SCI Библиотека

В статье представлены результаты исследования сорбционной способности природной монтмориллонитовой глины по отношению к катионам тяжелых металлов: Fe3+, Mn2+, Cu2+ и Pb2+. Исследования проводились на модельных растворах с концентрациями от 0,01 до 0,2 ммоль/мл. Для определения химического состава исследуемой глины применялся метод рентгеноструктурного анализа (РСА) с использованием сканирующего растрового микроскопа JEOLJSM 6510 LV (Япония). Процесс адсорбции исследуемых ионов металлов проводился статическим способом при температурах 25, 45 и 600С до установления равновесного состояния. Для характеристики сорбционной возможности монтмориллонитовой глины по отношению к исследуемым катионам тяжелых металлов применялись модели Ленгмюра и Фрейндлиха. Были определены константы уравнений Ленгмюра и Фрейндлиха, рассчитаны термодинамические функции сорбционного процесса. Для расчета теплоты сорбции применялось уравнение Клаузиса-Клапейрона. По значениям величин сорбируемости исследуемых двухзарядных катионов металлов было установлено уменьшение сорбционной способности монтмориллонита в порядке: Mn2+ > Cu2+ > Pb2+. Исследовано влияние температуры на величину сорбируемости исследованных ионов. При увеличении температуры величина сорбции у всех катионов металлов возрастает. Вычисленные термодинамические функции показывают, что процесс сорбции на поверхности монтмориллонитовой глины протекает самопроизвольно. Таким образом, на основании полученных значений сорбции исследованных ионов установлена возможность использования монтмориллонитовой глины в целях извлечения катионов исследованных тяжелых металлов из водных сред.

В статье рассмотрены сорбционные возможности диатомита по отношению к ионам цинка в модельных растворах. Количественную оценку закономерностей процесса сорбции ионов цинка на природном диатомите проводили по моделям сорбционных равновесий - Ленгмюра, Фрейндлиха, Тёмкина, Дубинина - Радушкевича. Определены параметры сорбции ионов цинка природным диатомитом по моделям при различных температурах методом наименьших квадратов и определена статистическая значимость полученных уравнений регрессии. Проверка предпосылок метода наименьших квадратов подтвердила корректность использования данного метода для построения уравнений регрессии. По адекватности описания сорбции ионов цинка природным диатомитом выявлено, что с повышением температуры протекают сорбционные процессы физической природы на активных центрах с максимальной энергией неоднородной поверхности сорбента. Обработка диатомита модификаторами HCl, NaOH, NaCl приводит также к экспоненциальному распределению избыточной энергии на активных центрах неоднородной поверхности сорбента. При модификации сорбента происходит изменение его поверхности в сторону большей неоднородности по сравнению с его природной формой. Подходящим модификатором для повышения сорбционной активности диатомита показал себя хлорид натрия. Сорбционный процесс протекает с одинаковой интенсивностью, если его проводить при 333 К либо на солевой форме сорбента.

В работе исследована кинетика электрохимического окисления красителя метиленового синего в водном растворе в зависимости от природы вспомогательного электролита и его исходной концентрации, величины рН и плотности тока. Несмотря на более низкую эффективность по сравнению с хлоридом натрия, сульфат натрия выбран как экологически безопасный вспомогательный электролит. При наибольшей концентрации данного электролита и плотности тока найдены максимальные константы скорости окисления красителя. Влияние рН раствора (3, 6 и 9) на скорость окисления метиленового синего в окисленной и восстановленной формах не выявлено. При оптимальных условиях (рН 6, 0.05 М Na2SO4, 66.1 мА/см2) за 60 мин обработки достигнуто разложение 85% красителя и минерализация 45% общего органического углерода. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности электрохимического метода для дальнейшего развития в области водоочистки.