Физико-химические характеристики и механизм сорбции алюмосиликатом ионов некоторых металлов из водных растворов
Аннотация
Тематика работы связана с изучением возможности сорбционного концентрирования и выде-ления из водных растворов некоторых токсичных металлов для последующего решения ряда экологи-ческих проблем, связанных с очисткой природных и сточных вод от ионов данных тяжёлых металлов.
Целью настоящей работы являлось систематическое изучение сорбции Pb(II), Zn(II), Hg(II), Cd(II), Ni(II), As(III) природным алюмосиликатом из водных растворов, определение химизма протека-ющих процессов и его термодинамических характеристик.
В работе систематически изучена сорбционная способность природного алюмосиликата по от-ношению к Pb(II), Zn(II), Hg(II), Cd(II), Ni(II) и As(III). Определены оптимальные условия сорбции дан-ных элементов из водных растворов: кислотность среды и время контакта фаз. Показано, что степень извлечения Cd(II), Hg(II) и As(III) из модельных водных растворов в оптимальных условиях кислотно-сти среды >95%, для Zn(II) и Ni(II) данный параметр составляет 85-89%, а для Рb(II) ~64%. Сорбцион-ное равновесие в системе «сорбент-элемент» устанавливается за 20-25 минут (цинк, никель, мышьяк) и 60-70 минут (ртуть). В изучаемом интервале концентраций металлов построены изотермы сорбции, которые можно отнести к Ленгмюровскому типу. Сорбционная емкость минерала составляет от 12.0 мг/г для Hg(II) до 38.9 мг/г для As(III). Коэффициенты распределения в оптимальных условиях сорбции металлов достигают ~n⋅103. Изменение энергии Гиббса при сорбции лежит в интервале от -19.8 до -24.8 кДж/моль. По данным ИК-спектроскопии сделано предположение о химизме протекаю-щего процесса, основанного на ионном обмене.
Полученные результаты представляют интерес для лабораторий и организаций, занимающихся природоохранными технологиями, а также при сорбционном концентрировании и выделении металлов из объектов сложного химического состава.
Скачивания
Литература
Bayader F.A., Wessal M.Kh., Ahmed M.A. et al., Research J. Pharm. and Tech., 2018, Vol. 11, No 9, pp. 4035-4041.
Onishchenko G.G, Novikov S.M., Rakh-manin Yu.A. et al. Basics of assessing the risk to public health when exposed to chemicals that pollute the environment, M., Nil ECH and GOS, 2002, 408 p.
Avtsyn A.P., Zhavoronkov A.A., Rish M. A. et al., Human microelementoses, M., Medi-cine, 1991, 496 p.
Petrosyan V.S., Shuvalova E.A., Chemis-try and toxicology of the environment, M., BukiVedi, 2017, 640 p.
Vezentsev Al, Peristaya LF, Nguyen Fook Kao et al., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2018, No 18, pp. 43-51.
Ksenik T.V., Yudakov A.A., Perfilyev A.V., Ecology and Industry of Russia, 2009, No 4, pp. 19-21.
Naing Lin Soe, Zin Moe, Min Thu et al., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2019, Vol. 19, No 5, pp. 574-580.
Milyutin V.V., Nekrasova N.A., Rudskikh V.V. et al., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2018, Vol. 18, No 3, pp. 365-372.
Wang S., Peng Y., Chemical Engineering Journal, 2010, Vol. 156, No 1, pp. 11-24.
Minmin L., Lian H„ Beidou X., Ying Z., Applied Surface Science, 2013, Vol. 273, pp. 706-716.
Sabry M.Sh., Aly S.D., Farahat S.M., In-ternational Journal of Environmental Science and Development, 2012, Vol. 3, No 4, pp. 362-367.
Gribanov E.N., Oskotskaya E.R., Saunina I.V., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2018, No 3, pp. 916-922.
Gribanov E.N., Oskotskaya E.R., Kuzmenko A.P., Condensed media and inter-faces, 2018, Vol. 20, No 1, pp. 42-49.
Gribanov E.N., Oskotskaya E.R., Svensky S.I., Scientific notes of the Oryol State Univer-sity. Series: Natural, technical and medical sci-ences, 2013, Vol. 53, No 3, pp. 121-123.
Rabo J., Chemistry of zeolites and cataly-sis on zeolites, Vol. l, M., Mir, 1980. 506 p.
Lurie Yu.Yu. Analytical Chemistry Handbook, M., Chimiay, 1989, 448 p.
Mozgawa W„ Handke M., Jastrzebski W., Journal of Molecular Structure, 2004, Vol. 704, No 1-3, pp. 247-257.
