Сорбция ионов металлов сшитым N-2-сульфоэтилхитозаном со степенью модифицирования 0,7
Аннотация
Весовым методом исследовано набухание сорбентов на основе сшитого глутаровым альдегидом N 2-сульфоэтилхитозана со степенью замещения атомов водорода аминогрупп 0.7 (далее СЭХ 0.7) со степенями сшивки глутаровым альдегидом 0.1%, 10% и 25%. Показано, что коэффициент влагоемкости увеличивается с уменьшением степени сшивки СЭХ 0.7.
Методом обратного кислотно-основного титрования определена статическая обменная емкость по гидроксид-ионам образцов СЭХ 0.7, составившая 1.81, 1.87 и 1.94 ммоль/г для материалов со степенями сшивки 25%, 10%, и 0.1%, соответственно.
Исследовано влияние степени сшивки СЭХ 0.7 глутаровым альдегидом на селективные свойства сорбента по отношению к меди (II) и серебру (I) в статических и динамических условиях при совместном присутствии ионов в растворе. Избирательность сорбции ионов серебра (I) по сравнению с медью (II) СЭХ 0.7 повышается с увеличением степени сшивки сорбента. Наибольшее значение коэффициентов селективности KAg(I)/Cu(II) получено для материала со степенью сшивки 25% при рН=6.0. Они составляют 11.9 и 2.1 в статических и динамических условиях сорбции, соответственно.
В результате исследования регенерационных свойств СЭХ 0.7 показано, что количественная десорбция меди (II) и серебра (I) с поверхности сорбента достигается при использовании 50.0 см3 раствора азотной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3.
Изучено влияние концентрации иона-комплексообразователя на сорбцию ионов металлов СЭХ 0.7 методом ограниченного объема. Построены изотермы сорбции ионов серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), марганца (II) СЭХ 0.7 при их индивидуальном присутствии в растворе и серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), цинка (II) и магния (II) СЭХ 0.7 при их совместном присутствии в растворе. Для всех полученных изотерм выбраны модели, которые наилучшим образом их описывают. Статическая емкость СЭХ 0.7 по серебру (I) и меди (II) при их индивидуальном присутствии в растворе составляет 1.3 и 1.2 ммоль/г, при совместном присутствии – 0.7 и 0.6 ммоль/г, соответственно. Емкости СЭХ 0.7 по ионам серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), цинка (II) и магния (II) при их совместном присутствии в растворе составили 0.67, 0.04, 0.51, 0.02, 0.02 и 0.02 ммоль/г, соответственно.
При обработке изотерм сорбции ионов серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), марганца (II) СЭХ 0.7 при их индивидуальном присутствии в растворе и серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), цинка (II) и магния (II) при их совместном присутствии в растворе определен параметр KF, который может быть интерпретирован как мера сродства сорбента к иону металла. Ряды, составленные в порядке уменьшения параметра KF, выглядят следующим образом:
Ag (I) > Cu (II) > Ni (II) > Mn (II) > Co (II) (при индивидуальном присутствии ионов),
Ag (I) > Cu (II) >> Ni (II) > Mg (II) > Co (II) ≈ Zn (II) (при совместном присутствии ионов).
Проведена апробация СЭХ 0.7 для разделения меди (II) и серебра (I) в статических условиях. Показано, что СЭХ 0.7 проявляет избирательность к ионам серебра (I) по сравнению с ионами меди (II). Рассчитан коэффициент селективности KAg(I)/Cu(II) для СЭХ 0.7, составляющий 7.5 в условиях эксперимента. Показано, что десорбция ионов серебра (I) и меди (II) с поверхности СЭХ 0.7 раствором азотной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3 осуществляется количественно.
Методом обратного кислотно-основного титрования определена статическая обменная емкость по гидроксид-ионам образцов СЭХ 0.7, составившая 1.81, 1.87 и 1.94 ммоль/г для материалов со степенями сшивки 25%, 10%, и 0.1%, соответственно.
Исследовано влияние степени сшивки СЭХ 0.7 глутаровым альдегидом на селективные свойства сорбента по отношению к меди (II) и серебру (I) в статических и динамических условиях при совместном присутствии ионов в растворе. Избирательность сорбции ионов серебра (I) по сравнению с медью (II) СЭХ 0.7 повышается с увеличением степени сшивки сорбента. Наибольшее значение коэффициентов селективности KAg(I)/Cu(II) получено для материала со степенью сшивки 25% при рН=6.0. Они составляют 11.9 и 2.1 в статических и динамических условиях сорбции, соответственно.
В результате исследования регенерационных свойств СЭХ 0.7 показано, что количественная десорбция меди (II) и серебра (I) с поверхности сорбента достигается при использовании 50.0 см3 раствора азотной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3.
Изучено влияние концентрации иона-комплексообразователя на сорбцию ионов металлов СЭХ 0.7 методом ограниченного объема. Построены изотермы сорбции ионов серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), марганца (II) СЭХ 0.7 при их индивидуальном присутствии в растворе и серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), цинка (II) и магния (II) СЭХ 0.7 при их совместном присутствии в растворе. Для всех полученных изотерм выбраны модели, которые наилучшим образом их описывают. Статическая емкость СЭХ 0.7 по серебру (I) и меди (II) при их индивидуальном присутствии в растворе составляет 1.3 и 1.2 ммоль/г, при совместном присутствии – 0.7 и 0.6 ммоль/г, соответственно. Емкости СЭХ 0.7 по ионам серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), цинка (II) и магния (II) при их совместном присутствии в растворе составили 0.67, 0.04, 0.51, 0.02, 0.02 и 0.02 ммоль/г, соответственно.
При обработке изотерм сорбции ионов серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), марганца (II) СЭХ 0.7 при их индивидуальном присутствии в растворе и серебра (I), никеля (II), меди (II), кобальта (II), цинка (II) и магния (II) при их совместном присутствии в растворе определен параметр KF, который может быть интерпретирован как мера сродства сорбента к иону металла. Ряды, составленные в порядке уменьшения параметра KF, выглядят следующим образом:
Ag (I) > Cu (II) > Ni (II) > Mn (II) > Co (II) (при индивидуальном присутствии ионов),
Ag (I) > Cu (II) >> Ni (II) > Mg (II) > Co (II) ≈ Zn (II) (при совместном присутствии ионов).
Проведена апробация СЭХ 0.7 для разделения меди (II) и серебра (I) в статических условиях. Показано, что СЭХ 0.7 проявляет избирательность к ионам серебра (I) по сравнению с ионами меди (II). Рассчитан коэффициент селективности KAg(I)/Cu(II) для СЭХ 0.7, составляющий 7.5 в условиях эксперимента. Показано, что десорбция ионов серебра (I) и меди (II) с поверхности СЭХ 0.7 раствором азотной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3 осуществляется количественно.