Исследование адсорбции ионов цинка кислотомодифицированными опилками акации ушковидной (Acacia auriculiformis)

Fairuza R. Miraftakhova; Nguyen Thi Kim Thoa; Rumiya Z. Galimova; Ildar G. Shaikhiev; Svetlana V. Sverguzova

doi:10.17308/sorpchrom.2019.19/1174

Fairuza R. Miraftakhova ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань
Nguyen Thi Kim Thoa ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань
Rumiya Z. Galimova ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань
Ildar G. Shaikhiev ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань
Svetlana V. Sverguzova ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова», Белгород

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2019.19/1174

Ключевые слова: ионы Zn2 , опилки Acacia auriculiformis, растворы H2SO4, обработка, адсорбция.

Аннотация

Исследована адсорбция ионов Zn²⁺ нативными и модифицированными в слабоконцентрированных (1-3 %) растворах H₂SO₄ опилками акации ушковидной (Acacia auriculiformis). Изотерма адсорбции ионов цинка нативными опилками акации относятся к изотермам I типа, согласно классификации ИЮПАК и L типу, согласно классификации Гильса. Максимальная сорбционная емкость опилок акации по ионам цинка составляет 7.5 мг/г. С целью увеличения сорбционных показателей, исследуемые опилки обрабатывались слабоконцентрированными растворами серной кислоты при 20^оС в течение 5 ч. С увеличением концентрации раствора серной кислоты сорбционная емкость опилок по
ионам цинка увеличивается. Обработка опилок 3%-ным раствором H₂SO₄ способствует увеличению максимальной сорбционной емкости по ионам Zn²⁺ c 7.5 до 36.5 мг/г. Полученные изотермы адсорбции обрабатывалась с помощью моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича и Темкина. Определены уравнения регрессии и коэффициенты аппроксимации, а также термодинамические параметры процессов (энергия сорбции и энергия Гиббса). Изотерма адсорбции нативными опилками наиболее адекватно описывается моделью Темкина, модифицированными – моделью Фрейндлиха. Значения энергии адсорбции менее 8 кДж/моль и энергии Гиббса в пределах от -4 до 0 кДж/моль сви-
детельствуют о протекании самопроизвольной физической адсорбции. Получены кинетические зависимости процессов адсорбции ионов цинка нативными и модифицированными опилками акации. Обработкой кинетических зависимостей в рамках диффузионной модели Бойда рассчитаны коэффициенты Био для исследуемых процессов, значения которых соответствуют протеканию процессов смешанной диффузии, то есть лимитирующими стадиями процессов адсорбции являются, как внешняя, так и внутренняя диффузия.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Fairuza R. Miraftakhova, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань

Мифтахова Файруза Рафаэлевна – магистрант кафедры инженерной экологии, Казанский
национальный исследовательский технологический университет, Казань

Nguyen Thi Kim Thoa, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань

Нгуен Тхи Ким Тхоа – аспирант кафедры инженерной экологии, Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань

Rumiya Z. Galimova, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань

Галимова Румия Захидовна – ассистент кафедры инженерной экологии, канд. техн. наук,
Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань

Ildar G. Shaikhiev, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань

Шайхиев Ильдар Гильманович – заведующий кафедрой инженерной экологии, д-р техн.
наук, доцент, Казанский национальный исследовательский технологический университет,
Казань

Svetlana V. Sverguzova, ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова», Белгород

Свергузова Светлана Васильевна – заведующая кафедрой промышленной экологии, д-р техн. наук, проф., Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Белгород

