Сравнение сорбции 4-гидроксибензальдегида активированными углями различных марок в статических условиях

Аннотация

Применение активированных углей для извлечения веществ органической природы находит все большее распространение в различных областях промышленности. В настоящем исследовании проведено сравнение равновесных характеристик сорбции п-гидроксибензальдегида из водных растворов углями различных марок: отечественными АГ-3И, ВСК-400 (НПО «Неорганика», Россия) и зарубежным GAC 1240W (Norit, Нидерланды). В работе получены изотермы сорбции альдегида в диапазоне концентраций 5·10^-4-3·10^-2 моль/дм³ при температуре 298К в статических условиях. Отмечена высокая сорбционная способность изученных образцов сорбентов по отношению к гидроксибензальдегиду. В случае сорбции на угле Norit GAC 1240W наблюдается формирование монослоя сорбата на поверхности, в области высоких концентраций наблюдается дополнительное поглощение за счет возникновения сорбат-сорбатных взаимодействий. Использование АГ-3И и ВСК-400 также сопряжено с проявлением нескольких механизмов (сорбат-сорбент и сорбат-сорбат), которые реализуются параллельно. Данные о полимолекулярной сорбции подтверждаются сравнением емкостных характеристик углей по гидроксибензальдегиду, по молекулярному иоду и метиленовому голубому.

Для описания изотерм сорбции использован формальный подход, основанный на применении линеаризованных уравнений сорбции известных теорий: Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина и Дубинина-Радушкевича. Отмечено, что наибольший коэффициент корреляции линейной зависимости отмечается для Norit GAC 1240W в координатах уравнения типа Ленгмюра, для АГ-3И и ВСК-400 – для уравнения сорбции типа Фрейндлиха.

Величины коэффициента распределения альдегида в системе раствор – активированный уголь указывает на его монотонное снижение с ростом концентрации сорбтива, что связано, прежде всего, со стерическими затруднениями при его диффузии в поры угля.