Сорбционное удаление стронция из воды Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

продукта реакции. Процедура SADDLE позволила определить параметры переходного состояния при миграции метильной группы из положения 2 в положение 3. Теплота образования комплекса 2-ме-тилбензофенон+ZnCb составляет 123,67 ккал/моль, переходного состояния изомеризации 2-метилбен-зофенон+ZnCb в 3-метилбензофенон + ZnCl2 - 211 ккал/моль, что значительно превышает энергетический барьер для изомеризации хлорангидрида о-метилбензойной кислоты. Это объясняет значительно меньшую степень изомеризации конечного продукта по сравнению с исходным.

Кафедра общей и биоорганической химии

ЛИТЕРАТУРА

1. Fridel-Crafts and Related Reactions - Ed. by G.A. Olah.- NY. London. 1963- 1965. V. 1-4.

2. Мильто В.И. и др. Изв. вузов. Химия и хим. Технология. 2001. Т. 44. Вып. 5. С. 3-6.

3. Устинов В. А. и др. // Журн. орган. химии. 1980. Т. 16. Вып. 2. С. 223-224.

4. Мильто В.И., Копейкин В.В., Миронов Г.С. // Журн. орган. химии. 1989. Т. 25. Вып. 2. С. 23722374.

5. Devar M.J., Zoebisch E.G., Healy E.F. // J. Amer. Chem. Soc. 1985. Vol. 107. Р. 3902-3909.

УДК 641.183:543.54

Н.М. АЛЫКОВ, Д.А. САНДЖИЕВА СОРБЦИОННОЕ УДАЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ ИЗ ВОДЫ

(Астраханский государственный университет)

Установлена возможность извлечения стронция из природных и сточных вод сорбентом СВ-4, представляющим собой продукт нехимической переработки опок Астраханской области.

Одним из наиболее эффективных приемов очистки загрязненных радионуклидами объектов и, в частности вод, является применение сорбционно-го метода. В качестве сорбентов, в зависимости от масштабов очистных мероприятий, можно использовать любые поглотители, но с увеличением масштабов очистки на первое место вступают дешевые природные сорбенты - глины, трепела, опоки, цеолиты и др. Эффективность применения природных сорбентов показана при дезактивации воды, одежды, техники, строительных материалов при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС

[1]. Естественно, природных неорганических сорбентов много, они все обладают самыми различными сорбционными и технологическими характеристиками. Исследования, проведенные по изучению сорбционных качеств опок Астраханской области

[2], показывают, что они обладают рядом преимуществ перед сорбентами других регионов и, в ряде случаев, синтетическими сорбентами для одних и тех же целей применения. Важнейшим достоинством опок является их доступность и дешевизна.

В связи с этим нами была поставлена задача: изучить возможность применения сорбентов на

основе опок Астраханской области для очистки воды различных источников от ионов стронция. В качестве такого сорбента использовали сорбент СВ-4.

Общая схема обработки опок при получении сорбента СВ-4 следующая:

Материалы и оборудование. Окислительно-восстановительный потенциал растворов измеряли с помощью иономера «Эксперт 001-3» (индикаторный ионоселективный электрод на Са2+, электрод сравнения - хлорсеребряный). Использовали: нитрат стронция х. ч.

Выполнение работы. Приготавливали растворы с концентрациями нитрата стронция 110-5, 5 10-5, 110-4, 5 10-4, 110-3 М и измеряли для этих растворов потенциал электрода относительно воды. Далее во все растворы вносили сорбент, ин-

тенсивно перемешивали 5 минут, после осветления растворов вновь измеряли потенциалы электродов. Опыты проводили при температурах 278, 298 и 313 К.

На рис. 1 приведены изотермы адсорбции Бг2+ сорбентом СВ-4. Как видно из рисунка, сорбция стронция вполне вписывается в Ленгмюров-скую теорию.

10 •

8 ■ 6 ■ 4 • 2 •

Т = 278 К Т = 298 К Т = 313 К

Т, Констан- -АН, -Ав, -АБ, Г А да?

К та, К кДж/моль кДж/моль Дж/(моль-К) мг/г

278 526,01 54,64 -60,78 33,3

298 329,01 24,80 15,06 32,67 11,1

313 208,27 14,57 32,67 2,0

5 - 30 мин контакта сорбируется значительное количество ионов стронция, а через 60 мин степень очистки воды от стронция составляет 99% (рис.4).

8, %

0

0 2 4 6

Рис. 1. Изотермы сорбции Бг2+ сорбентом СВ-4 из водных растворов при различных температурах.

По полученным результатам были рассчитаны максимальная величина сорбции стронция (Гда) и константы сорбции К298, К298 и К313. Последние величины были использованы для расчета термодинамических характеристик сорбции АН, АО и АБ (табл. 1).

Таблица 1.

Основные характеристики сорбции ионов стронция на сорбенте СВ-4.

Как видно из полученных результатов, сорбционная емкость СВ-4 по отношению к стронцию находится на высоком уровне. Термодинамические характеристики сорбции убедительно свидетельствуют об образовании между сорбентом и сорбатом достаточно прочных связей.

Количественными характеристиками процесса концентрирования являются степень извлечения вещества (8) и коэффициент распределения (Кд). Расчет этих величин показывает высокую эффективность извлечения из воды ионов стронция сорбентом СВ-4 (рис. 2 и 3).

Изучение кинетики сорбции Бг2+ из водных растворов позволило установить, что процесс начинается с первых минут и уже в течение первых

100 , 80 60 40 20 0

-Т = 278 К -Т = 298 К -Т = 313 К

-1-1 CSг

3 4 5

Рис. 2. Влияние температуры на степень извлечения из воды стронция сорбентом СВ-4.

^

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

-■—Т = 278 К -т—Т = 298 К -А—Т = 313 К

CSг

Рис. 3. Влияние температуры на значения коэффициентов распределения.

Е, мВ 300

290 -

280 -

270

260 Н

250

0 10 20 30 40 50 60 т, c

Рис. 4. Кинетика сорбции ионов стронция сорбентом СВ-4. ВЫВОДЫ

Для удаления ионов стронция из воды различных источников предложен сорбент СВ-4, получаемый путем нехимической переработки опок Астраханской области.

ЛИТЕРАТУРА

1. Тарасевич Ю.И. // Химия и технология воды. 1998. №1. С.42 - 51.

2. Алыкова Т.В. и др. Опоки Астраханской области. Астрахань: Изд. дом «Астраханский университет». 2004. 210 с.

Кафедра аналитической и физической химии