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.
Indexing
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation