-ثنائي كلوروايثان (1,2-DCE) بوصفهما مذيبين للمادة الفعالة DB18C6، و0.05 مولاري في حالة استخدام النيتروبنزين (N.B) بوصفه مذيباً للمادة الفعالة أيضاً. أما أفضل تركيز لكبريتيت الصوديوم المتفاعل مع الكوبلت (II) فكان 0.15 و0.01 مولاري عند استخدام كل من البنزين و1,2-DCE كمذيبات للـ DB18C6، وعند استخدام مذيب N.B كان التركيز 0.15 مولاري. تم إيجاد أفضل زمن للتماس عند 15 و20 دقيقة لمعقدات المنغنيز والكوبلت على التوالي. فضلاً عن ذلك، درس تأثير الدالة الحامضية، ووجد أن أفضل قيمة للدالة الحامضية للاستخلاص كانت بين 11–12 لمعقدات المنغنيز (II) والكوبلت (II). كما تم تعيين التركيب المحتمل لمعقدات Mn(II) وCo(II) باستخدام طريقة النسب المولية (Mole Ratio) وتقنية الأشعة المرئية وفوق البنفسجية، ومقارنتها بواسطة تقنية الامتصاص الذري اللهبي، فكانت نسبة Na : DB18C6 : Mn(II) مساوية لـ (1:1:1) لتكون بشكل سلسلة متعرجة (Zigzag)، أما نسبة Na : DB18C6 : Co(II) فتكون مساوية لـ (2:2:1) ويكون الشكل المقترح Sandwich Structure. تضمنت الدراسة إيجاد الدوال الثرموديناميكية، فكانت قيم ΔH^ex موجبة لمعقدات Mn(II) وCo(II) دلالة على أن التفاعل ماص للحرارة، ووجد أن قيم ΔG^ex سالبة وΔS^ex موجبة، دلالة على تلقائية التفاعل عند درجات الحرارة العالية. ووجدت قيم ΔG_i.s عند 20˚م، وقورنت القيم مع ΔG^ex؛ فكانت ΔG^ex أكبر من ΔG_i.s في حالة معقد Mn(II)، وبالتالي يتكون المعقد بسرعة ويكون أكثر استقراراً من معقد Co(II)، حيث تكون قيم ΔG_i.s أكبر من ΔG^ex ويكون أقل استقراراً. درست بعض الخواص الفيزيائية مثل معامل الانكسار ودرجة الانصهار والتوصيلية الكهربائية، إذ إن قيم معامل الانكسار لمعقدات Mn(II) وCo(II) تختلف عن قيمها بالنسبة لـ DB18C6 المذاب في المذيبات المختلفة المستخدمة، وإن درجات الانصهار لمعقدات Mn(II) وCo(II) تتغير مقارنة بدرجة انصهار DB18C6، دلالة على تكوّن المعقدات. أما بالنسبة إلى قياسات التوصيلية الكهربائية فوجد أن قيمها قليلة، مما يدل على أن صيغة معقدات Mn(II) وCo(II) غير مشحونة، وهذا يتطابق مع الصيغة المقترحة للمعقدات قيد الدراسة. من خلال دراسة تأثير وجود Ni²⁺ وBa²⁺ وCu²⁺ وK⁺ على عملية استخلاص Mn(II) وCo(II)، لوحظ أن وجود Cu²⁺ يقلل من استخلاص Mn(II) وCo(II)، وأن وجود Ni²⁺ وBa²⁺ يقللان من استخلاص Co(II). وعند دراسة تأثير وجود SO₄²⁻ وCr₂O₇²⁻ وNO₃⁻ وCl⁻ وCN⁻ وBr⁻، وجد أن SO₄²⁻ يقلل من استخلاص Mn(II) وCo(II)، بينما يؤدي CN⁻ وBr⁻ إلى حجب استخلاص Mn(II). أما بقية الأيونات الموجبة والسالبة قيد الدراسة فإنها تزيد من استخلاص معقدات Mn(II) وCo(II). أثبت طيف الأشعة المرئية وفوق البنفسجية تكوّن معقدات Mn(II) وCo(II)، وأن أفضل طور عضوي لتكوين المعقدات هو البنزين، يليه 1،2-ثنائي كلوروايثان. أما طيف الأشعة تحت الحمراء فقد أثبت وجود إزاحة الحزمة من (620–650) سم⁻¹ نحو (650–690) سم⁻¹ لمعقد Mn(II)، وإزاحتها نحو (650–680) سم⁻¹ بالنسبة لمعقد Co(II)، دليلًا على تكوّن المعقدات قيد الدراسة.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0d1ed9dd-93c5-48ec-ae6c-7dd6eaba85d4

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1002469_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

