Ma’ruza №14 Mavzu



Yüklə 119,85 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə7/16
tarix20.04.2022
ölçüsü119,85 Kb.
#85683
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16
14-maruza

Yig‘uvchi reagentlar

Bu  toifadagi  reagentlarning  asosiy  vazifasi  kerakli  mineral  zarrachalar 

yuzasiga  shimilib,  ularni  suvyuqmas  (gidrofob)  lik  darajasini  oshirib  berishdan 

iborat. 


Yig‘uvchi reagentlar – fizik va kimyoviy xossalari bir- biridan farq qiluvchi 

ikkita  (qutblangan  va  qutblanmagan)  qismlardan  iborat  bo‘lgan  organiq 

birikmalardir, masalan, oleat natriy (S

17

H



33

S

ОО



N

а

) ning molekulasi uglevodorod 



radikalidan  (S

17

H



33

)  (qutblanmagan  qismi)  va  C

ОО

N

а



  (qutblangan  qismidan) 

iborat (19-rasm).

Molekulaning qutblanmagan qismi (uglevodorod radikali) suv bilan kuchsiz 

ta’sirlanadi,  minerallar  bilan  reaksiyaga  kirishmaydi.  Qutblangan  qismi  esa  suv 

bilan  kuchli  ta’sirlanadi,  minerallar  yuzasi  bilan  reaksiyaga  kirishib,  molekulani 

mineral bilan bog‘laydi; qutblanmagan qismi mineralga suvyuqmaslikni hossasini 

taqdim etadi.

Shunday  qilib,  qutblangan  va  qutblanmagan  qismlar  o‘zaro  bir-biriga 

qarama-qarshi  fizik-kimyoviy  xossalarga  ega.  Molekulalari  ikki  xil  tabiatga  ega 

bo‘lgan moddlar getropolyar (ko‘p polyarli) moddalar deb ataladi. Masalan, oleat 

natriy  suv  bilan  aralashtirilganda  disssosiyalanadi







 



//

\

O



O

C

R

va 


+

  ionlarga 



ajraladi.  Natijada,  natriy  ioni  eritmaga  o‘tadi, 







 



//

\

O



O

C

R

ioni  esa  mineral  yuza 

bilan kimyoviy bog‘lanadi. R – uglevodorod radikali mineral yuza bilan bog‘lanish 

xossasiga ega emas, u faqat 







 


//

\

O



O

C

tomoni bilan reaksiyaga kirishadi.







 


//

\

O



O

C

o‘z  navbatida  solidofil  guruhi  deb  atalib,  mineral  yuza  bilan 

(suvyuqmaslik ato etuvchi) uglevodorod radikalini bir-biriga bog‘lovchi vositachi 

(zveno)  hisoblanadi.  Tanlovchanlik,  kimyoviy  faollik,  reagentning  mineralga 

kimyoviy  bog‘lanishining  mustahkamligi,  solidofil  guruhning  tabiatiga  va 

xossalariga bog‘liq.

Yig‘uvchi  reagentlar  ikkita  katta  guruhga  bo‘linadi:  ionogenlar  (ionlarga 

dissosialanuvchi)  va  noionogenlar  (ionlarga  parchalanmaydigan).  Ionogen 

yig‘uvchilar minerallar bilan kimyoviy adsorbsiya yo‘li bilan bog‘lansalar, ionogen 

yig‘uvchilar  fizikaviy  adsorbsiya  va  adgeziya  yo‘li  bilan,  ya’ni  molekulalararo 

tortishish  (Van-der-Vaals)  kuchi  hisobiga  bog‘lanadi.  O‘z  navbatida,  ionogen 

yig‘uvchilar  anionlilar  va  kationlilarga  bo‘linadilar  (19-rasm).  Sanoatda  keng 

tarqalgan yig‘uvchi reagentlarga anionlilarni ko‘rsatish mumkin. Anionli yig‘uvchi 

reagentlar  o‘z  navbatida,  solidofil  guruhining  tarkibiga  qarab  sulfgidridlilar  (ikki 

valentli oltingugurt asosida) va oksigidrillilarga (organiq va sulfokislotalar anioni 

asosida) bo‘linadilar. Yig‘uvchining anionini mineralning kationi bilan bog‘lanishi 

yig‘uvchining  anionidan  mineral  kationiga  elektronlarni  o‘tishi  hisobiga  bo‘ladi, 

aksincha,  kationli  yig‘uvchilar  mineral  anionlari  bilan  biriksa,  elektronlar 

mineraldan yig‘uvchining kationiga o‘tadi.



Ionogen  yig‘uvchi  reagentlarni  minerallar  bilan  ta’sirlanish  mexanizmi  har 

bir  reagentning  solidofil  guruhi  xossasiga  bog‘liq,  ammo  ularning  umumiy 

tomonlari ham mavjud.

