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

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

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.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

В. Дударев

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: efila@list.ru
Ресей, Иркутск

Е. Филатова

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: efila@list.ru
Ресей, Иркутск

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Adsorption isotherms of copper(II) ions at different temperatures.

Жүктеу (103KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Adsorption isotherms of copper(II) ions in coordinates of the linear form of the Langmuir equation.

Жүктеу (91KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Adsorption isotherms in coordinates of the linear form of the Freundlich equation.

Жүктеу (80KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. IR spectra: 1 - initial sorbent AD-05-2; 2 - sorbent AD-05-2-Cu after adsorption of copper(II).

Жүктеу (112KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Adsorption isotherms in coordinates of the linear form of the Dubinin-Radushkevich equation.

Жүктеу (95KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Scheme of formation of chelate complexes of copper(II) ions on the surface of carbon sorbent (R-sorbent surface).

Жүктеу (40KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024