IT-Reviews    

СОРБЦИЯ ИОНОВ МЕДИ (II) ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫМ КАТИОНИТОМ НА ОСНОВЕ БЕНТОНИТА

Рекомендуем: фильм Запрещенный прием (Россия) - пересказ сюжета, спойлеры
Источник:
Акимбаева А.М. Ергожин Е.Е. Товасаров А.Д. Статья в формате PDF 251 KB Сорбционные методы концентрирования и разделения неорганических ионов занимают одно из ведущих мест в химическом анализе. Проводятся разработки и изучаются свойства новых материалов. Известные сорбенты можно разделить на две большие группы: неорганические вещества - алюмосиликаты, оксиды, сульфиды; соединения на основе органических полимеров, содержащие ионообменные или комплексообразующие группы. На стыке этих двух групп находятся сорбенты с неорганической основой с нанесенным на поверхность органическим веществом - модификатором. Интерес к ним вызван специфическими свойствами последних: неорганический каркас придает им такие свойства, как высокую скорость установления сорбционного равновесия (в случае широкопористых носителей), ненабухаемость, термическую и радиационную устойчивость, механическую прочность; органический модификатор обеспечивает селективность и полноту связывания ионов. Сравнительно давно используются сорбенты с адсорбционными связями между модификатором и носителем. Слабая фиксация органического вещества на поверхности носителя и как следствие этого смывание его при контакте с раствором является основным недостатком последних. Эта проблема решается использованием кремнеземных сорбентов с ковалентно закрепленными лигандами [1-3]. Однако из-за сложности их синтеза они не получили широкого распространения. Значительные перспективы для сорбции и концентрирования ионов различных металлов открывают минерально-органические материалы на основе природных алюмосиликатов [4,5].

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++

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≈КМН, 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

  1. 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.
  2. Трофимчук А.К., Комозин П.Н. //ЖАХ. 2004.Т59. №6. С. 614-620.
  3. Рябушко О.П., Зайцева Г.Н. //Укр. хим. журн. 1990. Т.56. №3. С.267-271.
  4. Шапкин Н.П., Завъялов Б.Б., Скобун А.С. и др. //Изв. Вузов. Химия и химическая технология. 2003. Т.46. №2. С.101-104.
  5. 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.
  6. Ергожин Е.Е., Акимбаева А.М., Товасаров А.Д. //Пластич. массы. 2005. №10. С.27-29
  7. 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:

РАЗВИТИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО РУСЛА ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА С 5 ПО 10 НЕДЕЛИ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ

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

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧИТЕЛЯ

Статья в формате PDF 252 KB...

12 04 2021 20:35:46

ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ВЫДЕЛЕНИЙ МОЛОЧНЫХ ЖЕЛЁЗ

Статья в формате PDF 113 KB...

10 04 2021 3:24:15

АКТУАЛЬНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 129 KB...

29 03 2021 0:37:34

МОНИТОРИНГ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВИННОВСКОЙ РОЩИ

Статья в формате PDF 305 KB...

22 03 2021 8:17:42

ФОРМА И ТОПОГРАФИЯ ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ У МОРСКОЙ СВИНКИ

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

УНИВЕРСИТЕТСКИЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 104 KB...

20 03 2021 20:29:35

ЭКОНОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Статья в формате PDF 345 KB...

14 03 2021 7:13:44

СТРУЙНОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ

Статья в формате PDF 125 KB...

03 03 2021 16:23:59

К ТЕОРИИ ВИНТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СИЛ

Статья в формате PDF 376 KB...

01 03 2021 1:10:27

УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КЛЕТОК ЭПИТЕЛИЯ ТОНКОЙ КИШКИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРА ВСКАРМЛИВАНИЯ (СМЕШАННОЕ, ИСКУССТВЕННОЕ)

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

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОДАРЕННЫХ УЧАЩИХСЯ

Статья в формате PDF 96 KB...

23 02 2021 11:45:31

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Статья в формате PDF 199 KB...

