CC BY
19
www.sjbac.info
Инновации в науке № 5 (54), 2016г.
ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ СОРБЦИИ ЦИРКОНИЯ (IV) АНИОНИТОМ МОДИФИЦИРОВАННЫМ АРСЕНАЗО - М
Ойболатова Саламат Ибрагимовна
аспирант 3-го курса химического факультета, Дагестанский государственный университет, РФ, Республика Дагестан, г. Махачкала E-mail: ojbolatova91 @mail. ru
Татаева Сарижат Джабраиловна
канд. хим. наук, проф. химического факультета, Дагестанский государственный университет, РФ, Республика Дагестан, г. Махачкала E-mail: anchemist@;yandex. ru
Боташева Зумруд Магомедалиевна
студент 5 курса химического факультета, Дагестанский государственный университет, РФ, Республика Дагестан, г. Махачкала E-mail: zumka8@gmail. com
STUDY OF THE SORPTION CONDITIONS ZIRCONIUM (IV) OF ANION EXCHANGERS MODIFIED ARSENAZO - M
Salamat Oibolatova
3rd year post-graduate student Department of Chemistry,
Dagestan State University, Russia, Republic of Daghestan, Makhachkala
Sarizhat Tataeva
phD in Chemistry, professor Department of Chemistry,
Dagestan State University, Russia, Republic of Daghestan, Makhachkala
Zumrud Botasheva
5 th year student Department of Chemistry Dagestan State University, Russia, Republic of Daghestan, Makhachkala
Инновации в науке № 5(54), 2016г
АННОТАЦИЯ
Изучено комплексообразование циркония с арсеназо - М в фазе анионообменника АВ-17х8. Определены оптимальные условия сорбции как модификатора, так и ионов циркония. Предложен твердофазный реагент для концентрирования и извлечения циркония (IV).
ABSTRACT
We were studied zirconium complexing with arsenazo - M phase anion exchanger AV-17x8. We found the optimal conditions of sorption as a modifier, and zirconium ions. For concentration and extraction of zirconium (IV) was suggested a solid phase reagent.
Ключевые слова: спектроскопия диффузного отражения; арсеназо - М; цирконий (IV); сорбция; анионообменник АВ-17х8.
Keywords: Diffuse reflectance spectroscopy; Arsenazo - M; zirconium (IV); sorption; anion exchanger AV-17x8.
Соединения и сплавы циркония находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Многообразие практических применений делает необходимым разработку большого числа методов определения этого элемента. И несмотря на то, что для определения циркония предложено большое число методов [2, с. 585588; 3, с. 130-135; 5, с. 602-606], задача отыскания новых еще более избирательных и высокочувствительных методов по-прежнему остается актуальной.
В последние годы для определения элементов разрабатывают методы определения на твердой фазе. Они сочетают возможность концентрирования, повышения избирательности и чувствительности по сравнению с определением в растворе. Возрастает потребность во внелабораторном анализе, в полевых условиях. В этих случаях весьма существенное значение приобретают реакции на твердой фазе [6, с. 89-96; 7, с. 564; 1].
Работа посвящена изучению условий сорбции циркония (IV) анионитом модифицированным арсеназо - М.
Методика исследования. В качестве сорбента выбран высокоосновной анионит АВ-17х8 (АВ), а в качестве модификатора -арсеназо - М (АРС-М). Сорбцию АРС-М немодифицированным АВ и циркония модифицированным АВ изучали в статическом режиме. Удаляются нежелательные примеси и стабилизируется структура полимерного каркаса (диаметр зерен 0,16-0,25 мм) при кондиционировании АВ. Анионит модифицированный водным раствором АРС-М
www.sibac.info
Инновации в науке № 5 (54), 2016г.
нагревали до 50°С, перемешивали 30 мин, отфильтровывали, промывали водой и высушивали до воздушно-сухого состояния. В фильтрате определяли равновесную концентрацию АРС-М по ранее построенному градуировочному графику, а циркония -спектрофотометрически с хромазуролом 8 [8, с. 309]. Предполагаемая схема модификации представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема арсеназо - М в фазе анионообменника АВ
Изучены оптимальные условия сорбции: кислотность (рНопт), время контакта фаз (т, мин), статическая емкость сорбента по реагенту СЕСя, статическая емкость сорбента по цирконию СЕСмеп+. В гетерогенном взаимодействии между легко гидролизующимся поливалентным металлом и сорбентом важную роль играет кислотность среды. Поэтому для установления оптимальных условий взаимодействия циркония с иммобилизованным реагентом изучили зависимость его сорбции от рН раствора. Методом отражательной спектроскопией определены оптимальные области светопоглощения АВ, АРС-М, модифицированного полимерного хелата (АВ-АРС-М) и комплекса с ионами циркония IV (АВ-АРС-М-2г).
