Равновесные и кинетические исследования сорбции ионов Fe(III) на сорбенте R-модифицированном ССМА
Аннотация
На основе сополимера стирола с малеиновым ангидридом и 2-нитро-4-сульфоанилином (S) с последующим модифицированием реактивом 4,4'-(этан-1,2-диилбис(азанилиден))бис(пентан-2-он) (S1) получен новый сорбент. В работе изучена сорбция на полученном сорбционном материале ионов Fe(III). В ходе работы было исследовано влияние различных факторов на адсорбцию: рН, время контакта, ионная сила, начальная концентрация иона металла. Результаты исследований охарактеризованы с помощью различных моделей изотерм адсорбции и кинетических моделей. Результаты исследований показали, что сорбция лучше всего описывается с помощью модели Ленгмюра и кинетической модели псевдо-второго порядка. Максимальная сорбционная емкость равна 348 мг/г для образца S и 479.2 мг/г для образца S1.
Для адсорбционных исследований в работе использовали раствор Fe(III) с концентрацией 5∙10-3 моль/дм3. Статические сорбционные исследования проводили при комнатной температуре. Для проведения десорбционных исследований использовали кислоты различной концентрации, в частности, 0.5 моль/дм3 растворы HNO3, HCl, H2SO4 и HClO4. Проведенные исследования показали, что модификация адсорбента реагентом 4,4'-(этан-1,2-диилбис(азанилиден))бис(пентан-2-он) приводит к увеличению сорбционной емкости, а значит, повышается и эффективность извлечения ионов Fe(III) соответствующим продуктом. Сравнение максимальных адсорбционных способностей qmax различных адсорбентов по удалению ионов Fe(III) показывает, что использованные в настоящей работе адсорбенты обладают более высокими сорбционными способностями. Полученные продукты были использованы для сорбционно-фотометрического определения Fe(III) в абрикосе и дали положительные результаты. Эти факторы позволяют говорить о том, что синтезированные продукты можно рассматривать как эффективные материалы для извлечения ионов Fe(III).
Скачивания
Литература
Chang Y.C., Qu J., Wei F., Liu W.G. Superb Adsorption Capacity and Mechanism of Flowerlike Magnesium Ox-ide Nanostructures for Lead and Cadmium Ions, Applied Materials Interface, 2012; 4(8): 4283-4287.
Chen G., Shah K.J., Shi L., Chiang P.C. Removal of Cd(II) and Pb(II) Ions from Aqueous Solutions by Synthetic Min-eral Adsorbent: Performance and Mecha-nisms, Applied Surface Science, 2017; 409: 296-305.
Cheraghi E., Ameri E, Mohev A. Adsorption of Cadmium Ions from Aque-ous Solutions Using Sesame as a Low-cost Biosorbent: kinetics and equilibrium Stud-ies, International Journal of Environmental Science and Technology, 2015; 12: 2579-2592.
PurnaratriA.R.F.I.. Comparative Adsorption of Fe(II) and Cd(II) Ions on Glutaraldehyde Crosslinked Chitosancoat-ed Cristobalite, Oriental Journal of Chem-istry, 2015; 31: 2071-2076.
RaoR.A.Kh., Kashifuddin M. Ad-sorption Studies of Cd(II) on Ball Clay: Comparison with Other Natural Clays, Arabian Journal of Chemistry, 2016; 9: 1233-1241.
Rongdong D., Yuan H., Jiangang K., ZuoW. Adsorption of Fe(III) on smith-sonite surfaces and implications for flota-tion, Colloids and Surfaces A Physico-chemical and Engineering Aspects, 2017; 8(12): 542-555.
Saleh Sh., El-Zahhar A.A. Adsorp-tion of Iron(III) from Phosphoric Acid So-lution on Aminotrimethylene Phosphonic Acid Impregnated Resin, Arab Journal of Nuclear Science and Applications, 2015; 48(4): 1-12. http://dx.doi.org/10.1155/2016/
Jeton H., Altin M., Tahir A., Ade-lina H., Valbonë M., Kaltrina J., Berisha A. The evaluation of the dithizone perfor-mance as a complexing reagent for super-critical CO2 extraction of heavy metals from aqueous solutions, Rad Conference Proceedings, 2016; 1: 114-116.