Yig‘uvchi  reagentning  –  asosiy  vazifasi  mineral  zarracha  yuzasini 

suvyuqmas qilish, ya’ni, mineral zarracha yuzasidan suv pardasini siqib chiqarib, 

yuzaga  reagent  molekulalari  o‘rnashishi  (so‘rilish,  fizikaviy  yoki  kimyoviy 

bog‘lanish)  va  ma’lum  qalinlikdagi  adsorbsion  qatlami  hosil  bo‘lishi  kerak. 

Tajribalar  shuni  ko‘rsatdiki,  mineral  yuzasida  molekulyar,  qo‘sh  qavat  va  undan 

ko‘proq qalinlikka ega bo‘lgan qoplama hosil bo‘ladi.

Shuni  aytish  kerakki,  suv  pardasini  siqib  chiqarish  uchun  mineralning 

gidratlanish energiyasi mineral bilan yig‘uvchi reagent orasidagi bog‘ hosil qilish 

energiyasidan kichik bo‘lishi kerak.

Flotatsiya  jarayoning  nazariyasini  yaratishdagi  boshlang‘ich  davrlarda 

«mineralning  (masalan,  PbS)  eruvchanlik  ko‘paytmasi,  reagent  bilan  mineral 

kationi  hosil  qilgan  birikmaning  (R-Pb)  eruvchanlik  ko‘paytmasidan  katta  bo‘lsa 

ionogen  yig‘uvchi  reagent  mineral  yuzaga  shimiladi»  deb  qaralib,  flotatsiyaning 

«Kimyoviy  nazariyasi»  yaratilgan  edi.  Bu  nazariya  prof.  A.F.Taggart  tomonidan 

o‘tkazilgan tajribalar natijasida tasdiqlandi.

O‘z  zamonasida  bu  nazariya  flotatsiya  jarayonida  minerallar  bilan 

flotoreagentlar  orasidagi  ta’sirlanish  haqidagi  tushunchalarni  shakllantirishda  va 

rivojlantirishda juda muhim rol o‘ynadi. Ammo, flotatsiyada kimyoviy ta’sirlanish 

birinchi  darajali  jarayon  deb  qaralsada,  bu  jarayon  ko‘p  qirrali,  murakkab 

mexanizmga ega.

Shuni  aytish  kerakki,  suv  pardasini  siqib  chiqarish  uchun  mineralning 

gidratlanish energiyasi mineral bilan yig‘uvchi reagent orasidagi bog‘ hosil qilish 

energiyasidan kichik bo‘lishi kerak.

Flotatsiya  jarayoning  nazariyasini  yaratishdagi  boshlang‘ich  davrlarda 

«mineralning  (masalan,  PbS)  eruvchanlik  ko‘paytmasi,  reagent  bilan  mineral 

kationi  hosil  qilgan  birikmaning  (R-Pb)  eruvchanlik  ko‘paytmasidan  katta  bo‘lsa 

ionogen  yig‘uvchi  reagent  mineral  yuzaga  shimiladi»  deb  qaralib,  flotatsiyaning 

«Kimyoviy  nazariyasi»  yaratilgan  edi.  Bu  nazariya  prof.  A.F.Taggart  tomonidan 

o‘tkazilgan tajribalar natijasida tasdiqlandi.

O‘z  zamonasida  bu  nazariya  flotatsiya  jarayonida  minerallar  bilan 

flotoreagentlar  orasidagi  ta’sirlanish  haqidagi  tushunchalarni  shakllantirishda  va 

rivojlantirishda juda muhim rol o‘ynadi. Ammo, flotatsiyada kimyoviy ta’sirlanish 

birinchi  darajali  jarayon  deb  qaralsada,  bu  jarayon  ko‘p  qirrali,  murakkab 

mexanizmga ega.

Yig‘uvchi  reagentning  mineral  yuzaga  bog‘lanishi  (shimilishi)  juda  ko‘p 

omillarga  bog‘liq,  masalan,  mineral  yuzani  faolligi,  durlik  panjarasida  izomorf 

atomlar  bor-yo‘qligi,  yarim  o‘tkazuvchanlik  xususiyati,  bo‘tanada  (suyuq  fazada) 

oksidlovchi yoki qaytaruvchi moddalarni mavjudligi, reagentning solidofil guruhi 

xossalari,  reagent  molekulasining  o‘lchami  (radikal  qismining  uzun-qisqaligi)  va 

boshqalar.

Yana shuni e’tirof etish kerakki, mineral yuza energiya nuqtai nazardan har 

xil  bo‘lganligi  uchun  mineral  yuzasining  ba’zi  joylarida  reagent  kimyoviy  bog‘ 



hosil  qilsa,  boshqa  joylarda  esa  fizikaviy  shimilish  hisobiga  bog‘lanadi  va 

adsorbsion  qatlam  hosil  qiladi  va  flotatsiyada  adsorbsion  qatlam  zichligi 

tushunchasi  bilan  nomlanadi  va  1  sm2  mineral  yuzasiga  shimilgan  reagent 

miqdorini belgilaydi. Agar mineral yuzasi to‘liq reagentning ionlari (molekulalari) 

bilan  qoplangan  va  bu  qatlam  molekulyar  bo‘lsa,  zichligi  100  %  deb  olinadi. 

