Сорбент для извлечения ртути (i, II) Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

вами и словосочетаниями, не приведенными в соответствие с понятийным содержанием федерального законодательства: „Советы народных депутатов", „Съезд народных депутатов Российской Федерации", „высшие органы государственного управления Российской Федерации", „народный контроль", „кре-

стьяне", „колхозно-кооперативная собственность" Применение старых язы-

ковых форм приводит к сложности, неясности и громоздкости законодательства.

Результаты исследования позволяют сделать вывод о том, что правовая терминология конституций и уставов субъектов Российской Федерации требует дальнейшего анализа, в том числе и с целью совершенствования регионального законодательства.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Проблемы правотворчества субъектов Российской Федерации. М.: Изд-во НОРМА, 1998. 272 с.

2. Ушаков А. А. Очерки советской законо-Поступила 04.12.2000.

дательной стилистики / Перм. ун-т. Пермь, 1967. 206 с.

3. Язык закона / Под ред. А. С. Пиголкина. М.: Юрид. лит., 1990. 192 с.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Химия

СОРБЕНТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ (I, II)

В.

в.

А. Е.

М.

д.

к. н.

НОВОПОЛЫДЕВА, кандидат химических ВАЛОВА, доктор химических наук, ОСИПОВ, кандидат химических наук, УСКОВА, кандидат химических наук

наук,

Исследование относится к сорбции на ионообменных смолах — комплек-ситах, служащих для сорбционного концентрирования и извлечения ионов металлов.

Известны комплексообразующие иониты [2, 6], используемые для селективной сорбции близких по комп-лексообразующим свойствам ионов

переходных металлов. Однако селективность, сорбционная емкость по ртути этими сорбентами недостаточны, процесс комплексообразования длителен.

Целью нашего исследования является повышение сорбционной емкости, скорости сорбции, избирательности извлечения ртути (I, II). Это достигается

© В. М. Новопольцева, В. Д. Валова,

А. К. Осипов, Е. Н. Ускова, 2001

применением сополимера стирола и п-дивинилбензола, содержащего метил-пиразольные группы (R) [1], в каче-

стве сорбента для извлечения рту ти (I, И). Сорбент (Ю имеет следую ее строение:

CH—CHi

Влажность воздушно-сухого образца ческим [7] и графическим [3, 8] ме-

устанавливали гравиметрическим методом. Для переведения в координацион-но-активную форму и определения констант ионизации серию навесок по 0,25 г исходного (К), смоченного этанолом, заливали 0,1 н. раствором КОН или НЫОз, содержание которых варьировали в пределах 0 — 15 мэкв/г ионита с интервалом 0,3 — 0,5 мэкв/г. Ионную силу растворов поддерживали постоянной добавлением рассчитанного количества раствора КМОз. Общий объем раствора сохраняли равным 25 мл. рН растворов измеряли на универсальном ионометре ЭВ-74 со стеклянным электродом.

Активность ионита в обменном процессе с раствором зависит от степени подготовленности его и ионов металлов в растворе к этому процессу. Селективность сорбционного процесса обусловлена константами ионизации функциональных групп комплексита.

Константу ионизации (Ю определяли методом потенциометрического титрования [4] по достижении равновесия (через сутки). Величину кажущейся (определение вели только при одном значении ионной силы) константы ионизации (Я) рассчитывали аналити-

* (Ю был любезно предоставлен для исследования кафедрой химии Московского университета потребительской кооперации.

тодами и получили следующие результаты — соответственно 6,15 ± 0,05;

6,3; 6,1.

Согласно табличным значениям pH осаждения гидроксидов металлов [5], лежащим в пределах скачка на кривой потенциометрического титрования (R), имеется большое число ионов, теоретически способных сорбироваться им. Для определения сорбционной емкости (СЕ) ионита навеску воздушно-сухого (R) в координационно-активной форме смачивали этанолом, заливали 0,1 н. раствором КОН или HNO3 переменного объема, вводили одинаковые порции растворов Меп+, поддерживая постоянными ионную силу и общий объем растворов. Определение максимальной СЕ комплексита (R) растворами Си (И),

Fe(II, III), Co(II), Ni (II), Cr (III), Pb(II), Cd (II), Zn(II), Hg(I, II),

AI (III), Mn(II) в статических условиях (два дня в покое) проводили при pH 3 — 8, что обеспечивает перевод всех функциональных групп в координационно-активную форму. Малые значения СЕ (10~5 — 10"4 мэкв/г) говорят о низкой активности (R) в процессе сорбции по всем ионам, кроме ртути (I, II).

При достижении равновесия (через 30 мин, при снижении концентрации ртути через 1 — 5 мин) определяли равновесную концентрацию ртути (I,

II) и СЕ методами [4]. Наибольшее значение СЕ достигалось в нейтральной среде: по ^(1) — 0,3 мэкв/г, по

ЩШ) — 9,15 мэкв/г. Расчет вели по

»

формуле

СЕ = [(с;-сйк]/г,

где Сн, С„ — число мэкв иона металла

в 1 мл раствора соответственно исходной и равновесной концентрации; V — общий объем раствора, мл; g — навеска ионита с учетом влаги,

г.

В фазе сетчатых химически активных полимеров могут протекать различные процессы [4]: 1) ионный обмен; 2) образование комплексных соединений с функциональными группами комплексита; 3) молекулярная сорбция и др. На депротонированной форме ионита в нейтральной и щелочной средах ионный обмен практически исключен. В этих условиях сорбция ионов обусловливается только комплексообра-зованием. Атомы азота функциональ-

ных групп комплексита (Ю содержат неподеленные 8р3-гибридные электроны. При контакте Щ(1, II), имеющей вакантные орбитали, происходит ее сорбция вследствие образования координационной связи с электронодонор-ными атомами азота полимера.

(Ю является веществом с высокоразвитой поверхностью, что обусловливает сорбцию им соединений по механизму межмолекулярного взаимодействия. Молекулярная сорбция комплексном малодиссоциированных соединений ртути проявляется, по-видимому, за счет сорбции полярных водородсо-держащих соединений ртути

[Нё(Н20)пС12], [Нё2(Н20)пС12], где

п = 2, 4, в результате образования водородной связи с водой [4]. Крупинки Нё2С12, например, как магнитом притягиваются (Я), покрывая его белой „шубой".

Устойчивость комплексного соединения с ртутью объясняется образованием семичленного цикла [4]:

Прямым доказательством образова- ионита при взаимодействии его с

координационной связи в фазе

I—*■

(У

10"2), см-

1

Рис. 1. ИК-спектры (Ю (—) и его комплексов с Нё(1) (- -), Н&(1\) (— —)

ртутью может служить появление новых полос в ИК-спектрах в областях валентных колебаний связи ионов металла с электронодонорными атомами азота полимера. Деформационные колебания аминогрупп видны (рис. 1) за счет небольшого смещения полос в области длин волн 1 600 см"1 (Ау ~

~ 50 см-1), валентные колебания их заметны за счет уширения полосы в области 3 000 — 3 600 см"1.