20 02 2021 13:56:13

ЛАЗЕР КАК ИСТОЧНИК АКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 311 KB...

19 02 2021 6:17:42

ГИСТОТОПОГРАФИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ И ЛИПИДОВ В ТКАНЯХ TRICHОCEPHALUS TRICHIURUS И TR.MURIS ПРИ ЛЕЧЕНИИ ТРИХОЦЕФАЛЕЗА НЕКОТОРЫМИ АНТИГЕЛЬМИНТИКАМИ

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

СИМФОНИЯ УРОКА

Статья в формате PDF 142 KB...

14 02 2021 17:53:57

Максимальная скорость окисления оксида азота

Статья в формате PDF 344 KB...

08 02 2021 21:20:11

ОСТРЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ЭТИОЛОГИИ В Г. РЯЗАНИ

Статья в формате PDF 269 KB...

05 02 2021 6:32:42

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ПРОТЕИН-ПОЛИСАХАРИДНЫХ ГЕЛЯХ МЕТОДОМ Н+ЯМР-РЕЛАКСАЦИИ

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

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ ВИДА 0/0

Статья в формате PDF 459 KB...

26 01 2021 12:15:32

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАННИХ ГИБРИДОВ ОГУРЦА В ПЛЕНОЧНОЙ ТЕПЛИЦЕ

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

Краснощекова Галина Алексеевна

Статья в формате PDF 177 KB...

10 01 2021 14:22:11

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ИММУНИЗАЦИИ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 112 KB...

07 01 2021 1:56:52

ЭТИКА НОВОГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ

Статья в формате PDF 211 KB...

05 01 2021 13:24:57

ГЛУЩЕНКО ЛЮДМИЛА ФЁДОРОВНА

Статья в формате PDF 175 KB...

04 01 2021 7:44:20

ЛИТЕРАТУРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ДЕТЕЙ: КРИЗИС ЧТЕНИЯ

Статья в формате PDF 265 KB...

01 01 2021 15:14:21

Американский студенческий сленг начала 21 века

Статья в формате PDF 249 KB...

27 12 2020 21:39:36

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА: ПОКАЗАТЕЛЬ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ЭПИТЕЛИЙ-СТРОМА

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

К ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ВОД ОЗЕР ЯКУТСКА

Статья в формате PDF 461 KB...

18 12 2020 23:14:23

«ПОСЛЕДСТВИЯ МОДЕРНОСТИ» В ФИЛОСОФИИ А. ГИДДЕНСА

Статья в формате PDF 125 KB...

13 12 2020 23:43:56

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМАХ СРЫВА ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ МАТЕРИ ПО ОТНОШЕНИЮ К АНТИГЕНАМ ПЛОДА КАК ВЕДУЩЕГО ФАКТОРА ИММУНОАЛЛЕРГИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ГЕСТОЗА. СООБЩЕНИЕ 2. О РОЛИ НАРУШЕНИЯ ПРОДУКЦИИ ПЛАЦЕНТОЙ ИММУНОСУПРЕССИР

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

ТЕПЛОВОЙ РАЗГОН В ЩЕЛОЧНЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

Статья в формате PDF 121 KB...

30 11 2020 9:33:20

ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

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

К ВОПРОСУ О ДОСТУПНОСТИ ЖИЛЬЯ В ГОРОДЕ ВЛАДИВОСТОКЕ

Статья в формате PDF 100 KB...

28 11 2020 17:25:13

МЕТОДЫ КОРРЕКЦИИ ЗРИТЕЛЬНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ И МОТОРНОЙ КООРДИНАЦИИ У ДЕТЕЙ С НАРУШЕНИЕМ ЗРЕНИЯ И РЕЧИ

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

МОДЕЛИ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ЭКОЛОГИИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ КАРТОГРАФИИ

Статья в формате PDF 103 KB...

20 11 2020 10:52:23

ТЕОРИЯ СТРУКТУРНЫХ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ LiCO2

Статья в формате PDF 97 KB...

18 11 2020 1:23:35

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!