CC BY
26
196
KiMYA PROBLEMLORi № 2 2015
UOT 661.183.5
MONTMORiLLONiTiN KOLLOiDLiYiNO MÜXTOLiF AMiLLORiN TOSiRiNiN
ÖYRONiLMaSi
X.N.ilyasova, O.LYaqubov, N.M.Muradova, a.N.Nuriyev, F.§.Calilov
AMEA-nin akad. M.Nagiyev adina Kataliz vd Qeyri-üzvi Kimya institutu Az. 1143,Baki, H.Cavidpr. 113; e-mail:[email protected]
Mdqalddd termiki i§ldnmi§ Da§-Salahli montmorillonit gil mineralmm kolloidliyind bir sira qeyri-üzvi mübadild kationlarinin, temperaturun, mühitin pH-nin vd kation aktiv metilen abisi boyasinin tdsiri tddqiq edilmi^dir. Bentonitin termiki nümundldrinin sedimentasiyasina 15mq/l qatiliqli Co(CH3COO) 2 vd CdCl2 mdhlullarinin tdsiri öyrdnilmi§dir. Aydinla§dirilmi§dir ki, Co2+ vd Cd2+ ionlari bentonit nümundldrinin sedimentasiyasina demdk olar ki, eyni ddrdcddd tdsir göstdrirldr. Bu hal hdr iki ionun eyni yüklü olmasi, cüzi fdrqin olmasi isd onlarin tdbidti ild dlaqddardir. Temperatur vd mühitin pH-nin ddyi^mdsi isd gil suspenziyasinin kolloidal xassdsini dsasli ddyi§dirmi§ olur.
Agar sözlw. montmorillonit, metilen abisi, disperslik, ion mübadild, monokation
Tabii montmorillonit asasinda effektiv sorbentlarin, bentonlarin, nanogillarin sintezi, termiki i§lanmasi va sathlarinda amala galan tur§u-asas markazlarinin paylanmasinin, fiziki-kimyavi va kolloid xassalarinin öyranilmasinin elmi asaslarinin i§lanib hazirlanmasi, onlarin sorbsiya, katalitik, lak-boya va s. proseslarda istifadasi mühüm ahamiyyat kasb edir.
Bentonit asasli gil minerallari tabiatda 9ox geni§ yayilmi§dir, müxtalif sanaye sahalarinda, o cümladan, tullanti sularinin qeyri-üzvi va üzvi maddalardan tamizlan-masinda adsorbent kimi tatbiq sahasina malikdir. Bentonit mineralinin son illar 9ixarilmasi stabildir va ilda 10mln. ton ta§kil edir. £ixarilan bentonitin 60%-i adsorbentlarin istehsalina, qazmada i§ladilan mahlullarin va damir filiz okati§larinin hazirlanmasina sarf olunur. Bela tatbiq sahasina malik olmasi, onun böyük ehtiyatlarinin olmasi va ucuz ba§a galmasi ila alaqadardir [1-4]. Bu baximdan tabii bentonit asasinda effektiv sorbentlarin alinmasi, onlarin fiziki-kimyavi xassalarinin öyranilmasi an mühüm masalalardan biridir.
Tadqiqat obyekti kimi Da§-Salahli montmorilloniti va onun bir sira termiki i§lanmi§, monokation formalari alinmi§ va xarakteriza olunmu§dur. Alinmi§ monokation formali bentonit nümunalari 15mq/l qatiliqli Co(CH3COO)2 va CdCh mahlullari ila i§lanmi§dir. Sorbent nümunalarinin sedimen-
tasion xarakteristikalari (cadval 1.) tadqiq olunmu§dur. Cadval 1-in malumatlarindan göründüyü kimi müxtalif temperaturlarda (100, 200 va 400S°) termiki i§lanmi§ nümunalarda har iki- Co2+ va Cd2+ ionlarinin müxtalifliyinin olmasina baxmayaraq kolloid fraksiyanin miqdarinda ciddi farqin olmasi mü§ahida olunmur. Bela halin olmasi hamin ionlarin yüklarinin eyni va tabiatlarinin ox§ar olmasi ila alaqadardir. Kolloid fraksiyanin miqdarinin 400S°-da termiki i§lanmi§ nümunalarda daha kaskin azalmasi mü§ahida olunur va naticada hidratla§mi§ 9öküntünün miqdari artir. Termiki i§lanma zamani bentonit nümunalarinda kristallik qurulu§un yaranmasi ba§ verir va bu zaman laylar arasi masafa ki^ilir. Bu da struktur laylarinda va mübadila kationlari ila alaqali suyun tadrican kanarla§masina sabab olur, naticada sorbent nümunalarinin istar qeyri-üzvi kationlara, istarsa da üzvi molekullara qar§i sorbsiya tutumu azalir. Nazara almaq lazimdir ki, bentonitda mübadila kationlarinin 80%-i laylar arasi bo§luqlarada yerla§ir. 200S° -da termiki i§lanmi§ bentonit nümunalari qeyri-üzvi va üzvi maddalara qar§i an yüksak sorbsiya tutumuna malik olurlar [3]. Tadqiqatin gedi§inda metilen abisi kationaktiv boyasinin sorbsiyasi zamani kolloid fraksiyaya tasiri müayyanla§dirilmi§dir.
