Работа посвящена изучению сорбции меди, никеля и кобальта из водных растворов природным гейландитом, модифицированным 1-(3-триэтоксисилил-пропил)тиосемикарбазидом. Установлено, что модификация гейландита приводит к повышению адсорбционной активности цеолита по отношению к указанным ионам
адсорбция, модификация, ионы тяжелых металлов, водоочистка
Для тонкой очистки промышленных и бытовых вод в качестве недорогих и доступных адсорбентов применяют природные цеолиты, значительные запасы которых находятся на территории РФ и стран СНГ. Но природные цеолиты характеризуются низкой сорбционной емкостью и нуждаются в модифицировании [3]. В качестве модификатора цеолита (частиц 0,5-1,0 мм) использовали 1-(3-триэтоксисилил-пропил)тиосемикарбазид (TSC), серо- и азотсодержащие группы которого являются мягкими основаниями и могут связывать ионы ТМ. Модификация в гексановой среде, протекает при взаимодействии между молекулами TSC и гидроксильными группами цеолита со стадиями гидролиза и конденсации материала. Стадия гидролиза осуществляется за счет влаги, содержащейся в порах цеолита. Изучение адсорбционных характеристик модифицированных образцов осуществляли на модельных растворах CuSO4, CoCl2, и NiSO4, концентрация которых варьировалась от 5 до 100 мг/л. Равновесную концентрацию ионов металлов в растворе определяли спектрофотометрическим методом. Исследование адсорбционных свойств цеолитов по отношению к ионам Cu (II), Co (II) и Ni (II) проводили в статических условиях. Для построения изотерм адсорбции в работе использовали метод переменных концентраций ионов металлов. Изотермы адсорбции ионов Cu (II), Co (II) и Ni (II) соответствуют мономолекулярной адсорбции, описываемой уравнениями Фрейндлиха и Ленгмюра (см. рис.).
|
|
Значения адсорбционных емкостей цеолита для ионов Cu(II), Co(II) и Ni(II) до модификации составили 0,08 ммоль/г (4,8 мг/г), 0,05 ммоль/г (5,6 мг/г) и 0,10 ммоль/г (5,9 мг/г); а после модификации – 0,46 ммоль/г (29,5 мг/г), 0,42 ммоль/г (24,9 мг/г) и 0,28 ммоль/г (16,6 мг/г). |
|
Рисунок – Изотермы адсорбции ионов Cu (II), Co (II) и Ni (II) на модифицированном цеолите |
Таким образом, модификация цеолита 1-(3-триэтоксисилилпропил)-тиосемикарбазидом приводит к повышению адсорбционной активности цеолита по отношению к ионам никеля, меди и кобальта, что может найти применение в очистке промышленных и бытовых сточных вод.
1. Yajima I., Zou C., Li X. and other. Analysis of heavy-metal-mediated dis-ease and development of a novel remediation system based on fieldwork and exper-imental research // Japanese journal of hygiene. - 2015. DOI:https://doi.org/10.1265/jjh.70.105.
2. Указ Президента РФ «О стратегии национальной безопасности Рос-сийской Федерации». Интернет-ресурс. URL: http://publication.pravo.gov.ru /Document/View/0001202107030001 (дата обращения 25.03.2022).
3. Филатова Е.Г., Пожидаев Ю.Н., Помазкина О.И. Исследование адсорбции ионов тяжелых металлов природными алюмосиликатами // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2016. - Т. 52. - № 3. - С. 285-289.
