178
Co, C
t
, lg C
t
A, lgA P, S, % K
leng.
K
dəy.
mq/ml mq/ml mq/q q/ml
Duolayt C – 467 - Cu
2+
0,25
0,0575
- 1,24
19,25
1,284
334,78
77,0
1,804
0,50
0,123
- 0,91
37,70
1,576
306,50
75,4
1,8
7,2
1,00
0,290
- 0,5376
71,0
1,851
244,82
71,0
1,83
2,00
0,792
- 0,10
20,8
2,082
152,52
60,4
1,843
3,00
1,496
+ 0,175
150,4
2,177
100,53
50,13
1,848
4,00
2,322
+ 0,3658
167,8
2,22
72,26
41,95
1,95
5,00
2,952
+ 0,470
204,8
2,31
69,37
40,96
-
Duolayt C – 467 - Cd
2+
0,25
0,072
-1,1426
17,8
1,250
247,22
71,2
1,468
0,50
0,152
- 0,818
34,8
1,54
228,895
69,6
1,512
5,75
1,00
0,348
- 0,458
65,2
1,814
187,35
65,2
1,548
2,00
0,912
- 0,0400
108,8
2,036
119,30
54,40
1, 541
3,00
1,643
+ 0,2156
135,7
2,13
82,59
42,53
1,635
4,00
2,458
+ 0,390
154,2
2,188
62,73
38,55
1,96
5,00
3,138
+ 0,496
186,2
2,27
59,33
37,24
-
Cədvəldən göründüyü kimi, hər iki ion üçün 0,25-3,0 qMe
2+
/l qatılıq intervalında sorbsiya
izotermləri Lenqmyür tənliyinə tabe olurlar. Çünki sorbsiyanın sonuclarından hesablanan K qeyd
edilən qatılıq intervalında təxminən sabit kəmiyyətdir. Duolayt C – 467 -Cu
2+
, Cd
2+
ionlarının
sorbsiyasını xarakterizə edən uyğun tənliklər isə aşağıdakı kimidir:
A = 204,8 ∙1,83 C
t
/1 +1,83C
t
; A = 186,2 ∙1,61 C
t
/1 +1,61C
t
Lenqmyür tənliyindəki K sorbsiya tarazlığının qatılıq sabiti olub, sorbsiya prosesinin intensivliyini
xarakterizə edir ( l/mol). Hər iki izotermin qabarıqlığı proseslərin seçiciliyini göstərir. K–nın
qiymətləri də ionitin Cu
2+
ionlarına qarşı daha seçici münasibətini təsdiq edir. Alınan təcrübə
materiallarına əsaslanmaqla izotermlərin Freyndlix tənliyinə tabe olub–olmayacağı lg A – lg C
t
koordinatlarında yoxlanmış [5], müəyyən xəta çərçivəsində izotermlərin başlanğıc hissələrinin də
bu tənliklə yazıla bilməsinin mümkünlüyü təsdiq edilmişdir. Cu
2+
və Cd
2+
ionlarının izotermləri
üçün Freyndlix tənliyinin ifadələri uyğun olaraq aşağıdakılardır:
lg A = 158,49. lg C
0,74
; lg A = 136,75.lg C
0,62
İonit amino–fosfon funksional qruplu olduğundan –CH
2
–NH-CH
2
–PO
3
Na
2
onun İQ– spek-
trində qeyd edilən fraqmentlər aydın udulma zolaqları ilə xarakterizə olunurlar. Məlum olduğu kimi,
tərkibində fosfat turşusunun qalığını saxlayan ionitlər üçün P = 0 və P – OH qruplarının valent və
deformasiya rəqslərini xarakterizə edən 1210 - 1200; 1160 – 1150; 1000 – 985 və 950 – 920 sm
-1
–
də udulma zolaqları xarakterikdir [6]. Funksional qrupa daxil olan azot atomu ikili amin şəklində
olduğundan İQ–spektrdə onu 3400-3200 sm
-1
oblastda (>NH qruplarının valent rəqsləri) və 1650-
1610 sm
-1
oblastında (>NH qruplarının deformasiya rəqsləri) qüvvətli udulma zolaqları xarakterizə
edir. İQ–spektrdəki 1165 sm
-1
-dəki qüvvətli udulma zolağı P=0 rabitəsinin valent rəqslərini, 1034
və 910 sm
-1
–dəki udulma zolaqları isə P– OH qruplarının simmetrik və asimmetrik valent rəqslərini
xarakterizə edir. 3406 sm
-1
–dəki udulma zolağı OH
-
-qrupunun, 1757-1657 sm
-1
– dəki udulma
zolaqları isə -PO(OH) qruplarının deformasiya rəqslərini xarakterizə edirlər [7]. İonitin turşu
qruplarına görə statik dəyişmə tutumu 7,10 mmol/q, əsasi qruplara görə dəyişmə tutumu isə 0,15
mmol/q-a bərabərdir. Hər iki metal ionu pH-ın dar intervalında effektiv sorbsiya olunaraq maksimal
179
qiymətlərini pH=5-6 intervalında gerçəkləşdirirlər. Hər bir ion üçün pH-ın yuxarı sərhədi seçilən
qatılıq intervalında hidroksidlərin çökməsi ilə şərtlənir. pH=7-dən başlayaraq hidroksidlərin çök-
məsi baş verir. Öyrənilən metal ionlarının mürəkkəb tərkibli məhlullardan ayrılmasının effektiv-
liyini öyrənmək üçün dinamik çıxış əyrilərindən sıçrayışa qədərki dinamik tutum hesablanmışdır.
