Qizil(III) xlor KOMPLEKSİNİN poli̇mer sorbentlə sorbsi̇yasinin ki̇neti̇kasi Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

74

AZ9RBAYCAN KÍMYA JURNALI № 1 2013

UOT 541.64:543.544

QIZIL(III) XLOR KOMPLEKSÍNÍN POLÍMER SORBENTL3 SORBSÍYASININ KÍNETÍKASI A.3.3zizov*, R.M.Alosmanov*, N.M.Sadiqov, Ü.Í.Yaqubova, B.A.Babayeva

Ditizonla modifikasiya olunan fosfoxlorla§mi;j polibutadien asasli sorbentin qizil(III) ionu ila sorb-siyasinin kinetikasi ara§dinlmi§dir. Müayyan edilmi§dir ki, qizilin sorbsiyasi süratla gedir, tarazliq qisa vaxt arzinda alda olunur. Sorbsiya birinci tartib sürata malik olub, sürat sabiti 0.0237 daq-1 hesablanmi§dir.

Agar sözlar: sorbsiya, kinetika, qizil, xlor kompleksi, diffuziya, polimer sorbent.

Qizilin konsentratlarinin, elaca da qizilin tabii süxurlardan ayrilmasi üfün sorbsion metodlarin tatbiqi geni§ diapazona malikdir [1]. Malumdur ki, qizil nitrat, xlorid tur§ulari qari§iginda (far aragi) hall olaraq mahlulda H+[AuCl4] kompleksi §aklinda mövcuddur. Bela mahlullarin üzvi va qeyri üzvi sorbentlarla sorbsiyasi elmi cahatdan böyük maraq kasb etdiyina göra daha darin öyranilmi§dir [2].

ödabiyyatlarda son zamanlar tarkibinda kükürd saxlayan aktiv kompleksamalagatirici funksional qruplu sorbentlarin qizila qar§i sorbsiyasinin tadqiqina dair daha fox malumatlara rast galinir [3].

Bizim taqdim etdiyimiz i§da ditizonla modifikasiya edilan fosfoxlorla§mi§ kaufuk asasli sorbentin qizil(III) ionu ila sorbsiyasinin kinetikasi ara§dirilmi§dir.

Sorbent [4] i§inda §arh olunmu§ metodika üzra sintez olunmu§dur. Öz xarici görkamina göra sorbent sferik qurulu§lu danalardan ibaratdir, qara ranglidir. Tadqiqat üfün danalarin diametri 0.5 mm ölfülü fraksiya sefilmi§dir.

Kinetikani öyranmazdan avval statik §araitda sorbsiya aparilmi§, sorbsiyanin izotermi qurulmu§dur.

Sorbsiya prosesi xlorid formasindaki qizilin 0.5-1.5 mmol/l qatiliqli model mahlulunda va 1M HCl mühitinda aparilmi§dir.

Sorbsiyanin kinetikasi mahdud hacm üsulu ila otaq temperaturunda bark fazanin maye fazaya nisbati 1:2000 kimi götürülmakla aparilmi§dir. Sorbsiyanin effektivliyini artirmaq üfün mexaniki qari§diricidan istifada olunmu§, qari§diricinin sürati 500-600 dövr/daq tayin edilmi§dir. Sorbsiyanin gedi§inin zaman müddatindan asililigini öyranmak üfün müayyan edilmi§ zaman müddatlarinda maye fazadan nümuna götürülmü? va mahlulda qalan qizilin qatiliginin tayini atom absorbsion üsulla "Perkin Elmer 300" spektrometrinda aparilmi§dir.

Aparilan kinetik tacrübalarda müayyan olunmu§dur ki, ditizonla modifikasiya edilmi§ sorbentin Au(III) ionu ila sorbsiyasi süratla gedir. Tarazliq 120 daq-da alda olunur. Yarimfevrilma vaxti 11.2 daq-dir. Ilkin naticalardan hesab etmak olar ki, prosesin kinetikasi gel-diffuziya ila limitlanir. Lakin ion mübadila proseslarinda gel-diffuziya marhalasi sürati yegana limitlandirici marhala sayila bilmaz [5].

Odur ki, tadqiq olunan sistemda qeyd olunan masalanin halli üfün bir sira kinetik modellar tatbiq olunmu§dur. Kinetik naticalari Veber-Morris daxili diffuziya modelina uygun ara§diraq [6]:

burada Rd - daxili diffuziya modelina uygun sürat sabitidir, mmol q-1 daq-12 ; qt - t anindaki sorbsiya tutu-mudur, mmol/q. Kinetik naticalar qt=f(t1/2) diaqrami formasinda §akil 1-da verilmi§dir.

