СОРБЦИЯ ИОНОВ МЕДИ (II) ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫМ КАТИОНИТОМ НА ОСНОВЕ БЕНТОНИТА
Источник:
В настоящей работе приведены результаты изучения сорбции ионов меди (II) органоминеральным катионитом на основе бентонита.
Исследуемый катионит получали полимеризацией акриловой кислоты на поверхности кислотоактивированного бентонита (Казахстан) [6]. Содержание углерода, по данным элементного анализа, составляет 3,44 %, привес полимера - 13 %. Статическая обменная емкость по 0,1 н раствору КОН - 7,5 мг-экв/г.
Сорбцию ионов меди (II) из растворов различных концентраций изучали в статических условиях при комнатной температуре (60 мин, V=5 мл, mc=0,1 г). После проведения сорбции осадок отфильтровывали и определяли содержание ионов металла в равновесной жидкой фазе атомно-адсорбционным методом. Степень извлечения (R, %) рассчитывали по формуле:
R=(Qисх-Qк)Ч100/Qисх,
где Qк - количество ионов металла в исходном растворе; Qк - количество ионов металла, найденное после сорбции в водной фазе.
При изучении закономерностей сорбции ионов металлов анализируют влияние различных факторов на емкость ионита, из которых важное значение имеет зависимость равновесной емкости по ионам металла от равновесной концентрации его в растворе. Установлено, что количество поглощенных ионов Cu2+ возрастает по мере увеличения концентрации исходного раствора и достигает 16,9 мг/г при содержании ионов меди в нем 0,5 г/л (V=10 мл, mc=0,1г). При этом степень извлечения составляет 99,2 %.
Эффективность сорбции во многом определяется кинетикой процесса. Установлено, что равновесие в распределении ионов металла между твердой фазой и раствором при комнатной температуре устанавливается для органоминерального катионита за 30 мин, при этом ионы меди извлекаются наиболее полно (99,5 %), чем на КБ-4 (95,0 % за 60 мин). Высокая удельная поверхность (265 м2/г) природного минерала обусловливает быструю сорбцию катионов (60 % за 15 мин). Однако наличие химически активных групп на поверхности модифицированного бентонита определяет его высокие обменные свойства.
Хорошо выраженная зависимость степени извлечения катионов металла от рН обусловливается типом иона металла и поверхностными характеристиками сорбента. В некоторых случаях это связано с равновесной константой реакции иона металла [7]:
Me2+ + Н2О MeОН+ +Н+
В большинстве случаев зависимость степени сорбции от кислотности среды определяется стабильностью комплексов катионов металла с поверхностными группами сорбента. Извлечение ионов меди (II) из раствора исследуемым катионитом, содержащим на поверхности карбоксильные группы может осуществляться за счет образования как ионной, так и координационной, а в некоторых случаях только координационной связи, энергия которой определяет селективность ионита по отношению к компонентам раствора. Количество привитых групп, способных реагировать с ионами металла, существенно зависит от кислотности среды. Изучение влияния рН на сорбцию ионов металла органоминеральным катионитом и КБ-4 показадо, что процесс начинается еще в кислой области, и степень извлечения возрастает от 49,6 до 99,7 % (8,45-16,80 мг/г), а для промышленного катионита в аналогичных условиях извлекается 26,0-92,0 % (7,45-15,11 мг/г) ионов меди. Степень извлечения достигает максимальных значений при рН>5, где предполагается, что высокая устойчивость комплекса, так как при низких значениях рН сорбент находится в протонированном состоянии. Однако в этом случае обычно образуются гидролизованные формы металла. В процессе сорбции использовали катионит в Н+-форме, поэтому отмечалось понижение величины рН равновесного раствора за счет перехода протонов в раствор при координации ионов меди с карбоксильными группами сорбента.
