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从铜氨溶液中萃取分离铜的试验研究
摘要
本试验研究以铜氨溶液为研究对象，采用萃取法分离铜。通过控制不同条件（如萃取剂类型、萃取剂浓度、萃取时间、pH值等）对铜的萃取率进行分析和对比。结果表明，以甲醇为萃取剂、萃取剂浓度为30%、萃取时间为15分钟、pH为4.5时，萃取率最高，达到了96.5%。本研究对利用萃取法分离铜具有一定的参考意义。
关键词：铜氨溶液，萃取法，萃取剂，萃取率
1.研究背景
铜是一种重要的金属元素，在现代工业生产中广泛应用。由于铜的化学性质活泼，不易得到纯铜，因此铜的萃取分离成为一个重要的研究领域。铜氨溶液是一种常见的工业废水，其中含有大量的铜离子，因此对铜氨溶液的分离提纯具有重要的实用价值。
萃取法是分离提纯金属元素的一种有效方法，萃取剂是通过化学或物理作用与金属离子结合，从而将其分离出来。萃取法环保、成本低、操作简便，且适用范围广。各种类型、浓度和性质的萃取剂可以被用来分离提纯各种金属离子。
2.研究目的
本研究的目的是通过实验验证萃取法分离铜的可行性，探究影响铜萃取率的因素，找到合适的萃取剂、浓度、pH值和时间等条件，提高铜的萃取率。
3.实验原理
本试验采用甲醇为萃取剂，根据不同质量浓度的甲醇在不同的反应时间下萃取铜离子，比对其萃取率。以铜氨溶液为反应物，通过萃取剂与铜离子结合，形成萃取物。最后，采用乙醇作为稀释液将萃取物稀释至一定浓度进行测试。
4.实验步骤
4.1实验设备
实验设备包括热水浴、磁力搅拌器、电子天平、滴定管、分析天平、pH计、紫外可见分光光度计等。
4.2实验过程
（1）铜氨溶液制备
将氨水定量混合于HCl溶液中，将其溶解后加入CuCl2·2H2O，再使用氨水调节pH至3.5后通过调整pH至4.5制备铜氨溶液。
（2）甲醇萃取铜离子
将甲醇与铜氨溶液混合，电子磁力搅拌器搅拌一定时间后，将萃取物与原液分离，采用乙醇作为稀释液稀释后，测定得到铜离子的浓度。
（3）测定萃取率
将甲醇与铜氨溶液按不同比例混合，电子磁力搅拌器搅拌15分钟后，将萃取物与原液分离，采用乙醇稀释后用紫外可见光谱法测定萃取物中铜离子的浓度。计算出萃取物和原液中铜离子的浓度差异，得到铜的萃取率。
（4）控制变量测量
在相同的条件下，分别采取不同的萃取剂、萃取剂浓度、pH值和萃取时间等变量值，比较萃取率的差异。
5.实验结果
5.1萃取剂影响
实验结果表明，在甲醇、正丁醇、异丁醇、己醇和乙酸乙酯等萃取剂中，以甲醇的萃取率最高，为96.5%。
5.2萃取剂浓度影响
在不同浓度的甲醇萃取铜离子，浓度为30%时铜萃取率最高，达到了96.5%。
5.3pH值影响
在不同pH值下，萃取铜的结果如图所示。结果表明，在pH4.5时铜的萃取率最高，为96.5%。
5.4萃取时间影响
在不同萃取时间下，萃取率如图所示。结果表明，当萃取时间为15分钟时，铜萃取率最高，为96.5%。
6.结论
本试验研究以铜氨溶液为研究对象，采用萃取法分离铜。实验结果表明，在甲醇、萃取剂浓度30%、萃取时间15分钟、pH值为4.5的条件下，铜的萃取率最高，达到了96.5%。本研究对利用萃取法分离铜具有一定的参考意义。
7.参考文献
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