Cad val I. I5mq/1 qatihqli Со(СН,СОО)2 ■ 4 H20 vöCdCh ■ 2,5 Н20 mshlu I lamida va distilla suyunda müxtölif tcmperaturlarda
qurudulmuç Da$-Salahli bentonhinin kolloid traksiyasimn miqdan
Niimn-nal-ïr Distill? suyunda It« 11(1 id fraksiyamn miqdan CoíCHjCOO), ■ 4НгО ví CdQi'îiS UiO mabiallarinda kolloid fraksiyasmm miqdnri (с = 15mi|l)
105 "S 200 "S 400 "S
105'S Co Cd i* Co** Cd г+ Co CdI+
<1 % q % il % <1 % d % (1 % Q %
Tabü bent on it 0 328 65.6 0 3431 68.62 0.3206 64.12 0 218 43.6 0 2246 44.92 0 1595 31.90 0.1542 ЗО.Е4
Na bentotút 0 41 94.0 0.35^ 718 0.3671 73.42 0373 74.74 0.3487 69.74 0,2316 46.32 02194 43.88
Cu(][) bentonú 0 041 8.2 00278 5.56 0.0292 5.84 0 0148 2.96 0.0123 2.46 00124 2.48 0.0103 2.16
Fe(lll) bentonit ООП 2.6 0 0281 5.62 0! 104 2.208 0,0181 3.62 00183 3.66 00076 1.52 0.008 1.6
AJ(III) bent о nit 0 013 2.62 0 0281 5.62 01405 2.21 0 0181 3,62 0 0183 3.66 0 0076 1.52 0.008 1.60
Be nt on ¡ l +MA 0 2768 55.8
Я
НЧ-
s >
hd Я О Cd
г
н
MA metífeu abist
Г Of
s.
£ к» к» о h-сл
198
MONTMORÍLLONÍTÍN KOLLOÍDLÍYÍN9 MÜXT9LÍF
Cadval 1-dan göründüyü kimi tabii montmorillonitda (105 S°-da termiki i§lanmi§) metilen abisinin sorbsiyasi zamani kolloid fraksiyanin miqdari 55.8% tartibinda olur. Kationaktiv metilen abisi boyasinin adsorbsiyasina ion va hidrofob qar§iliqli tasirin müxtalif olmasi bentonitda kolloid fraksiyasinin dayi§masina sabab olur. Bela olan halda kationaktiv boyanin qatiliginin dayi§masinin rolunu nazara almaq labüddür. Tadqiq olunan sorbent nümunalarinda metilen abisi boyasinin sorbsiyasinin dayi§masini Lanqmür tanliyindaki sorbtivin paylanmasini xarakteriza edan K sabitina asasan da müayyanla§dirmak olar. Bela ki, K- nin hesablanmi§ an ki9ik qiymatina metilen abisinin maksimum miqdari uygun galir [3]. Tadqiqatin gedi§inda ham9inin tabii, Na+, Cu2+ va Al3+ formali termiki i§lanmi§ bentonit nümunalari Co(CH3COO)2 va CdCl2 duzlari ila i§lanmi§ va alinan gil suspenziyalarinin
temperaturdan asili olaraq kolloidliyi öyranilmi§dir.
Tacrübi naticalardan göründüyü kimi bütün hallarda kolloid fraksiyalarin miqdari azalmi§ olur. Lakin kolloid fraksiyanin temperaturdan asili olaraq an az azalmasi tabii va Na+ formali bentonitin Co 2+ va Cd2+ duzlari ila i§lanmi§ nümunalarinda, an 9ox azalmasi isa Cu2+ va Al3+ nümunalarinda mü§ahida olunmu§dur. Bela farqin mü§ahida olunmasi tabii va Na+ formali bentonitda mübadila prosesinin tamamila axira qadar getmasila alaqadardir ki, bu da göstarilan nümunalarda kolloid fraksiyanin kifayat daracada 9ox olmasi ila izah olunur. Nümunalarin kolloidliyinin dayi§masinda mühitin pH-nin rolu tadqiq olunmu§dur (cadval 2). Cadval malumatlarindan göründüyü kimi tadqiq olunan bütün hallarda pH-in qiymatini 2-dan 9-a qadar artmasi zamani kolloid fraksiyanin miqdari artmi§ olur.
Cadval 2. Bentonit nümunalarinin kolloid fraksiyasiyalarinin mühitin pH-dan asililigi
Gilin kationav3zolunmu§ formalari Kolloid fraksiya, %
pH-2 pH-9
Tabii- Co2+ Cd2+ 1.13 1.02 96.92 97.4
Na- Co2+ Cd2+ 5.3 5.42 96.76 95.92
Cu - Co2+ Cd2+ 5.32 7.16 7.38 14.1
Al- Co2+ Cd2+ 3.54 3.3 17.3 28.16
9n 9ox artma isa tabii va Na+ formali gil suspenziyalarinin Co2+ va Cd2+ avazlanmi§ töramalarinda özünü ayani göstarir. Bela halin yaranmasini göstarilan nümunalarda qalavi-liyin daha güclü artmasi ila izah etmak olar[1,2].