Известно [7], что величина рН 50 %-ной сорбции ионов (рН1/2) является характеристикой сродства данного сорбента к иону металла, так как [Н]1/2≈КМ/КН, где КМ, КН- константа устойчивости комплекса и протонизации лиганда соответственно. Установлено, что 50 %-ное извлечение ионов металла наблюдается уже при рН 1, что свидетельствует о высоком сродстве изучаемого катионита к ионам меди. Это значительно выше, чем для исследованных раннее сорбентов на основе модифицированных комплексообразующими лигандами силикагелей [7].
Разнообразие практических задач выделения и разделения ионов определяет необходимость изучения сорбции ионов из различных сред. При этом эффективность сорбента обусловлена его избирательностью по отношению к тем или иным компонентам раствора. Для определения возможности извлечения ионов меди из растворов, содержащих ионы никеля и кобальта с суммарной концентрацией всех ионов 0,375 г/л исследовали влияние продолжительности процесса на степень извлечения каждого катиона. Найдено, что органоминеральный катионит по сорбционной активности не уступает промышленному сорбенту. Кинетика процесса извлечения ионов цветных металлов на исследуемых сорбентах является замедленной, за 120 мин поглощение ионов меди происходит на 90 % на модифицированном бентоните и 79,5 % на КБ-4.
Количественной мерой практической применимости сорбента для концентрирования того или иного иона является коэффициент распределения этого иона (D, мл/г). Для оценки селективности сорбционного процесса с участием исследуемого и промышленного сорбента проводили сорбцию Cu2+ из растворов, содержащих примесные ионы цветных металлов. Полученные данные показывают, что органоминеральный катионит проявляет некоторую избирательность по отношению к ионам меди по сравнению с КБ-4. Представленные значения коэффициентов распределения изменяются в следующем ряду Cu2+ > Ni2+ ≈ Co2+.
В результате проведенных исследований установлено, что бентонит, содержащий на поверхности привитые группы полиакриловой кислоты, в сопоставимых условиях значительно лучше извлекает ионы меди (II) по сравнению с природным минералом и может с успехом заменить промышленные марки сорбентов. Эффективность катионита при селективном извлечении ионов исследуемого металла позволяет проводить сорбцию из растворов, содержащих примесные ионы цветных металлов.
Список литературы
- Лосев В.Н., Буйко Е.В., Елсуфьев Е.В., Грофимчук А.К. //Химико-экологические проблемы центрального региона. Росc.: Сборник статей по материалам I Всероссийской научной конф., орел, 2003Т.1 Орел: ОРЛИК. 2003 с.57-59.
- Трофимчук А.К., Комозин П.Н. //ЖАХ. 2004.Т59. №6. С. 614-620.
- Рябушко О.П., Зайцева Г.Н. //Укр. хим. журн. 1990. Т.56. №3. С.267-271.
- Шапкин Н.П., Завъялов Б.Б., Скобун А.С. и др. //Изв. Вузов. Химия и химическая технология. 2003. Т.46. №2. С.101-104.
- Ергожин Е.Е., Акимбаева А.М., Габдулина Ю.Р.//Материалы 2 междунар. конф. «Металлургия цветных и редких металлов. Красноярск. 9-12 сентября 2003.Т.2. С.87-88.
- Ергожин Е.Е., Акимбаева А.М., Товасаров А.Д. //Пластич. массы. 2005. №10. С.27-29
- Салдадзе К.М., Копылова В.Д., Меквабишвили Т.В. и др. //Координационная химия. 1976. Т.2.Вып.3. С.382-385.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
В статье на основании анализа серий срезов зародышей человека изучены особенности формирования артериального русла отделов головного мозга, определены возрастные критерии появления закладок как отделов головного мозга, так и основных сосудов и их ветвей в плане обоснования возможных вариантов строения артериальной сети головного мозга в онтогенезе. ...
15 04 2021 22:31:38
Статья в формате PDF 119 KB...
14 04 2021 16:47:15
Статья в формате PDF 104 KB...
13 04 2021 16:29:59
Статья в формате PDF 114 KB...
11 04 2021 9:53:53
Статья в формате PDF 297 KB...
