Физико-химическое исследование адсорбции ионов меди(II) углеродными сорбентами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследована адсорбция ионов меди(II) углеродными сорбентами АД-05-2 в интервале температур 293–333 К. При 293 К величина адсорбции составила 0.447 ммоль/г (28.4 мг/г), а при 333 К составила 0.531 ммоль/г (33.7 мг/г). Рост величины адсорбции с ростом температуры можно объяснить активированной адсорбцией ионов меди(II). Экспериментальные данные обработаны с применением моделей Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина–Радушкевича. Определены константы этих уравнений. Показано, что адсорбцию ионов меди(II) на углеродных сорбентах АД-05-2 наилучшим образом описывает модель Ленгмюра. Рассчитаны термодинамические показатели адсорбции при 293 К: ΔG0 = –6.548 кДж/моль, ΔН0 = –15.447 кДж/моль и ΔS0 = −30 Дж/моль К. Значения свободной энергии адсорбции, рассчитанные по модели Дубинина–Радушкевича, изменяются от 5.29 до 6.77 кДж/моль и указывают, что механизм адсорбции ионов меди(II) имеет комбинированную природу. Это возможно за счет поэтапного осуществления электростатического притяжения ионов меди(II) к поверхности сорбента и последующего донорно-акцепторного образования устойчивых хелатных соединений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Дударев

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: efila@list.ru
Россия, Иркутск

Е. Г. Филатова

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: efila@list.ru
Россия, Иркутск

Список литературы

  1. Förstner U., Profi U. // Metal pollution in the aquatic. New York: Springer-Verlag, 1981. 486 Р.
  2. Da’na E., Awad A. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2017. V. 5. № 4. P. 3091–3099.
  3. Romero L.C., Bonomo A., Gonzo E.E. // Adsorption Science & Technology. 2004. V. 22. № 3. P. 237–243.
  4. Demiral H., Güngör C. // Journal of cleaner production. 2016. V. 124. P. 103–113.
  5. Hoslett J., Massara T.M., Malamis S., Ahmad, D. et al. // Science of The Total Environment. 2018. V. 639. P. 1268–1282.
  6. Филатова Е.Г. // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2015. Т. 13. № 2. С. 97–109.
  7. Ibrahim R.K., Hayyan M., AlSaadi M.A. et al. // Environmental Science and Pollution Research. 2016. V. 23. P. 13754–13788.
  8. Vengris T., Binkiene R., Sveikauskaite A. et al. // Applied Clay Science. 2001. V. 18. P. 183–190.
  9. Proctor A., Toro-Vazquez J.F. // Journal of the American Oil Chemists' Society. 1996. V. 73. № 12. P. 1627–1633.
  10. Da Z.L., Zhang Q.Q., Wu D.M. et al. // Express Polymer Letters. 2007. V. 1. P. 698–703.
  11. Wani A., Muthuswamy E., Savithra G.H.L. // Pharmaceutical research. 2012. V. 29. P. 2407–2418.
  12. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. М.: Химия, 1974. 336 c.
  13. Марченко З. Фотометрическое определение элементов. М.: Мир, 1971. 502 с.
  14. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия М.: Юрайт, 2013. 444 с.
  15. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982. 168 с.
  16. Цивадзе А.Ю., Русанов А.И., Фомкин А.А. и др. Физическая химия адсорбционных явлений. М.: Граница, 2011. 304 с.
  17. Еремин В.В., Каргов С.И., Успенская И.А. и др. Основы физической химии. Т. 1. М.: Лаборатория знаний, 2019. 348 с.
  18. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. Пер с англ. М.: Мир., 1991. 536 с.
  19. Сильверстейн Р., Басслер Г., Моррил Т. Спектрометрическая идентификация органических соединений. М.: Мир, 1977. 590 с.
  20. Леонов С.Б., Минеев Г.Г., Жучков И.А. Гидрометаллургия. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2000. 264 с.
  21. Рандин О.И., Афонина Т.Ю., Дударев В.И. и др. // Известия вузов. Цветная металлургия. 2008. № 4. С 22–25.
  22. Подчайнова В.М., Симонова Л.Н. Медь. М.: Наука, 1990. 279 с.
  23. Леонов С.Б., Елшин В.В., Дударев В.И. и др. Углеродные сорбенты на основе ископаемых углей. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2000. 268 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изотермы адсорбции ионов меди(II) при разных температурах.

Скачать (103KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изотермы адсорбции ионов меди(II) в координатах линейной формы уравнения Ленгмюра.

Скачать (91KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотермы адсорбции в координатах линейной формы уравнения Фрейндлиха.

Скачать (80KB)
Метаданные
5. Рис. 4. ИК-спектры: 1 – исходный сорбент АД-05-2; 2 – сорбентАД-05-2-Cu после адсорбции меди(II).

Скачать (112KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изотермы адсорбции в координатах линейной формы уравнения Дубинина–Радушкевича.

Скачать (95KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схема образования хелатных комплексов ионов меди(II) на поверхности углеродного сорбента (R–поверхность сорбента).

Скачать (40KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024