Diaqramdan göründüyü kimi, sorbsiyanin ilkin marhalarina uygun olaraq diaqramda qeyri xattilik mü§ahida olunsa da sorbsiya daracasi artdiqca asililigin xatti xarakter almasi kinetikanin daxili diffuziya ila limitlandiyindan xabar verir.

Azarbaycan Milli EA Geologiya Institutu Baki Dövldt Universiteti

ulkeraliyeva081@rambler. ru

Redaksiyaya daxil omlu§dur 10.10.2012

EKSPERIMENTAL HISS9

N9TIC9L9R V9 ONLARIN MUZAKIR9SI

(1)

дшцш) ХЬОЯ KOMPLEKSiNiN POLiMER SORBENTLЭ SORBSiYASININ

75

г1/2, dэq

§экЛ 1. Qlzll(III) х1ог kompleksinin sorbsiyasmln kinetik пэйсэ1эг1п1п Уе-Ъег-Могг18 mode1inэ иу§ип koordinat-larda asllllqlan, Т= 293 К.

Lakin diaqramm multixэtti xarakterindэn Ье1э bir nэticэyэ gэ1mэk о1аг к1, 80гЬ81уашп sйrэtini tэkcэ daxi1i diffuziya i1э 1imit1эndiyini deyi1, sorbentin mezo-, такго-, mikrool9й1й тэ8атэП^ пэеэгэ a1mmaq1a mэsamэ1эrdэ diffUziyaslш da tэsэvvйr etmэk o1ar. Buna gбrэ dэ Banqham mode1inin xэtti formasl kinetik nэticэ1эrэ tэtЬiq edi1mi§dir

С

С - ч М

= 1g

^М 2.303У

+ а ^(0,

(2)

burada а - Banqham sabiti; М - mэЫu1un vahid hэcminэ gбrэ hesaЫanml§ sorЬentin miqdaп, q/1; V -mэЫu1un hэcmi, 1; г - zaman, dэq.

(

Kinetik nэticэ1эr 1g1g

С

л

V Со - Чг М parametr1эr hesaЫanml§dlr (cэdvэ1).

=/(г) asl1l1lgl ver1mi§ (^эШ 2), asl1lhga gбrэ kinetik

§экИ 2. Qlzl1(III) Х1ОГ komp1eksi-nin sorЬsiyaslшn kinetik т^зЬ-rinin Banqham mode1inэ ^^п ordinat1arda asl1l1lq1an, Т=293 К.

1 1.5

dэq

2.5

A1man nэticэ1эr demэyэ эsas verir Ы, sorЬsiyaшn sйrэti mэsamэ1эrdэ diffuziya Иэ 1imit1эnir. Qlzl1(Ш)-йn tэqdim о^ти? sorbent1э sorЬsiyasmm sйrэt saЬitinin ara§dm1masl й5йn Lagergen sйrэt tэn1iyi tэtЬiq edi1mi§dir [7]:

кг

- Чг ) = 1gЧtar -тLa:eг1

2.303

(3)

burada ч^ - taraz1lq aшndakl sorЬsiya o1unan qш1m miqdaп, mmo1/q; kLageг 1-ci tэrtib sorЬsiyaшn sйrэt sabitidir, dэq"1 .

Kinetik nэticэ1эr эsasmda 1g(ч^ - д() =Д0 asl1l1lgl quru1mu§ (§эki1 3), asl1l1lga gбrэ kinetik para-metr1эr hesaЫanml§dlr (cэdvэ1).

§эЫЫэп gбrйndйyй kimi, diaqram xэttidir vэ к - sйrэt sabitinin qiymэti 0.0353 dэq"1.

76

A.e.ezizov уэ ь.

-1.8

-1.4

S -1 м

-0.6

-0.2 0

§akil 3. Qizil(III) xlor kompleksinin sorbsiyasinin kinetik nэticэlэrinin Lagergen sürst modelinэ uygun ko-ordinatlarda asililqlari, 7=293 K.

50 100

t, dэq

150

Qizil(III) xlor kompleksinin sorbsiyasinin hesablanmis kinetik parametrbri

Kinetik model Kinetik parametrlsr Korelyasiya smsali

Banqham modeli a = 0.9183 kB=0.0065 dsq-1 R2= 0.9908

Lagergen psevdo birinci tsrtib sürst tsnliyi kLager =0.0353 dsq-1 R2= 0.9920

Bhattaxarya-Venkobaxar sürst tsnliyi kBhat=0.0237dsq-1 R2 =0.9926

ЭууэПэг aparilmi§ tэcrüЬэlэrdэki müxtэlif qatiliqlarda qatiligin qiymэtini artmasi ils sürэt sabitinin dэ qiymэtinin artmasi onu göstэrir ki, sorbsiyanin sürэti birinci tэrtib sürэtэ ЬэraЬэrdir. Tэdqiq olunan nsticstari Bhattaxarya-Venkobaxar kinetik modeli bir daha tэsdiq edir [7]:

lg(1 - U )=-

k Bhat

2.303'

t,

(4)

burada ut=(C0-Ct)/(C0 -Ctar); kBhat - sürэt sabitidir, dэq-1 .