09 04 2021 22:53:31
Статья в формате PDF 274 KB...
08 04 2021 23:57:44
Статья в формате PDF 95 KB...
07 04 2021 0:53:39
Статья в формате PDF 104 KB...
06 04 2021 13:36:30
Статья в формате PDF 117 KB...
05 04 2021 8:11:53
Статья в формате PDF 131 KB...
04 04 2021 12:55:31
Статья в формате PDF 231 KB...
03 04 2021 12:18:39
Статья в формате PDF 103 KB...
02 04 2021 1:32:19
Статья в формате PDF 110 KB...
01 04 2021 2:14:28
Статья в формате PDF 111 KB...
31 03 2021 18:47:17
Статья в формате PDF 118 KB...
30 03 2021 7:40:50
Статья в формате PDF 141 KB...
28 03 2021 11:49:47
Статья в формате PDF 122 KB...
27 03 2021 5:48:27
Статья в формате PDF 109 KB...
26 03 2021 5:23:58
Статья в формате PDF 121 KB...
25 03 2021 15:47:20
Статья в формате PDF 136 KB...
24 03 2021 21:39:44
Статья в формате PDF 314 KB...
23 03 2021 9:39:22
Двенадцатиперстная кишка у морской свинки имеет полукольцевидную форму и четыре части (луковица, краниальная, нисходящая и каудальная), в отличие от человека и белой крысы, очень сильно вытянута и согнута с образованием двух V-образных петель. ...
21 03 2021 12:48:58
Статья в формате PDF 257 KB...
19 03 2021 13:28:32
Статья в формате PDF 108 KB...
18 03 2021 4:38:13
Статья в формате PDF 104 KB...
17 03 2021 15:43:24
Статья в формате PDF 119 KB...
16 03 2021 8:29:29
Статья в формате PDF 111 KB...
15 03 2021 16:48:32
Статья в формате PDF 110 KB...
13 03 2021 1:43:43
Статья в формате PDF 104 KB...
12 03 2021 10:32:24
Статья в формате PDF 126 KB...
11 03 2021 16:52:41
Статья в формате PDF 109 KB...
10 03 2021 2:32:51
Статья в формате PDF 250 KB...
09 03 2021 15:47:13
Статья в формате PDF 141 KB...
08 03 2021 12:47:49
Статья в формате PDF 114 KB...
07 03 2021 6:29:43
Статья в формате PDF 108 KB...
06 03 2021 4:53:52
Статья в формате PDF 112 KB...
05 03 2021 0:17:41
Статья в формате PDF 323 KB...
04 03 2021 4:13:16
Статья в формате PDF 270 KB...
02 03 2021 19:20:50
Статья в формате PDF 96 KB...
28 02 2021 22:57:22
Статья в формате PDF 86 KB...
27 02 2021 16:46:29
В статье освещаются морфофункциональные особенности структуры стенки тонкой кишки в зависимости от характера вскармливания в экспериментальных условиях. Представлены собственные результаты исследования по вопросу о электронно-микроскопическом строении слоев стенки тонкой кишки при смешанном и искусственном вскармливании в эксперименте. ...
26 02 2021 1:47:32
Статья в формате PDF 133 KB...
25 02 2021 6:31:44
Статья в формате PDF 94 KB...
24 02 2021 9:23:49
Статья в формате PDF 123 KB...
22 02 2021 9:20:26
Статья в формате PDF 251 KB...
21 02 2021 4:32:35
Статья в формате PDF 124 KB...
18 02 2021 20:20:19
Статья в формате PDF 112 KB...
17 02 2021 6:52:28
Статья в формате PDF 111 KB...
16 02 2021 5:10:43
В статье изложены результаты исследования содержания таких биоэнергетически активных компонентов-углеводов и липидов в организме Trichocephalus trichiurus,Tr.muris в норме и после применения принятых терапевтических дозах Вермокса, Медамина и Дифезила. ...
15 02 2021 7:39:47
Статья в формате PDF 104 KB...
