Синтез и физико-химические свойства магний - алюминиевого сорбента со структурой гидроталькита

≡+Ме- ОН + [HgHaI3 ]– <=> ≡+МеHal- HgHaI2 + ОН– ,

то есть в отсутствии гидролизованных форм Hg(II) в растворах можно предположить ионообменный механизм сорбции. Повышение Е для гидролизованных форм Hg(II) связано с тем, что в данном случае образуются поверхностные внутрисферные комплексы AIOHgCI и AIOHgOHCI. Следует отметить понижение сорбции Hg(II) из растворов, содержащих ионы Br- и I- (табл.4), что можно объяснить повышением устойчивости комплексов [HgНаI3]- , [HgНаI4]2- (рК [HgBr3]–=19,7; рК [HgBr4]2-=21,0; рК [HgI3]–=27,6; рК[HgI4]2– =29,8).

Таблица 4.

Результаты сорбции Hg(II) из растворов, содержащих ионы НаI –

Анион в растворе

CI-

Br-

I-

Е, мг Hg(II)/г СОГ

24,6

15,4

8,3

Установлено, что по мере роста ионообменного механизма поглощения Hg (II) увеличивается доля десорбированной ртути (табл.5).

Таблица 5

Экспериментальные данные десорбции анионов раствором Na2 НРO4

Анион

[HgСI4]2–

[HgBr4]2-

[Hg I4]2-

Степень

десорбции, %

45

68

98

На основании полученных данных можно сделать вывод, что взаимодействие ионов CrO4 2- и [Hg I4]2- происходит по ионообменному механизму, а в случае остальных анионов могут происходить специфические реакции (образование основных солей и смешанных гексацианоферратов), сопровождающие ионный обмен.

При изучении кинетики сорбции анионов на полученном сорбенте для реализации анионного обмена в чистой форме в качестве модельных анионов использовали галогенид ионы. Ионный обмен проводили из раствора КС1 с концентрацией 0.001 М, при температуре 23°С, рН раствора 9,0. Отсутствие влияния стадии стока ионов в твердую фазу сорбента было подтверждено экспериментально путем последовательного уменьшения размеров гранул и определением скорости поглощения хлорид-ионов для каждой из выделенных фракций. Анализ зависимости скорости ионного обмена от размера гранул подтвердил, что кинетика лимитируется стадией диффузии в поровом пространстве гранул.

Для описания экспериментальных данных кинетики ионного обмена использована математическая модель, предложенная профессором Вольхиным В.В., которая основывается на следующих предположениях:

1. Кинетика обмена хлорид-ионов на СОГ магния и алюминия

лимитируется стадией диффузии ионов в поровом пространстве гранулы.

2. Гранулы СОГ магния и алюминия представляют собой агломераты из кристаллитов. Пространства между ними составляют макропоры,

заполненные раствором, по которым обеспечивается транспорт ионов

внутрь гранулы из внешнего раствора. Снижение коэффициента диффузии

внутри пор, составляющих каналы, объясняется меньшей проницаемостью

гранул, извилистостью каналов, по которым диффундируют ионы, их

взаимодействием со стенками пор, где возможно образование двойного

электрического слоя, повышенной вязкостью раствора в порах.

3. Коэффициент взаимодиффузии ионов в поровом пространстве

гранулы определяется согласно модели Туницкого-Гельфериха, при этом

подвижности ионов в поровом пространстве пропорциональны их

подвижностям во внешнем растворе.

4. Изотерма обмена может быть представлена в ленгмюровском виде.

5. Гранулят предполагается монодисперсным, форма гранул - сферическая.

Кинетическая кривая сорбции хлорид - ионов на СОГ магния и алюминия представлена на рис. 3

Е,ммоль/г

Перейти на страницу:
1 2 3 4 5 6 7 8

Гомо сапиенс и геном
Гомо сапиенс и геном ...

Влияние фаз Луны на интеллектуальную деятельность человека
Влияние фаз Луны на интеллектуальную деятельность человека Луна интересовала человека с древнейших времен. И, конечно же, не случайно – ведь Луна самое близкое небесное тело. История Лун ...

В мире насекомых. Возможности существования
Все в мире насекомых удивительно – и разнообразие видов, и гигантская численность, и образ жизни, и непостижимое по сложности и целесообразности строение организмов, и порой необъяснимое по ...