Oztaş N.A., Karabakan A., Topal Ö. Removal of Fe(III) ion from aqueous solu-tion by adsorption on raw and treated cli-noptilolite samples, Microporous and Mes-oporous Materials, 2008; 111(1): 200-205.
Amara-Rekkab, Didi M.A. Removal of Cd(II) and Hg(II) by Chelating Resin Chelex-100, Oriental Journal of Chemis-try,2015, Vol.31, 205-214.
Azarudeen R.S., Subha R., Jeya-kumar D., Burkanudeen A.R. Batch separa-tion studies for the removal of heavy metal ions using a chelating terpolymer: synthe-sis, characterization and isotherm models, Separation and Purification Technology, 2013; 116: 366-377.
Jun D., Ren F.L., Tao Ch.Y. Ad-sorption Behavior of Fe(II) and Fe(III) Ions on Thiourea Cross-Linked Chitosan with Fe(III) as Template, Molecules, 2012; 17: 4388-4399.
Mostafa M.H.Kh., Al-Wakeel K.Z., Abd El RehimS.S., Abd El Monem H. Ad-sorption of Fe(III) from Aqueous Medium onto Glycine-Modified Chitosan Resin: Equilibrium and Kinetic Studies, Journal of Dispersion Science and Technology, 2014; 35(12): 1691-1698.
Alieva A.F., Eyyubova E.J., Huseynov F.E., Shamilov N.T., Chiragov F.M. Adsorption study of some sorbents based on maleic anhydride styrene copol-ymer and sulfodimezine and triazine as linkable amines, New materials, com-pounds and applications, 2017; 1(1): 27-35.
El-Rehim H.A., AbdHegazy E.A., El-Hag Ali A.Selective Removal of Some Heavy Metal Ions from Aqueous Solution using Treated Polyethylene-g-styrene/maleic anhydride Membranes. Re-active and Functional Polymers, 2000; 43(1): 105-116.
Hasanzadeh R., Moghadam P.N., Samadi N. Synthesis and Application of Modified Poly(styrene‐alt‐maleic anhy-dride) Networks as a Nano Chelating Resin for Uptake of Heavy Metal Ions, Polymers for Advanced Technologies, 2013; 24(1): 34-41.
Shimshek S., Yılmaz E., Boztugh A. Amine-modified Maleic Anhydride Con-taining Terpolymers for the Adsorption of Uranyl ion in Aqueous Solutions, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2013; 298: 923-930.
Eyyubova E.J., Nagiyev Kh.J., Chi-ragov F.M. Adsorption study of Fe(III) ions by masc-2-amino-4-nitrophenol, Azerbai-jan Chemical Journal, 2020; 2: 26-33.
Eyyubova E.J., Nagiyev Kh.J., Chi-ragov F.M. Adsorption of Fe (III) Ions on Maleic Anhydride Styrene Copolymer-N,N’-diphenylguanidine, Research Journal of Chemistry and Environment, 2019; 23(6): 41-51.
Alieva F.A., Huseynov F.E., Eyyubova E.J., Shamilov N.T., Chyragov F.M. Study of Ce(III) sorption by a chelat-ing synthetic sorbent based on a copoly-mer of styrene with maleic anhydride and m-aminophenol, Proceedings of Universi-ties. Applied chemistry and Biotechnology, 2019; 9(3): 376-384.
Bulatov M.I., Kalikin I.P. Praktich-eskoe rukovodstvo po fotometricheskim i spektrofotometricheskim metodam analiza, L., Himiya, 1972, 407 p. (In Russ.)
Nazarenko V.A., Antonovich V.P., Nevskaya E.M. Gidroliz ionov metallov v razbavlennyh rastvorah, M., Atomizdat, 1979, 192 p.
Akperov O.N., AkperovE.N., Praktikum po Analiticheskoj himii, Baku, 2002. 231 p. (In Russ.)
Langmuir. The adsorption of Gases on Plane Surfaces of Glass, Mica and Plati-num, Journal of the American Chemical Society, 1918; 40: 1361-1403.
Freundlich H.M.F. Überdie Adsorp-tion in Lösungen, Z, Physical Chemistry, 1906; 57(A): 385-470.
Dubinin M.M., Radushkevich L.V. Equation of the Characteristic Curve of Ac-tivated Charcoal, Physical Chemistry Sec-tion, 1947; 55: 331-333.