13 02 2021 16:31:16
Статья в формате PDF 122 KB...
12 02 2021 19:25:32
Статья в формате PDF 304 KB...
11 02 2021 4:52:44
Статья в формате PDF 252 KB...
10 02 2021 0:31:57
Статья в формате PDF 261 KB...
09 02 2021 14:34:21
Статья в формате PDF 104 KB...
07 02 2021 2:18:30
Статья в формате PDF 277 KB...
06 02 2021 20:12:36
Статья в формате PDF 269 KB...
05 02 2021 6:32:42
Методом Н+ Я М Р-релаксации изучены межмолекулярные взаимодействия в гелях крахмала в молочной среде. Установлены зависимости скоростей поперечной и продольной релаксаций протонов от концентрации крахмала для водных и молочных систем. Казеин синергетически влияет на гелеобразующую способность крахмала, который иммобилизует воду в молочной среде более активно, чем в водной. На основании исследований температурной зависимости поперечной релаксации доказано образование комплексного геля, представляющего собой сетку из спиральных молекул крахмала, в ячейки которой включены мицеллы и субмицеллы казеина. ...
04 02 2021 18:23:48
Статья в формате PDF 120 KB...
03 02 2021 20:17:33
Статья в формате PDF 131 KB...
02 02 2021 2:35:35
Статья в формате PDF 295 KB...
01 02 2021 14:24:17
Статья в формате PDF 117 KB...
31 01 2021 3:47:53
Статья в формате PDF 99 KB...
30 01 2021 11:23:34
Статья в формате PDF 138 KB...
29 01 2021 19:11:28
Статья в формате PDF 127 KB...
28 01 2021 20:26:56
Статья в формате PDF 100 KB...
27 01 2021 11:30:26
Статья в формате PDF 106 KB...
25 01 2021 14:15:56
Статья в формате PDF 110 KB...
24 01 2021 1:42:41
Статья в формате PDF 86 KB...
23 01 2021 19:30:18
Статья в формате PDF 118 KB...
22 01 2021 13:13:27
Статья в формате PDF 109 KB...
21 01 2021 16:34:36
Статья в формате PDF 112 KB...
20 01 2021 23:40:45
Статья в формате PDF 114 KB...
19 01 2021 15:31:56
Статья в формате PDF 102 KB...
18 01 2021 21:31:40
Установлено, что применение биопрепаратов биогумус, гуми и альбит при замачивании семян и некорневой подкормке раннеспелых гибридов огурца в пленочной теплице, положительно влияют на энергию прорастания и всхожесть семян, ускоряют рост и развитие растений огурца, сокращают межфазный период на 3- 4 дня, вегетационный период, на 5-6 дней. Благоприятно влияют на водный режим растений, увеличение ассимиляционной поверхности, фотосинтетический потенциал и урожайность. Наиболее эффективное действие оказывали биопрепараты биогумус и гумми на гибридах, отечественной селекции Арина и голландской Машенька. ...
17 01 2021 21:42:15
Статья в формате PDF 109 KB...
16 01 2021 20:15:48
Статья в формате PDF 111 KB...
15 01 2021 2:26:15
Статья в формате PDF 98 KB...
14 01 2021 2:19:21
Статья в формате PDF 116 KB...
13 01 2021 5:18:34
Статья в формате PDF 193 KB...
12 01 2021 2:54:35
Статья в формате PDF 126 KB...
11 01 2021 4:31:35
Статья в формате PDF 139 KB...
09 01 2021 2:36:23
Статья в формате PDF 119 KB...
08 01 2021 5:19:10
Статья в формате PDF 96 KB...
06 01 2021 18:48:15
Статья в формате PDF 96 KB...
03 01 2021 3:52:48
Статья в формате PDF 249 KB...
02 01 2021 4:47:22
Статья в формате PDF 119 KB...
31 12 2020 14:15:44
Статья в формате PDF 118 KB...
