CC BY
60
ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИИ НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ НА СИНТЕЗИРОВАННЫХ
КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИХ ИОНИТАХ
Эшкурбонов Фуркат Бозорович
преподаватель, Термезский государственного университета, 190111, Респ. Узбекистана, Сурхандарьинская обл. , г. Термез, ул.Ф. Ходжаева дом 43
E-mail: [email protected]
Джалилов Абдулахат Турапович
д-р хим. наук, профессор, директор Государственного унитарного предприятия Ташкентского научно- исследовательского института химической технологии, Узбекистан, Ташкент
E-mail: gup_tniixt@mail. ru
Тураев Хайит Худайназарович
д-р хим. наук, профессор, декан технического факультета Термезского государственного университета, 190111, Респ. Узбекистана, Сурхандарьинская об. л, г. Термез, ул.Ф. Ходжаева дом 43
E-mail: hhturaev@mail. ru
Амонова Нодира Давлатовна
преподаватель, Термезский государственного университета, 190111, Респ. Узбекистана, Сурхандарьинская обл., г. Термез, ул.Ф. Ходжаева дом 43
E-mail: namonova@mail. ru
Абдурахмонова Нигора Худойбердиевна
преподаватель, Термезский медицинского коллежа, 190111, Респ. Узбекистана, Сурхандарьинская обл., г. Термез, ул. С. Саодат, дом 64
E-mail: [email protected]
SORPTION STUDY OF SOME METALS ON SYNTHESIZED CHELATING ION EXCHANGERS
Furkat Eshkurbonov
teacher, Termez State University, 190111, Rep. Uzbekistan Surhondarinskaya region, Termez, st. F.Khodjaeva, house 43
Hayit Turaev
doctor of Chemistry, professor, Dean of the Engineering Faculty of Termez State University, 190111, Rep. Uzbekistan Surhondarinskaya region, Termez, st. F. Khodjaeva house 43
Nodira Amonova
teacher, Termez State University, 190111, Rep. Uzbekistan Surhondarinskaya region, Termez, st..F Khodjaeva house 43
Nigora Anbduraxmonova
teacher, Termez State University, 190111, Rep. Uzbekistan Surhondarinskaya region, Termez, st..S. Saodat house 64
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены состав и структура комплексообразующих ионитов, проведен ИК - спектральный анализ, с помощью которого определены химические связи и функциональные группы ионита. В таблице показаны результаты степени сорбции ионов (металл, ОН-, Cl-) полученного ионита. Данные результаты показали, что полученные иониты имеют селективные сорбционные свойства цветных и благородных металлов.
ABSTRACT
The article describes the composition and structure of chelating ion exchangers held IR - spectrum analysis with which to determine the chemical bonds and functional groups of the ion exchanger. The table shows the results of the degree of adsorption of ions (metal, OH-, Cl-) produced resin. These results showed that the obtained resins are selective sorption properties of base and precious metals.
Ключевые слова: комплексообразование, анионит, эпихлоргидрин, способность, потенциометрическое титрование, аминогруппы, константы, ионы меди, кривые.
Keywords: The complex formation, anionit, epichlorohydrin, ability, electrometric titration, amino groups, constants, copper ions, curves.
Библиографическое описание: Исследование сорбции некоторых металлов на синтезированных комплексообразующих ионитах // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. Эшкурбонов Ф.Б. [и др.]. 2018. № 5(47). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5834
Введение. Непрерывное расширение областей применения ионного обмена требует от синтетиков получения таких ионитов, которые обладали бы селективными (избирательными) свойствами по отношению к извлекаемым соединениям. Такие иониты, кроме традиционных функциональных групп, должны содержать атомные группировки, которые способны к комплексо- образованию с поглощаемыми веществами.
Комплексообразующими свойствами обладают такие полимеры, функциональные группы которых могут образовывать донорно-акцепторные (координационные) связи с ионами, атомами или молекулами, находящимися с ними в контакте[1].
Серосодержащие полимеры с тиольными и тион-ными группами также относятся к ряду селективных ионитов. Они применяются для отделения катионов четвертой и пятой аналитических групп от элементов первой и второй групп. Эти иониты могут быть использованы для извлечения металлов, образующих трудно растворимые в воде сульфиды [2].
Даванков и Лауфер [3] путем поликонденсации тиомочевины с формальдегидом и другими соединениями синтезировали комплексо-образующие сорбенты с высокой селективностью к благородным металлам. Они были использованы для извлечения золота, платины и серебра из производственных растворов предприятий часовой промышленности, Монетного двора, кинокопировальных фабрик.
В последние годы интенсивно исследуются синтез и свойства комплексов высокомолекулярных соединений с различными ионами металлов. Работы в этом направлении приобретают большое значение, поскольку высокомолекулярные соединения, будучи полилигандами, являются эффективными комплек-сообразователями и характеризуются свойствами,
которые отсутствуют у комплексов низкомолекулярных лигандов. В связи с этим нами рассматриваются и обсуждаются результаты исследования ряда новых комплексообразующих ионитов на основе эпихлоргидрина, тиомочевины и меламина (2,4,6 -триамино - 1,3,5 - триазин), и их использование в процессе сорбции различных металлов - меди, кобальта, серебра из растворов.
Синтезированный нами ионит, обладает ком-плексообразующими свойствами и обеспечивает высокое комплексообразование по ряду элементов (Си++, Со++, Ag+ и др.). Синтезированный ионит может быть использован в гидрометаллургии (селективностью к благородным металлам), для очистки сточных вод и в других областях ионообменных технологий.