Результаты и обсуждения. Установлено что сорбция арсеназо -М твердой фазой не зависит от кислотности среды. В интервале рН 1 - 10 наблюдали оптимальную степень сорбции Я - 86 %. Оптимальное время контакта фаз для достижения равновесия сорбции реагента анионитом составило 90 мин.
Определение СЕСЯ провели методом насыщения (рисунок 2).
Инновации в науке № 5(54), 2016г
www.sibac.info
5
О
О 10 20 30 40 50
С ПО-, ммоль л
Рисунок 2. Кривая насыщения анионита по арсеназо - М
Емкость АВ по АРС-М составила 2,21 ммоль / г. Получены спектры диффузного отражения АВ, АРС-М, АВ-АРС-М и АВ-АРС-М-гг (рисунок 3).
■0,3
Рисунок 3. Дифференциальные спектры: 1 - анионит АВ-17х8, 2 -
арсеназо - М, 3 - модифицированный полимерный хелат, 4 - комплекс с ионами циркония (тс=0,3г, Сиг(1у= 10 мг/л, Ук= 25мл,
рН=1,0)
Спектр АВ-АРС-М-гг батохромно сдвинут относительно АВ на 240 нм и на 220 нм относительно АВ-АРС-М.
Результаты исследования показывают, что максимальная сорбция циркония протекает в сильнокислых растворах (рН 0,5-1,6). В этих условиях в солянокислом растворе цирконий образует гидроксокатион гг(ОИ)з + [4, с. 240].
www.sibac.info
Инновации в науке № 5 (54), 2016г.
Изучение зависимостикоэфициента Гуревича-Кубелки-Мунка от времени контакта фаз показало, что равновесие сорбции циркония сорбентом АВ-АРС-М достигаеся в течение 60 минут.
Статическая емкость АВ-АРС-М-гг, рассчитанная по данным кривой насыщения составляет 0,21 ммоль/г (19 мг/г).
Таким образом, получен и изучен модифицированный диазосоединением высокоосновной анионит, не уступающий по сорбционным характеристикам литературным [9, с. 373-377].
Список литературы:
1. Бабуев М.А., Увайсова С.М. Исследование условий взаимодействия полистирол-азо-о-фенол-азо-роданина с ионами цинка и кадмия // Политематический сетевой электрон. науч. журн. Кубанского государственного аграрного университета. ЦКЪ: http://ej.kubagro.ru/2016/04/ pdf767.pdf (Дата обращения: 19.05.2016).
2. Дедкова В.П., Швоева О.П., Саввин С.Б. Комплексообразование мало-натов циркония(1У), тория (IV) и урана (IV) с арсеназо III и арсеназо - М на волокнистых ионообменных материалах // Журн. аналит. химии. 2012. Т. 67. № 6. С. 585-588.
3. Дедкова В.П., Швоева О.П., Саввин С.Б. Сорбционно-спектрометрическое определение циркония и хрома (VI) из одной пробы на двухслойном носителе реагентами арсеназо III и 1,5 - дифенилкарбазидом // Журн. аналит. химии. 2013. Т. 68. № 2. С. 130-135.
4. Елинсон С.В., Петров К.И. Аналитическая химия циркония и гафния. -М.: Наука, 1965. 240 с.
5. Запорожец О.А., Иванько Л.С., Марченко И.В., Сухан В.В. Определение циркония иммобилизованным на силикагеле морином // Журн. аналит. химии. 2000. Т. 55. № 6. С. 602-606.
6. Зейналов Р.З., Татаева С.Д., Атаева Н.И. Концентрирование и определение меди, цинка кадмия хелатообразующим модифицированным сорбентом // Аналитика и контроль. 2013. Т. 17. № 1. С. 89-96.
7. Золотов Ю.А., Цизин Г.И., Дмитриенко С.Г., Моросанова Е.И. Сорб-ционное концентрирование микрокомпонентов из растворов. Применение в неорганическом анализе. - М.: Наука, 2010. 564 с.
8. Мустафин И.С., Щукина В.С. // Журн. аналит. химии. 1966. Т. 21. № 3. С. 309.
9. Татаева С.Д. Концентрирование и определение меди, свинца и кадмия с использованием модифицированных азосоединениями анионитов / С.Д. Татаева, У.Г. Бюрниева, Р.З. Зейналов // Журн. аналит. химии. -2011. - Т. 66, - № 4. - С. 373-377.