30 12 2020 16:25:12
Статья в формате PDF 267 KB...
29 12 2020 6:19:20
Статья в формате PDF 251 KB...
28 12 2020 17:49:58
Статья в формате PDF 129 KB...
26 12 2020 16:39:47
Статья в формате PDF 100 KB...
25 12 2020 19:53:54
Статья в формате PDF 294 KB...
24 12 2020 17:51:20
Статья в формате PDF 133 KB...
23 12 2020 21:59:49
Статья в формате PDF 99 KB...
22 12 2020 12:15:11
Статья в формате PDF 125 KB...
21 12 2020 14:49:50
Статья в формате PDF 140 KB...
20 12 2020 18:57:53
Разработан новый морфометрический показатель площади контакта эпителия и стромы. Показатель использовался автором при многолетних исследованиях морфофункционального состояния щитовидной железы у женщин и в эксперименте. ...
19 12 2020 23:55:52
Статья в формате PDF 108 KB...
17 12 2020 12:51:23
Статья в формате PDF 110 KB...
16 12 2020 12:55:46
Статья в формате PDF 174 KB...
15 12 2020 22:56:30
Статья в формате PDF 163 KB...
14 12 2020 4:17:40
Статья в формате PDF 300 KB...
12 12 2020 3:29:27
Статья в формате PDF 276 KB...
11 12 2020 10:23:38
Статья в формате PDF 116 KB...
10 12 2020 9:28:46
Статья в формате PDF 112 KB...
09 12 2020 14:12:46
Статья в формате PDF 104 KB...
08 12 2020 8:48:38
Статья в формате PDF 251 KB...
07 12 2020 12:18:24
Статья в формате PDF 98 KB...
06 12 2020 15:34:27
Статья в формате PDF 118 KB...
05 12 2020 3:54:21
Статья в формате PDF 255 KB...
04 12 2020 13:47:37
Статья в формате PDF 110 KB...
03 12 2020 1:39:36
В обзоре изложены современные представления об этиологии и патогенезе гестоза. Показано значение как генетически детерминированного, так и обусловленного развитием воспалительного процесса гениталий повышения проницаемости маточно-плацентарного барьера для антигенов плода. Рассмотрена роль иммунокомплексной патологии как пускового механизма в развитии гестоза, значение нарушения продукции плацентой белков беременности и цитокинов с иммуносупрессивным действием при осложненном течении беременности. ...
02 12 2020 4:28:36
Статья в формате PDF 193 KB...
01 12 2020 15:30:54
Рассмотрены некоторые проблемы идентификации моделей распределения данных, при использовании современного математического аппарата для решения этой задачи. Показано, что использование методов нелинейной оптимизации для идентификации моделей приводит к улучшению результатов идентификации, но одновременно, изменяет формальную постановку задачи. Выделено три группы проблем, связанных с выбором критериев согласия, их критических значений и проверкой адекватности получаемых моделей. Проанализированы возможные подходы к решению этих проблем. ...
29 11 2020 1:46:21
Статья в формате PDF 100 KB...
28 11 2020 17:25:13
Статья в формате PDF 119 KB...
27 11 2020 19:58:21
Статья в формате PDF 120 KB...
26 11 2020 9:28:49
Статья в формате PDF 109 KB...
25 11 2020 20:52:15
Статья в формате PDF 90 KB...
24 11 2020 20:54:20
Статья в формате PDF 291 KB...
23 11 2020 12:36:59
В процессе тренировки отдельных компонентов ручной моторики (тонус, сила, точность движений, кинетический и динамический праксис) у детей совершенствуется произвольное внимание, развиваются навыки контроля и планирования целостного действия. ...
22 11 2020 21:35:21
Статья в формате PDF 376 KB...
21 11 2020 1:54:10
Статья в формате PDF 103 KB...
20 11 2020 10:52:23
Статья в формате PDF 101 KB...
19 11 2020 4:58:22
Статья в формате PDF 261 KB...
17 11 2020 11:27:21
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::