Bu kəmiyyətin də statik təcrübələrdə olduğu kimi, Cu
2+
ionları üçün xeyli böyük olduğu
müəyyənləşdirilmişdir. Bunu kinetik təcrübələrdən alınan nəticələr də təsdiq edir.
Cu
2+
və Cd
2+
-ionları üçün daxili diffuziya əmsalı, eksponensialönü vuruq, sürət sabiti, aktiv-
ləşmə enerjisi, aktivləşmə entropiyası, entalpiya, Hibbs enerjisi, entropiya vuruğu və dəyişmə sabiti
üçün hesablanmış qiymətlər uyğun olaraq aşağıdakılardır:
Cu
2+
: 0,68∙10
-6
sm
2
/san, 0,53∙10
-4
sm
2
/san; 6,76 ∙10-4sm
-3
1/san, 10,80 kc/mol; - 55,52 c/mol.
k - 21,43 kc/mol, 4,89 kc/mol, 3,14∙10
-18
sm
2
; 7,2
Cd
2+
: 0,654∙10
-6
sm
2
/san; 12,4∙10
-4
sm
2
/san; 6,50 ∙10
-3
1/san; 18,70kc/mol; -29,33C/mol/k; - 12,85
kc/mol; - 4,11kc/mol; 73,4∙10
-18
sm
2
;
5,25
Metal ionları ilə işlənmiş ionitin desorbsiyası dinamik şəraitdə aparılmış, elyent kimi 0,5;1,0;
2,0 N xlorid və nitrat turşularından istifadə olunmuşdur. 0,5N xlorid turşusu ilə hər iki ionun
asanlıqla desorbsiya olunduğu, desorbsiya dərəcəsinin Cu
2+
ionu üçün 92%, Cd
2+
-ionu üçün 95,4 %,
olduğu müəyyənləşdirilmişdir. Bu isə daha asan və qüvvətli sorbsiya olunan elementin daha çətin
desorbsiya olunduğu fikrini bir daha təsdiq edir [7]. Öyrənilən ionitlə ionların sorbsiya – desorbsiya
tsikli 10 dəfə təkrar edilmiş, onuncu təcrübədən sonra ionitin mexaniki və kimyəvi davamlılığı
yoxlanmışdır. İonit nümunəsinin müəyyən qədər xırdalanmasına baxmayaraq, sorbsiya qabiliyyətini
qismən saxladığı müəyyən edilmişdir. Qeyd etmək lazımdır ki, ionitin strukturu və sorbsiya
xüsusiyyətləti saxlanmaqla metalların desorbsiyası zəif turşu məhlulları ilə 0,5-1 saat ərzində
sorbent fazasından miqdari çıxarıldığından onu dəfələrlə istifadə etmək olar.
Beləliklə, Cu
2+
və Cd
2+
ionları üçün model məhlullardan alınan nəticələr çoxkomponentli
axıntı, lay və sənaye sularından bu ionların çıxarılmasında xelatəmələgətirici Duolayt C-467 tipli
sorbentlərin istifadəsinin mümkünlüyünü aşkara çıxarmışdır.
ƏDƏBİYYAT
1.
Chromatography. Products for analysis and purification. Supelco, Sigma-Aldrich Chemie Gmbh.
Germany, 2003-2004, 453 p.
2.
Мясоедова Г.В., Саввин С.Б. Хелатообразующие сорбенты. М.: Наука. 1984, 171 с.
3.
Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. М.: Химия. 1970, 360 с.
4.
Məmmədova F., Cəfərli M. Daueks M – 4195 ioniti ilə Zn
2+
və Pb
2+
ionlarının sorbsiyası /
AMEA NB-nin xəbərləri, 2013, cild 9, №2, s. 29-33
5.
Гамеева О.С. Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. Москва,
Высшая школа, 1980, 191 с.
6.
Углянская В. А., Чикин Г. А., Селеменев В. Ф. и др. Инфракрасная спектроскопия
ионообменных материалов. Воронеж: Воронеж. Ун-т, 1980. 205 с.
7.
Салдадзе К. М., Копылова-Валова В. Д. Комплексообразующие иониты. М.: Химия, 1980.
336 с.
РЕЗЮМЕ
Физза Мамедова
Сорбция Сu
2+
И Сd
2+
-ионов ионитом duolite C 467
Изучены условия равновесия и кинетики сорбции Cu
2+
и Cd
2+
ионов ионитом Duolite
С– 467 амино-фосфоновой функциональной группой, вычислены равновесные, кинетические
и термодинамические параметры процессов. Доказано, что между избирательностью сорб-
ции и кинетической способности ионита имеет взаимосвязь. Изучены режимы десорбции
отработанного ионита десорбентами различной концентрации и природы. Высокие сорбци-
онные способности ионита, кинетические показатели, высокий коэффициент распределение,
которым характеризуются нижние концентрации ионов Cu
2+
,
и Cd
2+
могут быть исполь-
зованы для успешного извлечения этих ионов как из сточных, так и промышленных отходов.
Dostları ilə paylaş: |