Литература

1. De Gisi S., Lofrano G., Grassi M., Notarnicola M. Sustainable Materials and Technologies, 2016, Vol. 9, pp. 10-40. DOI:10.1016/j.susmat.2016.06.002
2. Khatoon H., Rai J.P.N., Octa Journal of Environmental Research, 2016, Vol. 4, No 3, pp. 208-229.
3. Bhatnagar A., Sillanpää M., Witek-Krowiak A., Chemical Engineering Journal, 2015, Vol. 270, pp. 244-271. DOI:
10.1016/j.cej.2015.01.135
4. Bachale S., Sharma S., Sharma A., Verma S., International Journal of Applied Research, 2016, Vol. 2, No 7, pp. 523-527.
5. Doshi B., Sillanpää M., Kalliola S., Water Research, 2018, Vol. 135, pp. 262-277. DOI: 10.1016/j.watres.2018.02.034
6. Shaikhiev I.G., Shaikhieva K.I., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2016, Vol. 19, No 4, pp. 127-141.
7. Shaikhiev I.G., Shaikhieva K.I., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2016, Vol. 19, No 5, pp. 161-165.
8. Shaikhiev I.G., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2017, Vol. 20, No 5, pp. 151-160.
9. Denisova T.R., Shaikhiev I.G., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2017, Vol. 20, No 24, pp. 145-158.10 Shaikhiev I.G., Vse materialy. Entsiklopedicheskii spravochnik, 2008, No 12, pp. 29-42.
11. Huong V.D., Nambiar E.K.S., Quang L.T., Mendham D.S. et al., Journal of Forest Science, 2015, Vol. 77, No 1, pp. 51-58. DOI:10.2989/20702620.2014.983360
12. Shaikhiev I.G., Nguen T.K.T., Shaikhieva K.I., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2017, Vol. 20, No 3, pp. 171-179.
13. Shaikhiev I.G., Nguen T.K.T., Shaikhieva K.I., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2017, Vol. 20, No 11, pp. 153-155.
14. Nguen T.K.T., Sidorovnina O.O., Zamalieva L.A., Miftakhova F.R. et al., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2017, Vol. 20, No 18, pp. 159-162.
15. Denisova T.R., Sippel I.Ya., Shaikhiev I.G., Nguyen T.K.T. et al., International Journal of Green Pharmacy, 2018, Vol. 12, No 4, pp. 895-899.
16. Zhou Y., Zhang R., Gu X., Lu J. Separation Science and Technology. 2015. vol. 50. № 2. – pp. 245-252. DOI:
10.1080/01496395.2014.956223
17. Argun M.E., Dursun S., Ozdemir C., Karatas M., Journal of Hazardous Materials. 2007. vol. 141. pp. 77-85. DOI:
10.1016/j.jhazmat.2006.06.095
18. Rao P.S., Reddy K.V.N.S., Kalyani S., Krishnaiah A., Wood Science and Technology, 2007, Vol. 41, No 5, pp. 427-442. DOI:10.1007/s00226-006-0115-4
19. Memon S.Q., Memon N., Shah S.W., Khuhawar M.Y. et al., Journal of Hazardous Materials, 2007, Vol. B139, pp. 116-121. DOI:10.1016/j.jhazmat.2006.06.013
20. Miftakhova F.R., Nguen T.K.T., Galimova R.Z., Shaikhiev I.G., Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2019, Vol. 22, No 2, pp. 37-43.
21. Galimova R.Z., Shaikhiev I.G., Sverguzova S.V., Obrabotka rezul'tatov issledovaniya protsessov adsorbtsii s ispol'zovaniem programmnogo obespecheniya Microsoft Excel: praktikum: uchebnoe posobie, Kazan', Belgorod, Izd-vo BGTU, 2017, 60 p.
22. Galimova R.Z., Shaikhiev I.G., Voda: khimiya i ekologiya, 2017, No 2, pp. 60-66.
23. Denisova T.R., Galimova R.Z., Nizameev I.R., Shaikhiev I.G. et al., Journal of Fundamental and Applied Sciences, 2017, Vol. 9, No 1S, pp. 1480-1490.
24. Denisova T.R., Galimova R.Z., Shaikhiev I.G., Mavrin G.V., Reserch Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016, Vol. 7, No 5, pp. 1765-1771.
25. Galimova R.Z., Shaikhiev I.G., Almazova G.A., Sverguzova S.V., Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V.G. Shukhova, 2016, No 10, pp. 179-184.