Amalda, flotatsiya jarayonini o‘tishi uchun mineralning yuzasi reagent bilan to‘liq 

qoplanishi shart emas, masalan, xolkozinni amil ksantogenati bilan flotatsiya qilish 

uchun adsorbsion qatlam zichligi 14-15 %, kvarsni kationli yig‘uvchi dodesilamin 

bilan flotatsiyalash uchun esa qatlam zichligi 5 % bo‘lsa yetarlidir. Qatlam zichligi 

flotasion bo‘tanadagi reagent konsentrasiyasiga bog‘liq. Reagent konsentrasiyasiga 

ko‘paysa  qatlam  zichligi  oshadi  hamda  flotatsiya  ko‘rsatgichlari  yaxshilanadi, 

ammo, meyordan oshmasligi kerak, chunki reagent sarfi ko‘payadi.

Flotatsiya  natijalari  mineral  yuzasida  reagentning  teng  taqsimlanishiga 

bog‘liq  bo‘ladi.  Mineral  bilan  yig‘uvchi  reagentning  ta’sirlanish  tezligi,  mineral 

yuza  tabiatiga,  tarkibiga,  holatiga  hamda  reagentning  xossalariga  va 

konsentrasiyasiga bog‘liq bo‘ladi.

Noiongen  yig‘uvchi  reagentlar  mineral  yuzada  tomchi  shaklida  bog‘lanadi, 

ta’sirlanish sekin o‘tadi. Ionogen reagentlarning esa mineral yuza bilan ta’sirlanishi 

juda tez o‘tadi va 1-3 daqiqada yakunlanadi. Bu o‘rtacha tezlik hisoblanadi, chunki 

reagent  bilan  mineralni  ta’sirlanish  tezligi  reagentning  uglevodorod  radikalining 

uzun-qisqaligiga  bog‘liq.  Radikali  uzun  bo‘lgan  reagent  mineral  bilan  sekinroq 

ta’sirlashadi.  Mineral  yuzaning  faol  uchastkalarida  reagentni  bog‘lanishi  juda  tez 

soniyada  o‘tishi  yuz  beradi,  nofaol  joylarida  esa  sekinroq  o‘tadi.  Reagentning 

konsentrasiyasi yuqori bo‘lsa, mineral yuzaga shimilish tezligi yuqori bo‘ladi.

Yig‘uvchi  reagent  bilan  mineralni  ta’sirlanishiga  reagentning  qurilishini, 

tarkibini va boshqa omillarni ta’sirini ko‘rib chiqamiz.

Yig‘uvchi reagentlarning asosiy xususiyatlaridan biri, ularning molekulalari 

uzunligidir. Past molekulyar ksantogenatlar molekula uzunligi 0,5-0,7 nm, karbon 

kislotasi  va  sovun  molekulasining  uzunligi  bir  nechta  o‘n  angstrim  bo‘ladi. 

Reagentning asosiy uzunligini uglevodorod radikali tashkil etadi. Solidofil guruhi 

uglevodorod  zanjiridan  kengroq  bo‘ladi.  Mineralni  suv  yuqmaslik  darajasini 

oshirishda  asosiy  rolni  uglevodorod  zanjiri  o‘ynaydi.  2.9-  rasmda  uglevodorod 

zanjirini fazoviy ko‘rinishi tasvirlangan. Har bir zanjirning bo‘lagi 

(СН


2

 yoki 


СН

3



uzunligi  0,12  nm.  Demak,  zanjirga  bitta 

СН

2



  yoki 

СН

3



  ulansa,  zanjir  0,12  nm 

uzayadi va bu moddani suvdagi eruvchanligi 4,25 marta kamaytiradi. Bu reagent 

molekulalari  uglevodorod  zanjirlarining  o‘zaro  dispersion  tortilish  energiyasini 

ortishi  hisobiga  yuz  beradi,  o‘z  navbatida  mineral  yuzasini  suv  yuqmaslik 

darajasini ortishiga olib keladi.

1) Nazariya  va  tajriba  natijalariga  asoslanib,  mineral  bilan 

kimyoviy shimilish hisobiga bog‘lanadigan ionogan yig‘uvchi reagentlarga 

quyidagi talablar ishlab chiqilgan:

2) yig‘uvchi  reagent  molekulasi  getropolyar  qurilishga  ega 

bo‘lishi;

3) yig‘uvchi  reagentning  solidofil  guruhi  flotatsiyalanuvchi 

mineral zarra bilan tanlab va mustahkam bog‘ hosil qilishni ta’minlash;




4) yig‘uvchi  reagentning  molekulasi  uglevodorod  radikalining 

uzunligi  –  mineral  yuzani  suv  yuqmaslik  darajasini  oshirish  effektini 

berishga yetarli bo‘lishi;

5) yig‘uvchi reagent arzon, suvda yaxshi eriydigan va iloji boricha 

zaharsiz bo‘lishi kerak.


Yüklə 119,85 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə