Научный архив: статьи

Увеличение концентрации марганца характерно не только для пресной воды, но и для сточных вод. Металл попадает в стоки в результате деятельности промышленных предприятий: обогащения марганцевых окисленных руд, производства гальванических элементов и органического синтеза. Соединения марганца являются сильными ядами с выраженными кумулятивными эффектами, которые ведут к блокированию ферментов, угнетению функции щитовидной железы и накапливаются в печени и почках. Для очистки природных и производственных сточных вод от марганца используют сорбционный метод, который позволяет удалить загрязнения до любой остаточной концентрации. Однако для снижения последствий антропогенного воздействия на окружающую среду в условиях роста объемов водопотребления требуется применение новых эффективных материалов. В настоящее время для очистки природной и сточных вод промышленных предприятий стали использовать модифицированные природные глинистые материалы. Авторы исследовали извлечение ионов марганца из водных растворов с помощью модифицированного диатомита. Обработку диатомита осуществляли раствором соляной кислоты для повышения количества поверхностных адсорбционных центров. Химическая модификация глинистых сорбентов увеличивает поровое пространство и удельную поверхность, что способствует возрастанию сорбционной емкости. Полученные экспериментальные результаты показывают увеличение обменной емкости модифицированной Н-формы: 1.45 мг/г в сравнении с нативной формой – 0.63 мг/г. Рассчитаны значения предельной величины сорбции: для нативной формы – 0.58 мг/г, для Н-формы – 1.19 мг/г. Определены оптимальные условия сорбционного извлечения ионов марганца: 15.7 % для нативной формы и 63.2 % для модифицированной Н-формы.

В статье представлены результаты исследования сорбционной способности природной монтмориллонитовой глины по отношению к катионам тяжелых металлов: Fe3+, Mn2+, Cu2+ и Pb2+. Исследования проводились на модельных растворах с концентрациями от 0,01 до 0,2 ммоль/мл. Для определения химического состава исследуемой глины применялся метод рентгеноструктурного анализа (РСА) с использованием сканирующего растрового микроскопа JEOLJSM 6510 LV (Япония). Процесс адсорбции исследуемых ионов металлов проводился статическим способом при температурах 25, 45 и 600С до установления равновесного состояния. Для характеристики сорбционной возможности монтмориллонитовой глины по отношению к исследуемым катионам тяжелых металлов применялись модели Ленгмюра и Фрейндлиха. Были определены константы уравнений Ленгмюра и Фрейндлиха, рассчитаны термодинамические функции сорбционного процесса. Для расчета теплоты сорбции применялось уравнение Клаузиса-Клапейрона. По значениям величин сорбируемости исследуемых двухзарядных катионов металлов было установлено уменьшение сорбционной способности монтмориллонита в порядке: Mn2+ > Cu2+ > Pb2+. Исследовано влияние температуры на величину сорбируемости исследованных ионов. При увеличении температуры величина сорбции у всех катионов металлов возрастает. Вычисленные термодинамические функции показывают, что процесс сорбции на поверхности монтмориллонитовой глины протекает самопроизвольно. Таким образом, на основании полученных значений сорбции исследованных ионов установлена возможность использования монтмориллонитовой глины в целях извлечения катионов исследованных тяжелых металлов из водных сред.