Статьи автора

ТЕРМОДИНАМИКА СОРБЦИИ КАТИОНОВ Cu(II) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ГИДРОГЕЛЕВЫМИ СОРБЕНТАМИ НА ОСНОВЕ СШИТОГО ХИТОЗАНА

Номер выпуска 11 от 20.05.2025

Детально изучена зависимость сорбционных характеристик сорбентов тяжелых металлов на основе гидрогеля сшитого хитозана от температурных параметров гетерофазной системы “водный раствор сульфата меди — сорбент на основе хитозана”. По экспериментальным данным статической сорбции ионов Cu(II) с использованием различных подходов и теорий (Ленгмюра, Фрейндлиха и ТОЗМ) рассчитаны важнейшие сорбционные показатели. По рассчитанным величинам термодинамических потенциалов, определено, что процесс сорбции катионов меди является эндотермическим, характеризующимся последовательным термодинамически самопроизвольным заполнением сорбционного объема межфазной поверхности и сорбционно-активных центров исследуемых образцов сорбентов.

23 0

СОРБЦИЯ ИОНОВ МЕДИ(II) КОМПОЗИЦИОННЫМ СОРБЕНТОМ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА

Номер выпуска 11 от 20.05.2025

Разработаны композиционные сорбенты на основе хитозана, содержащие диоксид кремния и топинамбур, а также углеродные нанотрубки, для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов. Выполнены исследования равновесия и кинетики процесса извлечения ионов меди(II) в гетерофазной системе “водный раствор сульфата металла — сорбент” для исходного порошка хитозана и для модифицированных сорбентов, полученных в форме гидрогелевых гранул. В кинетическом эксперименте было установлено время достижения сорбционного равновесия и определена модель кинетики, наиболее корректно описывающая процесс. Экспериментальные изотермы сорбции свидетельствуют о значительном росте сорбционной емкости композитов на основе хитозана по сравнению с исходным образцом. В результате обработки изотерм сорбции ионов меди(II) по модели Ленгмюра определены максимальные сорбционные емкости исследуемых сорбентов (A). Установлено, что A композиционных сорбентов хитозан /диоксид кремния / топинамбур и хитозан/ углеродные нанотрубки существенно превышают A для исходного хитозана. Изменения состава сорбентов в результате модифицирования по сравнению с исходным хитозаном подтверждаются данными ИК-спектров. Микроскопические исследования методом СЭМ показывают наличие развитой поверхностной структуры гранул композиционных сорбентов на основе хитозана.

16 0

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА СОРБЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ УГЛЕРОД-МИНЕРАЛЬНЫМ СОРБЕНТОМ, ПОЛУЧЕННЫМ ИЗ РИСОВОЙ ЛУЗГИ

Номер выпуска 11 от 02.06.2025

Работа посвящена изучению физико-химических закономерностей сорбции ряда ионов тяжелых металлов из водных растворов угольно-минеральным сорбентом на основе рисовой лузги. С целью понимания и объяснения химизма сорбционного процесса было изучено влияние рН на сорбцию данных ионов. Исследовано изменение величины сорбции при последовательном увеличении модуля “раствор-сорбент”. Определена функциональная зависимость α = f(V/m) для прогнозирования влияния модуля на степень извлечения ионов металлов полученным сорбентом. Выполнена обработка изотерм сорбции по известным моделям (Ленгмюра, Фрейндлиха, Редлиха–Петерсона, Дубинина–Астахова, БЭТ). Обнаружено, что рост температуры приводит к снижению величины сорбции данных ионов. Рассчитаны значения дифференциальной теплоты адсорбции при разных степенях заполнения сорбента, что позволило характеризовать энергетические свойства его поверхности, а также выявить особенности межмолекулярных взаимодействий в поверхностных слоях. Рассмотрена кинетическая закономерность изменения сорбции ионов металлов и установлено время наступления сорбционного равновесия. С использованием моделей Бойда и Морриса–Вебера изучен вклад внешней и внутренней диффузии в сорбционный процесс. Проведенные исследования показали, что сорбция ионов металлов на полученном сорбенте представляет собой совокупность процессов физической сорбции и химической адсорбции, в которых проявляются обратимые специфические взаимодействия. Выявлено, что ионы данного ряда обладают различной способностью сорбироваться и могут по-разному взаимодействовать с поверхностью сорбента в зависимости от условий проведения сорбции. Полученный сорбент может быть эффективно использован для извлечения малых концентраций ионов тяжелых металлов из водных сред.

40 0