Объекты и методы исследования. Объектом нашего исследования синтез комплексообразующий анионита на основе тиомочевина (Т), эпихлор-гидрина (ЭХГ) и полиэтиленполиамина (ПЭПА) полученные поликонденсационного типа. Структура и свойства синтезированных полимерных комплексов исследованы ИК - спектроскопическим методом.
Результаты и их обсуждение. Метод ИК - спектроскопии позволил получить информацию о строении комплексных соединений, а также оценить силу связывания между лигандами и различными металлами. Характеристические полосы поглощения эпоксидных групп в области 1144 см-1 отсутствуют. В них проявляются частоты аминогрупп в области 16161668-1717, 3363 см-1. В указанных спектрах частоты С - С связи - 975-1054, СН и СН2 групп, относящиеся к валентным колебаниям в области 2683-2851 и 1455 см-1, и полосы поглощения С = 8 (1403 см-1) сохраняются.
0.0__
4000.0
1717.48 - 1616.78 1668.06
3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0
ст-1
Рисунок 1. ИК-спектр комплексообразующего ионита на основе эпихлоргидрина, тиомочевины
и меламина
70.0
65
60
55
40
35
30
10
Сильные изменения при комплексообразовании испытывают такие частоты в области 1330 -778 см-1, которые приписываются внеплоскостным колебаниям гетероциклического кольца.
В комплексах полимера эпихлоргидрина и тиомочевины в водной среде при добавлении к смеси мономеров меламина с солями меди полоса при 1500 см-1 сдвигается на 20, 15, и 10 см-1 соответственно в область высоких частот. Поскольку при координации азота и серы частота валентных колебаний С = N,
С = 8, как правило, повышается, то эти сдвиги обусловлены образованием координационной связи С= 8 ^М+2 - N = С.
Таким образом, способность ионов металлов к комплексообразованию определяется величиной сдвига характеристических полос полимерного ли-ганда. Изменение частот колебаний NH - группы (3400 см-1), в присутствии ионов металлов, указывает на образование координационной связи 8 ^М - N вследствие присутствия р и d - электронных орбита-лей, а также п - электронов азота и серы полимера.
105 8.75 1143.82
3097.65 3182.07
4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0
cm-1
Рисунок 2. ИК-спектр комплексообразующего анионита на основе эпихлоргидрина, тиомочевины и
меламина, закомплексованного ионами меди(11)
46.0
40
35
30
25
20
5
0
0.0
Синтезированные иониты подвергались физико -химическим и механическим испытаниям. В настоящей работе описаны такие основные свойства иони-тов, как обменная емкость, сорбционность по отношению к различным металлам (Си++, Со++, Ag+), термическая и химическая устойчивость, набухаемость.
Основные физико -
Для оценки эффективности синтезированного нами ионита, на основе эпихлоргидрина, тиомочевины и меламина, его сорбционные свойства сравнивали с аналогичными свойствами других ионитов данного класса.
Таблица 1.
; характеристики ионитов
Ионит на основе Мольное соотношение мономеров Температура полимеризации, К СОЕ (мг^экв/г) по 0,1 н. СОЕ по Cu++ Co++ Ag+ из 0,1 н. раствора, рН = 5-6
NaOH HCl CuCl2 C0SO4 AgNOs
Т+ЭХГ+М 1 : 1 : 0,5 323 - 383 8 5,5-6 1,9 1,8 3,1
Т+ЭХГ+М 1 : 1 : 1 323 - 383 8,5-9 6,5 1,9-2,1 1,88 3,2
Т+Ф+ЭХГ+М 1 : 1 : 1 323 - 383 4,5 3,6 1,8 1,4 2,4
Т-тиомочевина, ЭХГ-эпихлоргидрин, М-меламин, Ф-формалин
Несомненный интерес представляло исследование кинетики сорбции меди, кобальта, серебра синтезированным комплексообразующим ионитом на основе эпихлоргидрина, тиомочевины и меламина
(2,4,6 - триамино - 1,3,5 - триазин), и их использование в процессе сорбции из растворов этих металлов. Синтезированный ионит хорошо сорбирует ионы переходных и благородных металлов и может найти
№ 5 (47)
применение при сорбции металлов из растворов. Исследованные ионы, по степени сорбции, ионитом можно расположить в следующий ряд: Ag > ^ >
Насыщенный медью ионит после отмывки водой десорбировали меди с помощью сернокислые растворы тиомочевины.
Заключение. Таким образом, ионит на основе эпихлоргидрина, тиомочевины и меламина является высокоэффективным сорбентом, практически полностью регенеруемым и восстанавливающим свою
май, 2018 г.
сорбционную способность. Испытания на износоустойчивость предлагаемого сорбента проводят в шаровой мельнице со стальными шарами прокручиванием 100 мл сорбента в течение 10 мин. Износоустойчивость (% разрушенных частиц) составляет 5,8 %. Высокие эксплуатационные качества (механическая прочность 95%, практически полная регенери-руемость 8-25% - ными растворами кислот) дают возможность применять ионита для промышленной сорбции меди и серебра из растворов.
Список литературы:
1. Даванков А.Б., Лауфер В.М. Сб. Исследования в области промышленного применения сорбентов. - М.: Изд. АН Россия. 1961. - 197 с.
2. Зубакова Л.Б. и др. Синтетические ионообменные материалы. - М.: Изд. «Химия», 1978. -182 с.
3. Синявский В.Г. Селективные иониты. - Киев: «Техника», 1967. -168 с.
