Исследование сорбционных свойств материала на основе о-сульфоаминополистирола
Аннотация
Настоящая работа посвящена исследованию сорбционных свойств материала на основе о-сульфоаминополистирола (САП) по отношению к ионам благородных металлов.
Определена удельная площадь поверхности САП, не превышающая 3 м2/г. Уста-новлено, что сорбенты термически устойчивы при нагреве до 250 °С. Определена макси-мальная степень набухания сорбентов в парах воды, составившая 0.15 и 0.20 г (H2O)/г (сорбента) для САП со степенями модифицирования, равными 0.35 и 0.87 соответственно.
Исследовано влияние кислотности аммиачно-ацетатного буферного раствора на сорбцию ионов серебра (I), меди (II), кадмия (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кальция (II), магния (II) САП. Установлено, что исследуемые сорбенты в наибольшей сте-пени извлекают ионы серебра (I) в интервале рН 3.0–7.0. Наибольшая селективность сорбции серебра (I) САП в условиях эквимолярной концентрации сопутствующих ионов металлов достигается в среде N-[трис-(гидроксиметил)метил]-таурата. Наибольшее ме-шающее влияние при этом оказывают ионы меди (II).
Исследовано влияние кислотности среды на селективность сорбции хлоридных комплексов палладия (II), платины (IV) и золота (III) САП в статических условиях. Уста-новлено, что степень модифицирования не оказывает значительного влияния на сорбцию благородных металлов. В наибольшей степени САП извлекает золото (III), однако селек-тивность сорбции золота (III) по отношению к платине (IV) и палладию (II) низка. В при-сутствии ионов неблагородных металлов достигается высокая селективность сорбции зо-лота (III) и палладия (II), однако извлекаются они совместно.
Получены интегральные кинетические кривые сорбции серебра (I) в присутствии ионов меди (II), кадмия (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кальция (II), магния (II) САП из аммиачных и аммиачно-ацетатных буферных растворов. Сорбционное равнове-сие для ионов серебра (I) во всех исследуемых системах достигается в течение 20 минут контакта фаз. Равновесие «ион металла – сорбент» в двухкомпонентной системе «золото (III) – палладий (II)» устанавливается за 120 минут контакта фаз. Для ионов платины (IV) в однокомпонентной системе равновесие достигается за 180 минут контакта фаз.
Сорбционная ёмкость САП 0.35 по ионам серебра (I) в аммиачно-ацетатных бу-ферных растворах при рН=5.0 достигает максимального значения равного 2.7 ммоль/г, а в аммиачных при рН=7.0–2.2 ммоль/г.
Изучена сорбция ионов благородных металлов сорбентом САП в динамических условиях. Наибольшее значение динамической ёмкости серебра (I) достигается при ис-пользовании массы сорбента 0.0500 г и в среде аммиачного буферного раствора при pH 6.0. Однако в исследованных средах серебро (I) извлекается САП 0.35 совместно с ме-дью (II).
Определены условия, в которых золото (III) САП 0.35 извлекается количественно. Максимальная динамическая емкость до проскока составила 0.23 ммоль/г.
Степень модифицирования САП не оказывает значительного влияния на селектив-ность сорбции ионов благородных металлов как в статических, так и динамических усло-виях.
Установлено, что наилучшим регенератом для десорбции ионов серебра (I) с по-верхности сорбента в статических условиях является 1 % раствор тиомочевины в 1.0 моль/дм³ растворе азотной кислоты. Ионы золота (III), палладия (II) и платины (IV) десорбируются не количественно при использовании 50.0 см3 1 % раствора тиомочевины в 3.5 моль/дм3 растворе соляной кислоты.
Определена удельная площадь поверхности САП, не превышающая 3 м2/г. Уста-новлено, что сорбенты термически устойчивы при нагреве до 250 °С. Определена макси-мальная степень набухания сорбентов в парах воды, составившая 0.15 и 0.20 г (H2O)/г (сорбента) для САП со степенями модифицирования, равными 0.35 и 0.87 соответственно.
Исследовано влияние кислотности аммиачно-ацетатного буферного раствора на сорбцию ионов серебра (I), меди (II), кадмия (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кальция (II), магния (II) САП. Установлено, что исследуемые сорбенты в наибольшей сте-пени извлекают ионы серебра (I) в интервале рН 3.0–7.0. Наибольшая селективность сорбции серебра (I) САП в условиях эквимолярной концентрации сопутствующих ионов металлов достигается в среде N-[трис-(гидроксиметил)метил]-таурата. Наибольшее ме-шающее влияние при этом оказывают ионы меди (II).
Исследовано влияние кислотности среды на селективность сорбции хлоридных комплексов палладия (II), платины (IV) и золота (III) САП в статических условиях. Уста-новлено, что степень модифицирования не оказывает значительного влияния на сорбцию благородных металлов. В наибольшей степени САП извлекает золото (III), однако селек-тивность сорбции золота (III) по отношению к платине (IV) и палладию (II) низка. В при-сутствии ионов неблагородных металлов достигается высокая селективность сорбции зо-лота (III) и палладия (II), однако извлекаются они совместно.
Получены интегральные кинетические кривые сорбции серебра (I) в присутствии ионов меди (II), кадмия (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кальция (II), магния (II) САП из аммиачных и аммиачно-ацетатных буферных растворов. Сорбционное равнове-сие для ионов серебра (I) во всех исследуемых системах достигается в течение 20 минут контакта фаз. Равновесие «ион металла – сорбент» в двухкомпонентной системе «золото (III) – палладий (II)» устанавливается за 120 минут контакта фаз. Для ионов платины (IV) в однокомпонентной системе равновесие достигается за 180 минут контакта фаз.
Сорбционная ёмкость САП 0.35 по ионам серебра (I) в аммиачно-ацетатных бу-ферных растворах при рН=5.0 достигает максимального значения равного 2.7 ммоль/г, а в аммиачных при рН=7.0–2.2 ммоль/г.
Изучена сорбция ионов благородных металлов сорбентом САП в динамических условиях. Наибольшее значение динамической ёмкости серебра (I) достигается при ис-пользовании массы сорбента 0.0500 г и в среде аммиачного буферного раствора при pH 6.0. Однако в исследованных средах серебро (I) извлекается САП 0.35 совместно с ме-дью (II).
Определены условия, в которых золото (III) САП 0.35 извлекается количественно. Максимальная динамическая емкость до проскока составила 0.23 ммоль/г.
Степень модифицирования САП не оказывает значительного влияния на селектив-ность сорбции ионов благородных металлов как в статических, так и динамических усло-виях.
Установлено, что наилучшим регенератом для десорбции ионов серебра (I) с по-верхности сорбента в статических условиях является 1 % раствор тиомочевины в 1.0 моль/дм³ растворе азотной кислоты. Ионы золота (III), палладия (II) и платины (IV) десорбируются не количественно при использовании 50.0 см3 1 % раствора тиомочевины в 3.5 моль/дм3 растворе соляной кислоты.