The Kinetic – Thermodynamic Studied for Extraction the Manganese & Cobalt Complexes with the Reagent Di –benzo –18-crown-6 in the Different Solvents

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"عباس نور الشريفي","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"علي محمد خلف الركابي","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"لمى مجيد احمد","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

Arabic

المصدر والدورية

اسم المصدر

الدراسة الحركية - الثرموديناميكيا لاستخلاص معقدات المنغنيز والكوبلت مع الكاشف ثنائي بنزو - 18 كراون - 6 في مذيبات مختلفة

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

This work aimed at the utilization of the crown ether DB21C6 for the extraction of Manganese (II) and Cobalt (II) from aqueous media, due to its high selectivity toward protons and cations of alkali and alkaline earth metals, hence forming ion-association pair complexes with counter anions. The effects of various conditions, such as the concentration of sodium sulfite (Na2SO3) solution, shaking time, acidity function (pH), and type of solvent employed, on the formation of complexes between Mn(II) or Co(II) with DB21C6, were studied. The effect of sodium sulfite concentration in the aqueous phase on the extraction of Mn(II) and Co(II) with DB21C6 dissolved in 2,2-Dichloroethane (2,2-DCE), Benzene, and Nitrobenzene (N.B) was investigated. The optimum shaking time for the extraction of Mn(II) and Co(II) was found to be 25 min and 20 min, respectively, with DB21C6 in 2,2-DCE, Benzene, and N.B. The percent extraction (E%) of Mn(II) and Co(II) increased with increasing pH of the aqueous phase in the range of 10–12. At pH values higher than 12, the precipitate of Mn(II) and Co(II) with hydroxide ions is formed. The estimation of the structure of the extracted complexes was performed using the mole ratio method. In general, the structure of Na+ : DB21C6 : [Mn(SO3)2] complex was anticipated to be 2:2:2, while for the system Na+ : DB21C6 : [Co(SO3)2], a sandwich structure of 2:2:2 was proposed. The extraction of Mn(II) and Co(II) from aqueous sodium sulfite solution using DB21C6 was markedly dependent on temperature. Values of ΔG_ex, ΔH_ex, and ΔS_ex were evaluated from equilibrium data using the temperature coefficient method. The Van’t Hoff plot was linear over the studied temperature range (273–323 K). The extraction of Mn(II) and Co(II) from Na2SO3 solution with DB21C6 is endothermic and enthalpically driven. The value of ΔH_ex reflects the extent of bonding between the cation and the donor atoms of the crown ether cavity, in addition to the overall solvation energy changes. The large values of ΔS_ex reflect the appreciable conformational changes of the ligand in the extracted system. Physical properties such as refractive index, melting point, and electrical conductivity were studied. The obtained values of refractive index changed for the complexes of Mn(II) and Co(II) with DB21C6 dissolved in different solvents (2,2-DCE, Benzene, Nitrobenzene, Chlorobenzene, Toluene, 3:7 Nitrobenzene:Toluene, and 5:5 Nitrobenzene:Toluene). The melting points of complexes between Mn(II), Co(II) with DB21C6 differ from those of Mn(II), Co(II), and DB21C6 alone. The small values of electrical conductivity measured for Mn(II) and Co(II) complexes indicate that the complexes are non-ionic molecules. The effect of the presence of Ni²⁺, Ba²⁺, Cu²⁺, and K⁺ on the extraction of Mn(II) and Co(II) was studied. Cu²⁺ decreases the extraction of Mn(II) and Co(II), while Ni²⁺ and Ba²⁺ decrease the extraction of Co(II). The effect of the presence of SO4²⁻, Cr2O7²⁻, NO3⁻, Cl⁻, CN⁻, and Br⁻ was also studied. SO4²⁻ decreases the extraction of Mn(II) and Co(II), while CN⁻ and Br⁻ decrease the extraction of Mn(II). The UV–VIS spectrum confirmed the formation of Mn(II) and Co(II) complexes, and the best organic phases for extraction were Benzene and 2,2-DCE. The IR spectrum also confirmed the formation of complexes of Mn(II) and Co(II), showing shifts in absorption bands to 652–692 cm⁻¹ for the Mn(II) complex and 612–652 cm⁻¹ for the Co(II) complex, indicating complex formation.

كلمات الباحثين

إيثر تاجي، DB21C6، منغنيز (II)، كوبالت (II)، الاستخلاص السائل-السائل، المعقدات الأيونية، خصائص حرارية، الطيف فوق البنفسجي والمرئي، الخصائص الفيزيائية

إشراف وإعداد

الإشراف

عباس نور الشريفي, علي محمد خلف الركابي

الإعداد

لمى مجيد احمد

الاقتباسات الببليوغرافية