Исследование процессов взаимодействия композиционных материалов полианилина с ионами цветных металлов в сточных водах Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

№ 11 (29). 2016 г.

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОЛИАНИЛИНА С ИОНАМИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

В СТОЧНЫХ ВОДАХ

Каримова Дилором Амоновна

канд. хим. наук, доц. Навоийского государственного педагогического института,

210100, Узбекистан, г. Навои, ул. Спитамен-9-34 E-mail: dilorom_karimova68@mail. ru

Жумаева Элеонора Шухратовна

преподаватель Навоийского государственного педагогического института,

210100, Узбекистан, г. Навои, ул. М. Тароби-153 E-mail: _ jumayeva. [email protected]

INTERACTION PROCESSES RESEARCH OF POLYANILINE COMPOSITE MATERIALS WITH IONS OF NON-FERROUS METALS IN WASTE WATER

Dilorom Karimova

candidate of chemical sciences, associate professor of Navoi State pedagogical institute,

210100, Uzbekistan, Navoi city, Spitamen Street 9-34

Eleonora Jumayeva

lecturer of Navoi State pedagogical institute, 210100, Uzbekistan, Navoi city, M.Tarobi Street -153

АННОТАЦИЯ

Исследован процесс взаимодействия гелинтерполимерных материалов с водными растворами, содержащими ионы благородных и тяжелых металлов. Выясняется, что композиционные материалы полианилина со сшитыми поликислотами в растворах образуют полимер - металл - полимерные комплексы.

ABSTRACT

The interaction process of gelinterpolymer materials with aqueous solutions containing ions of precious and heavy metals is investigated. It turns out that composite materials of polyaniline with cross-linked polyacids form polymer -metal - polymer complexes in solutions.

Ключевые слова: полианилин, композиция, цветные металлы, сорбент, флуктуационный, гель, интерполимер, металл.

Keywords: polyaniline; composition; non-ferrous metals; sorbent; fluctuating; gel; interpolymer; metal.

Композиционные материалы полианилина весьма перспективны и могут занять важное место в технологии очистки промышленных вод и отходящих газов производств, поскольку у них обнаруживает ряд свойств, которые не могут быть обеспечены другими органическими и неорганическими твердыми веществами [1]. Сорбцией называется процесс поглощения одного вещества другим, например, поглощение одной жидкостью другой или газов жидкостями. Но в большинстве случаев под этим термином понимают процесс поглощения молекул газов твердыми телами. В отличие от классических минеральных сорбентов, композиционные сорбенты в процессе сорбции, как правило, набухают, т.е. испытывают существенные возмущения, выражающиеся в изменении их объема и структуры. Эти возмущения тем больше, чем

больше термодинамическое средство собрата к интерполимерному композитному сорбенту полианилина. Свободный объем, имеющийся в набухшем полимере, или в геле, как в любой жидкости, несет флуктуационный характер, поэтому его нельзя отождествлять с пористостью.

Нами было исследован процесс взаимодействия гелинтерполимерных материалов с водными растворами содержащих ионы благородных и тяжелых металлов. Выясняется, что композиционные материалы полианилина со сшитыми поликислотами в растворах образуют полимер - металл - полимерные соединение. В результате происходит интенсивная сорбция ионов цветных и тяжелых радиоактивных металлов вглубь гелинтерполимерного материала.

Библиографическое описание: Каримова Д.А., Жумаева Э.Ш. Исследование процессов взаимодействия композиционных материалов полианилина с ионами цветных металлов в сточных водах // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2016. № 11(29). URL: http://7universum. com/ru/nature/archive/item/383 7

о 1 2 3 4 5 6 Ь = час

Рисунок 1. Зависимость изменения объемов гелинтерполиматериала от времени взаимодействия с раствором - Си (N03)2:1 - гель полимерной кислоты, 2 - гелинтерполиматериал

моль/мг

1 2 3 4 5 6 1 ,час

Рисунок 2. Зависимость уменьшения концентрации свободных ионов Си+2 меди во внешнем растворе в процессе взаимодействия с гелем полимерной кислоты и интерполимерным гидрогелем: 1- гель полимерной кислоты, 2 - интерполимерный гидрогель

_№ 11 (29). 2016 г.

При погружении интерполимерного гидрогеля в водный раствор азотнокислого меди Си (N03)2 протекает эффективная сорбция ионов Си+2 с образованием тройного интерполимерметаллического комплекса. В результате происходит сорбция металл ионов меди, наблюдается более значительное увеличение объема интерполимерного материала по сравнению ее с исходным объемом (рис.1). Эффективное сшивание интерполимерного материала можно объяснить взаимодействием с ионами меди как карбоксильных, так и аминогруппами интерполимерного материала. Из полученных данных следует, что процесс взаимодействия гелинтерполимерного материала с ионами меди внешнего раствора длится в течение шести часов. В результате взаимодействия наблюдается изменение объема и цвета образуемого гелинтерполимер метального комплекса. Начальный объем интерполимерного материала в течение 30 минут взаимодействия составляет 1,5 см-3. При завершении процесса через 6 часов объем гелинтерполимер метального материала составляет 9,3 см-3 соответственно. Это можно объяснить образованием тройного полимер - метал - полимер комплекса. Интересно отметить, что гелинтер-полиобразования способны уменьшать объем при наложении на них электрического поля. Процесс электроконтракции сопровождается выходом растворителя и сорбированного иона металла на поверхность геля. После завершения электроконтракции ге-линтерполимерный материал занимает свой исходный объем.

Можно сделать вывод, что гель композиционные материалы на основе полианилина эффективно сорбируют ионы тяжелых радиоактивных, цветных металлов из состава загрязненных промышленных вод, после чего методом электроконтракции можно достичь полного утилизации промышленных вод.

Список литературы:

1. Каримова Д.А., Ёриев О.М., Изучение свойств интерполимерных комплексов и композиций полианилинов с поликислотами //Актуальные проблемы химии, физики и технологии полимеров: тез. докл. Респ. науч. практ. конф. 9-10 ноября 2009. - Ташкент, 2009. - С. 162-164.

2. Каримова Д.А. Исследования свойств интерполимерных комплексов и композиционных материалов на их основе // Горный вестник Узбекистана. - Навои, 2006. - № 1. - С. 66-68.

3. Набиев А.Н., Ёриев О.М., Каримова Д.А. Исследование процесса образования фрактально-структурных интерполимерных соединений полианилина с поликислотами // Горный вестник Узбекистана. - Навои, 2009. -№ 4. - С. 80-82.

4. Патент РУз № 1АР2009 0098. Способ получения интерполимерных сорбентов полианилинов // Бюл. № 11. 2009. / Ёриев О.М., Набиев А.Н., Каримова Д.А., Разиков К.Х., Фозилов С.Ф., Мавлонов Б.

5. Патент РУз № 1АР2009 0177. Способ очистки промышленной воды на основе гелинтерполимерных материалов полианилинов // Бюл. № 11. 2009. / Ёриев О.М., Набиев А.Н., Каримова Д.А., Разиков К.Х., Фозилов С.Ф., Мавлонов Б.