Optimización del electrolito de cobre-amoníaco-sulfato para maximizar la relación Cu(I):Cu(II) utilizando pH y solubilidad del cobre
Autores: Ali, Zulqarnain Ahmad; Werner, Joshua M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización del electrolito de cobre-amoníaco-sulfato para maximizar la relación Cu(I):Cu(II) utilizando pH y solubilidad del cobre
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Gestión y eliminación de residuos
Palabras clave
Investigación
Química de soluciones
Sistema Cu-NH-SO
PH
Solubilidad
Cobre
Diagrama de Pourbaix
Sistema Cu-N-S
Software HSC Chemistry
Relación Cu(I)
Cu(II)
Precipitación
Electrolito
Alcalino
Concentración
Constante de equilibrio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Se ha llevado a cabo una investigación para entender la química de la solución del sistema Cu-NH-SO, centrándose en el efecto del pH en la solubilidad del cobre en la solución y maximizando la relación Cu(I):Cu(II). También se ha creado un diagrama de Pourbaix para el sistema Cu-N-S utilizando el software HSC Chemistry para un amplio rango de especies Cu-NH, a diferencia de la mayoría de los otros estudios que se centraron solo en Cu(NH) y Cu(NH) (Cu(II)) como las especies dominantes. El diagrama de Pourbaix demostró que el Cu(I) existe como Cu(NH), mientras que las especies Cu(II) están presentes en el sistema como Cu(NH) y Cu(NH), dependiendo del Eh y el pH de la solución. Se observó precipitación de cobre en el electrolito a valores de pH inferiores a 8.0, y el comportamiento de precipitación aumentó a medida que el pH se volvía ácido. La mayor relación Cu(I):Cu(II) se observó a valores de pH más altos de 10.05 debido a la mayor solubilidad del cobre a pH alcalinos más altos. La concentración máxima de Cu(II) se puede lograr a 4.0 M NHOH y 0.76 M (NH)SO. En el caso de pH bajo, la mayor relación Cu(I):Cu(II) obtenida fue de 0.91 frente a las concentraciones de 4.0 M y 0.25 M de NHOH y (NH)SO, respectivamente. Mientras tanto, a pH alto, la relación máxima Cu(I):Cu(II) fue de 15.11 frente a los 0.25 M de (NH)SO y 4.0 M de NHOH. Además, los experimentos a bajo pH mostraron la constante de equilibrio (K) K < 1, y los experimentos a alto pH demostraron K > 1, lo que justificó las concentraciones de cobre más bajas y más altas en la solución, respectivamente.
Descripción
Se ha llevado a cabo una investigación para entender la química de la solución del sistema Cu-NH-SO, centrándose en el efecto del pH en la solubilidad del cobre en la solución y maximizando la relación Cu(I):Cu(II). También se ha creado un diagrama de Pourbaix para el sistema Cu-N-S utilizando el software HSC Chemistry para un amplio rango de especies Cu-NH, a diferencia de la mayoría de los otros estudios que se centraron solo en Cu(NH) y Cu(NH) (Cu(II)) como las especies dominantes. El diagrama de Pourbaix demostró que el Cu(I) existe como Cu(NH), mientras que las especies Cu(II) están presentes en el sistema como Cu(NH) y Cu(NH), dependiendo del Eh y el pH de la solución. Se observó precipitación de cobre en el electrolito a valores de pH inferiores a 8.0, y el comportamiento de precipitación aumentó a medida que el pH se volvía ácido. La mayor relación Cu(I):Cu(II) se observó a valores de pH más altos de 10.05 debido a la mayor solubilidad del cobre a pH alcalinos más altos. La concentración máxima de Cu(II) se puede lograr a 4.0 M NHOH y 0.76 M (NH)SO. En el caso de pH bajo, la mayor relación Cu(I):Cu(II) obtenida fue de 0.91 frente a las concentraciones de 4.0 M y 0.25 M de NHOH y (NH)SO, respectivamente. Mientras tanto, a pH alto, la relación máxima Cu(I):Cu(II) fue de 15.11 frente a los 0.25 M de (NH)SO y 4.0 M de NHOH. Además, los experimentos a bajo pH mostraron la constante de equilibrio (K) K < 1, y los experimentos a alto pH demostraron K > 1, lo que justificó las concentraciones de cobre más bajas y más altas en la solución, respectivamente.