Рентгенофазовое исследование изменения структуры природного цеолита в результате сорбции тяжелых металлов

Tatyana P. Belova; Lyudmila S. Ershova; Tatyana I. Ratchina

doi:10.17308/sorpchrom.2019.19/2228

Tatyana P. Belova Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), Петропавловск-Камчатский
Lyudmila S. Ershova Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), Петропавловск-Камчатский
Tatyana I. Ratchina Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), Петропавловск-Камчатский

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2019.19/2228

Ключевые слова: сорбция, сорбционная емкость, цеолит, медь, никель, кобальт, железо, рентгенодифракционные исследования.

Аннотация

На основании исследований с использованием рентгеновской порошковой дифракции с применением расчета по методу Ритвельда установлено, что цеолитовый туф Ягоднинского месторождения состоит из клиноптилолита-Na (23.0 %), клиноптилолита-Са (52.1%) и морденита (12.9%). В результате сорбции тяжелых металлов происходит изменение параметров кристаллической решетки морденита, прослеживается уменьшение размеров в направлении осей a и b и уменьшение объема элементарной ячейки обработанного цеолита по сравнению с исходным в ряду: Cu→Ni→Co→Fe. Рассчитана величина обменной емкости по никелю, кобальту, меди и железу при обработке цеолитов индивидуальными растворами, а также их смесью, ее значение изменяется от 9 до 18 мг-экв/кг в зависимости от состава раствора. Во всех случаях наблюдается превышение количества вещества вытеcненных катионов над количеством вещества поглощенных катионов, так при насыщении цеолита кобальтом вытесняется на 5.5%. больше обменных катионов; при насыщении медью или железом – на 11.9-12.0%, соответственно. Максимальное превышение количества вещества вытесненных катионов над количеством вещества поглощенных катионов наблюдается при насыщении цеолита ионами никеля – до 25%. Отмечается, что наряду тяжелыми металлами в обменной реакции участвует растворитель – вода, что подтверждается изменением рН элюата на 1-2 единицы в щелочную область. На основе сопоставления количества вещества поглощенных катионов с количеством вещества вытесненных катионов, установлено, что преобладающим является механизм ионного обмена

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Tatyana P. Belova, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), Петропавловск-Камчатский

Белова Татьяна Павловна – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник,
Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук, Петропавловск-Камчатский

Lyudmila S. Ershova, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), Петропавловск-Камчатский

Ершова Людмила Сергеевна – младший научный сотрудник, Научно-исследовательский
геотехнологический центр Дальневосточногоотделения Российской академии наук, Петропавловск-Камчатский

Tatyana I. Ratchina, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), Петропавловск-Камчатский

Ратчина Татьяна Ивановна – ведущий инженер, Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук, Петропавловск-Камчатский

Литература

1. Obzor rynka prirodnyh ceolitov v SNG. OOO «INFOMAJN», M., Izd-e 2-e, 2010, C. 1-14.
2. Barrer R.M. Zeolites and Clay Minerals as Sorbents and Molecular Sieves, Academic Press, FRS London, 1978.
3. Breck D.W. Zeolite molecular sieves: structure, in: Chemistry and Use, John Wiley and Sons, New York, 1974.
4. SHevchuk V.D., Gornyj vestnik Kamchatki, 2008, Vyp. 3, pp. 32-34.
5. Belova T.P., Latkin A.S. Razrabotka sorbentov dlya resheniya ekologicheskih problem Kamchatki, Petropavlovsk-Kamchatskij, Izd-vo
«KamchatGTU», 2006, 117 p.
6. Belova T.P., Sorbtsionnye i khromatoraficheskie protsessy, 2015, Vol. 15, No 5, pp. 280-285.
7. Belova T.P., Selivanova O.N., Journal of Environmental Science and Engineering, 2012, Vol. 1, No 4, pp. 514-521.
8. Belova T.P., Gavrilenko YU.S., Еrshova L.S., Gornyj informacionno-analiticheskij byulleten', (Nauchno-tekhnicheskij zhurnal), Otdel'nyj
vypusk «Kamchatka», ZAO Gornaya kniga, 2014, pp. 300-307.
9. Kac E.M., Kuz'mina T.G., Sorbtsionnye i khromatoraficheskie protsessy, 2018, Vol. 18, No 4, pp. 505-514.
10. Vigdorovich V.I., Cygankova L.Е., Alekhina O.V., Uryadnikova M.N., Sorbtsionnye i khromatoraficheskie protsessy, 2018, Vol. 18,
No 1, pp. 35-42.
11. Vigdorovich V.I., ZHukovskaya T.V., Tsygankova L.Е., Alekhina O.V. et al., Khimicheskaya tekhnologiya, 2018, Vol. 19, No 12, pp. 530-540.
12. Vigdorovich V.I., Cygankova L.Е., Alekhina O.V., Uryadnikova M.N., Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov, 2018, Vol.
84, No 9, pp. 51-54.
13. Gribanov Е.N., Oskotskaya E.R., Saunina I.V., Sorbtsionnye i khromatoraficheskie protsessy, 2018, Vol. 18, No 3, pp. 316-323.
14. Dampilova B.V.. Zonkhoyeva E.L., Sorbtsionnye i khromatoraficheskie protsessy, 2019, Vol. 19, No 3, pp. 325-333.
15. Paola Castaldi, Laura Santona, Stefano Enzo, Pietro Melis, J. of Hazardous Materials, 2008, 156, pp. 428-434.
16. Young R.A., The Rietveld Method. Universiti Press, Oxford, 1993.
17. Bugayenko L.T., Ryabykh S.M., Bugayenko A.L., Vestn. Mosk. Un-ta. Ser. 2. Khimiya, 2008, Vol. 49, No 6, pp. 362-384.
18. Batsanov S.S., Strukturnaya khimiya. Fakty i zavisimosti, M., Dialog-MGU, 2000, 292 p.