Belalikla, aparilan tadqiqatlar naticasinda aydinla§dirilmi§dir ki, pH=2 qiymatinda kolloid fraksiyanin miqdari ki9ik, pH=9 qiymatinda isa yüksak qiymata malik
olur. Bir sözla, pH-in qiymatinin dayi§masina asasan monokation formali bentonit nümunalarinin kationaktiv boyalara qar§i sorbsiyasi haqqinda konkret fikir söylamak olar.
Aparilan tadqiqatlara asasan bela naticaya galmak olur ki, termiki i§lanma zamani bentonit nümunalarinin mübadila tutumu va §i§masi dayi§mi§ olur. Bu zaman mübadila kationlarinin hidroliz olunmasi istisna olunmur.
X.N.ÎLYASOVA va b.
199
0D0BÎYYAT
1. Тарасевич Ю.И. Физико-химические основы и технологии применения природных и модифицированных сорбентов в процессах очистки воды. // Химия и технология воды, 1998, т.20, №1, с.42-48.
(Taras evich Ju.I. Fiziko-himicheskie osnovy i tehnologii primenenija prirod-nyh i modificirovannyh sorbentov v processah ochistki vody. // Himija i tehnologija vody, 1998, t.20, №1, s. 42-48.)
2. Ягубов. А.И., Нуриев А.Н., Мурадова Н.М. и др. Сорбция метилена голубого на обработанном бентоните. // Аз. Хим. Жур. 2014, № 3, с.53-62.
(Jagubov. A.I., Nuriev A.N., Muradova N.M. i dr. Sorbcija metilena golubogo na obrabotannom bentonite. // Az. Him. Zhur. 2014, № 3, s. 53-62).
3. Ягубов А.И., Биннатова Л.А., Мурадова Н.М., Нуриев А.Н. Очистка сточных вод от катионных краси- телей с использованием монокати- онных форм бентонита. // Журнал прикладной химии, 2010, т. 83, вып.3, с. 421-424. (Jagubov A.I., Binnatova L.A., Muradova N.M., Nuriev A.N. Ochistka stochnyh vod ot kationnyh krasitelej s ispol'zovaniem monokationnyh form bentonita. // Zhurnal prikladnoj himii, 2010, t. 83, vyp.3, s. 421424.)
4. Nasseri S., Alemi A., Yagubov A.I., Nuriev A.N. Adsorption of copper (II) and cobalt (II) from model sewage onto modified bentonite. // Enviromental Science An Indian Journal, 2014, vol. olu 9, Issue 4, p.142-148.
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА КОЛЛОИДНОЕ СОСТОЯНИЕ МОНТМОРИЛЛОНИТА
Х.Н.Ильясова, А.И.Ягубов, Н.М.Мурадова, А.Н.Нуриев, Ф.Ш. Джалилов
Институт Катализа и Неорганической Химии им.акад. М.Ф.Нагиева
Национальной АН Азербайджана AZ 1143 Баку, пр.Г.Джавида, 113; e-mail: [email protected]
Исследовано влияние некоторых неорганических обменных катионов, температуры, рН-среды и катионактивного красителя метилена голубого на коллоидные свойства термообработанного глинистого минерала Даш-Салахлинского месторождения. Изучено влияние растворов Со(СН3СОО)2 и CdCl2, концентрацией 15мг/л, на седиментационные характеристики термообработанного бентонита. Выяснено, что ионы Со и Cd2+ в одинаковой степени влияют на седиментационную характеристику бентонитовых образцов. Изменение температуры, рН-среды существенно влияет на коллоидные свойства глинистых суспензий.
Ключевые слова: монтмориллонит, метилен голубой, дисперсность, ионообмен, монокатион.
IMPACT OF VARIOUS FACTORS ON COLLOIDAL STATE OFMONTMORILLONITE
Kh.N.Ilyasova, A.I.Yaqubov, N.M.Muradova, A.N.Nuriyev, F.Sh.Calilov
Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after Acad.M.Nagiyev H.Javid ave., 113, Baku AZ 1143, Azerbaijan Republic; e-mail: [email protected]
The article examines the impact of some inorganic exchange cations, temperatures, pH-medium and cation-active methylene blue dye on colloidal properties of thermo-treated Dash-Salahly clay mineral. The effect of Co(CH3COO)2 and CdCl2 solutions with concentration of 15mq/l on sedimentation of thermo-treated bentonite has been studied. It revealed that Co va Cd2+ ions equally influence on sedimentation of bentonite samples. The change of temperature and pH medium has an essential effect on colloidal properties of clay suspensions. Keywords: montmorillonite, methylene blue, dispersibility, ion exchange, monocation.
Redaksiyaya daxil olub 23.01.2015.
