Исследование адсорбции ионов меди, никеля и цинка на цеолитсодержащем сорбенте, синтезированном из отходов ТЭС
Аннотация
В работе исследовалась возможность применения золошлаковых отходов теплоэлектростанций в качестве альтернативного сырьевого источника для получения недорогого цеолитсодержащего сорбента, который был синтезирован методом гидротермального синтеза путем добавления 20% гидроксида натрия при температуре 120 С в течение 24ч. Методом РФА было установлено, что синтезированный материал в основном состоит из каркасного алюмосиликатного минерала гидросодалита. На полученном материале изучалась сорбция катионов меди, цинка и никеля из водных сред с использованием моделей Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина-Радушкевича. Были определены константы этих уравнений, рассчитаны величины изобарно-изотермического потенциала и свободной энергии адсорбции ионов. Установлено, что сорбция ионов металлов имеет физическую природу. Найдено, что уравнение Дубинина – Радушкевича лучше описывает процесс адсорбции цинка и никеля, а уравнение Лэнгмюра – сорбцию ионов меди. Определено уменьшение степени сродства сорбированных ионов к поверхности синтезированного цеолитсодержащего сорбента следующим образом: .
Таким образом, на основании полученных значений сорбции ионов меди, цинка и никеля установлена принципиальная возможность применения золошлаковых отходов в качестве сырьевого источника для получения недорогих и эффективных цеолитсодержащих сорбентов для извлечения вышеуказанных ионов металлов из водных сред
Скачивания
Литература
Kotova O.B., Shabalin I.L., Kotova E.L. Phase transformations in synthesis technologies and sorption properties of zeolites from coal fly ash. Zapiski Gornogo instituta. 2016; 220: 526-531. https://doi.org/10.18454/pmi.2016.4.526 (In Russ.)
Luo J., Zhang H., Yang J. Hydro-thermal Synthesis of Sodalite on Alkali-Activated Coal Fly Ash for Removal of Lead Ions. Procedia Environmental Sci-ences. 2016; 31: 605-614. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2016.02.105
Wang C., Feng K., Wang L. et al. Characterization of coal gangue and coal gangue-based sodalite and their adsorption properties for Cd2+ ion and methylene blue from aqueous solution // Journal of Mate-rial Cycles and Waste Management. 2023; 25: 1622-1634. https://doi.org/10.1007/s10163-023-01630-x
Pimneva L.A., Nesterova E.L. Iso-therms of sorption of barium, copper and yttrium ions on carboxyl cationite KB-4Px2. Sovremennye naukoemkie tekhnologii. 2008; 4: 1-5. (In Russ.).
Filatova E.G., Matienko O.I. Investi-gation of the adsorption of nickel (II) ions by natural sorbents. Sorbtsionnye i khroma-tograficheskie protsessy. 2023; 23(1):116-128. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2023.23/10999 (In Russ.)
Shumilova M. A., Petrov V.G. Ad-sorption models for describing the equilib-rium in the arsenite-ion-soil system. Te-oreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2017; 4: 32-38. https://www.doi.org/10.25750/1995-4301-2017-4-032-038 (In Russ.).
Pimneva L. A., Andreev O.V. Modi-fied forms of kaolinite for extraction of copper ions from natural and wastewater. Fundamental'nye issledovaniya. 2018; 5: 13-17. (In Russ.)
GOST 33776-2016 Methods of test-ing chemical products that pose a danger to the environment. Determination of pH, acidity and alkalinity. M., 2019; 8. (In Russ.)
Belova T.P., Ershova L.S., Ratchina T.I. X-ray phase study of changes in the structure of natural zeolite as a result of sorption tyazhelykh metallov. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2019; 19(6): 673-681. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2019.19/2228 (In Russ.)
Belova T.P., Ratchina T.I., Gavrilenko Yu.S. Adsorption of copper, nickel and cobalt with natural zeolite from aque-ous solutions. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten. 2014; 12: 76-80. (In Russ.)
Marchenkova T.G., Kunilova I.V. Investigation of sorption of copper, nickel, zinc and silver on modified Sibai zeolite. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2004; 11: 298-301. (In Russ.)
Asma S. Al-Wasidi, Ahmed M. Naglah, Fawaz A. Saad et al. Modification of sodium aluminum silicate hydrate by thioglycolic acid as a new composite capa-ble of removing and preconcentrating Pb(II), Cu(II), and Zn(II) ions from food and water samples. Arabian Journal of Chemistry. 2022; 15(10): 104178. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2022.104178
Nikiforova T.E. Physico-chemical bases of chemisorption of d-metal ions by modified cellulose-containing materials. Diss. dokt. khim. nauk. Ivanovo: FGBOU VPO IGKhTU, 2014, 365 р. (In Russ.)
