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

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.