Сорбционное извлечение тяжелых металлов пиридилэтилированным полиаллиламином
Аннотация
РЕФЕРАТ
выпускной квалификационной работы бакалавра Трофимовой Анастасии Юрьевны на тему «Сорбционное извлечение тяжелых металлов пиридилэтилированным полиаллиламином», включающей 62 страницы печатного текста, 8 таблиц, 18 рисунков, 71 библиографические ссылки.
Объектом исследования в настоящей работе является ПЭПАА-0,40.
ПЭПАА-0,40 может быть использован для отделения ионов Cu (II) и Pb (II) от остальных ионов в растворе. Исследуемый сорбент в аммиачной буферной системе в диа-пазоне pH 4,5–6,5 избирательно взаимодействует с данными ионами металлов, при этом сорбируемость изменяется незначительно. Степень извлечения составляет около 60 %.
В исследуемом диапазоне pH все изучаемые ионы тяжелых металлов находятся в виде аквакомплексов, что показало построение диаграмм распределения. Селективность ПЭПАА-0,40 к ионам меди (II) и свинца (II) возможно обусловлена тем, что простран-ственное расположение донорных атомов в функциональных группах обуславливает определенную координацию этих ионов металлов и тем самым благоприятствует их из-влечению.
Равновесие в системе «ион металла – ПЭПАА-0,40» достигается в течение 240 ми-нут. После 60 минут контакта фаз сорбируемость ионов Cu (II) уменьшается, что, возмож-но, обусловлено присоединением по «модели моста», а затем снова увеличивается. Сор-бируемость ионов Pb (II) достигает максимального значения в интервале времени от 0 до 90 минут, после чего уменьшается, при этом степень извлечения ионов Zn (II) увеличива-ется. Лимитирующей стадией сорбции ионов Cu (II) является стадия химического взаимо-действия, которая протекает по модели псевдовторого порядка. Выявление стадии, кон-тролирующей процесс сорбции ионов Zn (II) и Pb (II) не представляется возможным.
Анализ полученных изотерм сорбции ионов тяжелых металлов показал, что наибольшим сродством исследуемый сорбент обладает к ионам Cu (II) и Pb (II). Для опи-сания изотерм сорбции наилучшим образом подходят модели Редлиха – Петерсона и Ленгмюра соответственно, то есть на поверхности ПЭПАА-0,40 образуется мономолеку-лярный слой сорбата. Однако, в отличие от ионов Cu (II), ионы Pb (II) реагируют с груп-пами одной химической природы. Значение статической обменной емкости по ионам Cu (II) составляет 0,271 ммоль/г, а по ионам Pb (II) – 0,456 ммоль/г.
На ИК-спектрах ПЭПАА-0,40 после его контакта с аммиачным буферным раство-ром появляются полосы, соответствующие колебаниям нитрат-иона (1320–1300 см-1), вза-имодействующего с протонированными аминогруппами. Также увеличивается интенсив-ность полосы при 1650 см-1, характерная для антисимметричных колебаний нитрат-иона. На ИК-спектрах ПЭПАА-0,40, содержащего сорбированные ионы Cu (II), происходит уменьшение интенсивности полос, которые соответствуют колебаниям N–H в аминогруппах и C–N пиридинового кольца, что свидетельствует об участии этих групп в процессе комплексообразования с ионами Cu (II).
выпускной квалификационной работы бакалавра Трофимовой Анастасии Юрьевны на тему «Сорбционное извлечение тяжелых металлов пиридилэтилированным полиаллиламином», включающей 62 страницы печатного текста, 8 таблиц, 18 рисунков, 71 библиографические ссылки.
Объектом исследования в настоящей работе является ПЭПАА-0,40.
ПЭПАА-0,40 может быть использован для отделения ионов Cu (II) и Pb (II) от остальных ионов в растворе. Исследуемый сорбент в аммиачной буферной системе в диа-пазоне pH 4,5–6,5 избирательно взаимодействует с данными ионами металлов, при этом сорбируемость изменяется незначительно. Степень извлечения составляет около 60 %.
В исследуемом диапазоне pH все изучаемые ионы тяжелых металлов находятся в виде аквакомплексов, что показало построение диаграмм распределения. Селективность ПЭПАА-0,40 к ионам меди (II) и свинца (II) возможно обусловлена тем, что простран-ственное расположение донорных атомов в функциональных группах обуславливает определенную координацию этих ионов металлов и тем самым благоприятствует их из-влечению.
Равновесие в системе «ион металла – ПЭПАА-0,40» достигается в течение 240 ми-нут. После 60 минут контакта фаз сорбируемость ионов Cu (II) уменьшается, что, возмож-но, обусловлено присоединением по «модели моста», а затем снова увеличивается. Сор-бируемость ионов Pb (II) достигает максимального значения в интервале времени от 0 до 90 минут, после чего уменьшается, при этом степень извлечения ионов Zn (II) увеличива-ется. Лимитирующей стадией сорбции ионов Cu (II) является стадия химического взаимо-действия, которая протекает по модели псевдовторого порядка. Выявление стадии, кон-тролирующей процесс сорбции ионов Zn (II) и Pb (II) не представляется возможным.
Анализ полученных изотерм сорбции ионов тяжелых металлов показал, что наибольшим сродством исследуемый сорбент обладает к ионам Cu (II) и Pb (II). Для опи-сания изотерм сорбции наилучшим образом подходят модели Редлиха – Петерсона и Ленгмюра соответственно, то есть на поверхности ПЭПАА-0,40 образуется мономолеку-лярный слой сорбата. Однако, в отличие от ионов Cu (II), ионы Pb (II) реагируют с груп-пами одной химической природы. Значение статической обменной емкости по ионам Cu (II) составляет 0,271 ммоль/г, а по ионам Pb (II) – 0,456 ммоль/г.
На ИК-спектрах ПЭПАА-0,40 после его контакта с аммиачным буферным раство-ром появляются полосы, соответствующие колебаниям нитрат-иона (1320–1300 см-1), вза-имодействующего с протонированными аминогруппами. Также увеличивается интенсив-ность полосы при 1650 см-1, характерная для антисимметричных колебаний нитрат-иона. На ИК-спектрах ПЭПАА-0,40, содержащего сорбированные ионы Cu (II), происходит уменьшение интенсивности полос, которые соответствуют колебаниям N–H в аминогруппах и C–N пиридинового кольца, что свидетельствует об участии этих групп в процессе комплексообразования с ионами Cu (II).