Kinetik nsticslsr эsaslnda lg(1 - ut) =f(t) asililiq qrafiki qurulmu§ (§skil 4), kinetik parametrlэri hesablanmi§dir (cэdvэl).

-0.5

-0.4

-0.3 .

-0.2

0.1 -0.1

§akil 4. Qizil(III) xlor kompleksinin sorbsiyasinin kinetik nsticsls-rinin Bhattaxarya-Venkobaxar sürst modelim uygun koordinatlarda asililqlari, 7=293 K.

k - sürst sabitinin qiymstindsn bir daha mslum olur ki, sorbsiya birinci tsrtibs malikdir. 150 A§agida verilmi§ tsnlikdsn (5) D - diffuziya smsali hesablanir:

D = -

0.03r02

(5)

burada r - sorbent dsnssinin radiusudur, sm. Hesablama nsticssinds diffUziya smsali 1.67410 müsyysn edilmi§dir. Hesablanmis aktivb§ms enerjisinin qiymsti iss 22.4 kC/mol-dur.

-8 sm2/san

0

t

QIZIL(III) XLOR KOMPLEKSiNiN POLiMER SORBENTLe SORBSIYASININ

77

Belalikla, aldigimiz naticalardan beb bir qanaata galmak olar ki, ditizonla modifikasiya edilmi§ polibutadien asasli sorbentla qizil(III) ionunun xlorid kompleksinin sorbsiyasinin sürati birinci tartib sür-ata barabardir. Daxili diffuziya va masamalarda diffuziya sürati limitlandirici asas marhala hesab oluna bilar. Demali, taqdim etdiyimiz polimerla qizilin sorbsiyasinin mexanizmi konkret olaraq ion mübadila reaksiyasindan alava masamalada ba§ veran digar fiziki-kimyavi proseslarla da xarakteriza edilmalidir.

eDeBiYYAT SiYAHISI

1. Ласкорин Б.Н., Лагвиненко М.Г. Гидрометаллургия. М.: Гидрометаллургия, 1976. 234 с.

2. Бусеев А.И., Иванов В.М. Аналитическая химия золота. М.: Наука, 1973. 263 с.

3. Bashammakh A.S., Bahaffi S.O., Alshareef F.M., El-Shahawi // Analitical Sciences. 2009. V. 25. P. 413.

4. Patent Az.R. ixtira i 2005 01 42.

5. Palagyi S., Braun T., Homonay Z., Vertes A. // Analyst. 1992. V. 111. S. 1517.

6. Weber W.J. Jr., Morris J.C., Sanit J. // Eng. Div. Am. Society. 1963. V. 89. P. 31.

7. Lagergen S., Sven B.K. // Vatenskapsakad. Handl. 1898. V. 24. Issue 4. P. 1.

8. Bhattacharya A.K., Vencobachar C. // Environ. Eng. 1984. V. 110. P.110.

КИНЕТИКА СОРБЦИИ ХЛОРКОМПЛЕКСА ЗОЛОТА(ПГ) ПОЛИМЕРНЫМ СОРБЕНТОМ

А.А.Азизов, Р.М.Алосманов, Н.М.Садыгов, У.И.Якубова, Б.А.Бабаева

Исследованы кинетические параметры сорбции золота(Ш) сорбентом на основе фосфохлорированного полибутадиена, модифицированного дитизоном. Установлено, что сорбция золота происходит с большой скоростью, равновесие сорбции достигается в течение нескольких минут. Сорбция - первого порядка, рассчитанная константа скорости равна 0.0237 мин-1.

Ключевые слова: сорбция, кинетика, золото, хлоркомплекс, диффузия, полимерный сорбент.

THE KINETICS OF GOLD(III) CHLORIDE COMPLEX SORPTION BY THE POLYMERIC SORBENT

A.A.Azizov, R.M.Alosmanov, N.M.Sadiqov, U.I.Yaqubova, B.A.Babayeva

The kinetic parameters of gold(III) sorption by phosphochlorinated polybutadiene-based sorbent modified with ditizone have been investigated. The rate of gold sorption is found to be fast, equilibrium is reached in a few minutes. The sorption is of a first order, calculated rate constant makes up 0.0237 min-1.

Keywords: sorption, kinetics, gold, chloride complex, diffusion, polymeric sorbent.