|
Elmi ƏSƏRLƏR, 2017, №7 (88)
- 79 -
NAXÇIVAN DÖVLƏT UNİVERSİTETİ. ELMİ ƏSƏRLƏR, 2017, № 7 (88)
NAKHCHIVAN STATE UNIVERSITY. SCIENTIFIC WORKS, 2017, № 7 (88)
НАХЧЫВАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. НАУЧНЫЕ ТРУДЫ, 2017, № 7 (88)
MAHNUR CƏFƏRLİ
AMEA-nın Naxçıvan Bölməsi
nes.az.nil@mail.ru
UDC 543.54:544.72
AMBERLİTE TİPLİ KATİONİTLƏRLƏ Cu
2+
İONUNUN SORBSİYASI
Açar sözlər: Cu
2+
ionu, sorbsiya izotermləri, tarazlıq, kinetik və termodinamik parametrlər,
İQ-spektrlər, udulma zolaqları, funksional qruplar, Cu
2+
- ionit rabitəsi
Keywords: Cu
2+
- ions, isotherms of sorption, equilibrium, kinetic and thermodynamic
values, IR - spectra, the absorption bands, functional groups, communication exchanger Cu
2 +
Ключевые слова: Сu
2+
-ионы, катионит, изотермы сорбции, кинетические и
термодинамически, ИК–спектры, полосы поглощения, функциональные группы, связь ионит Cu
2+
Amberlit İRP-64 və 69 markalı kationitlərlə Cu
2+
ionunun sorbsiyasının tarazlıq şəraiti və
kinetikası öyrənilmiş, termodinamik parametrlər hesablanmışdır. Hər iki halda sorbsiyanın sürətinin
daxili diffuziyanın nəzarətində olduğu müəyyənləşdirilmiş, sorbsiyanın seçiciliyi ilə ionitlərin
kinetik xüsusiyyətləri arasında qarşılıqlı əlaqə təsdiq edilmişdir. Entropiyanın və entropiya
vuruğunun ədədi qiymətinin azalması öyrənilən sistemlərdə sorbsiyanın seçiciliyinin yüksəlməsini
bilavasitə şərtləndirir. Amberlite sinfinə daxil IRP-64 və IRP-69 ionitlərinin İQ-spektrləri çəkilmiş,
aydın ifadə olunan udulma zolaqlarına əsasən ionitlərin karkasını təşkil edən matrisanın strukturu,
funksional qrupların mövcudluğu və digər fraqmentlər haqda mühakimə yürüdülmüşdür. İonitlərin
Cu
2+
ionu ilə qarşılıqlı təsirindən İQ-spektrlərdəki dəyişikliklərə əsasən sorbsiyanın mexanizminə
aydınlıq gətirilmişdir.
Konkret elementə qarşı yüksək seçicilikləri ilə fərqlənən son nəsil ionitlərin nisbətən ağır
metal ionlarına qarşı sorbsiya qabiliyyətləri iondəyişmə ilə yanaşı paralel şəkildə komplekslərin də
əmələ gəlməsi ilə izah olunur. Konkret halda ionit seçimi həmin ionitin metala görə seçiciliyi və
tutumu ilə bərabər, həm də kinetik parametrləri ilə şərtlənir. Nəzərdə tutulan ionitlərin göstərilən
xassələrinin Cu
2+
-ionu misalında öyrənilməsi məqalənin əsas məqsədidir.
EKSPERİMENTAL HİSSƏ
Cu
2+
- ionunun sorbsiyası Amberlite sinfindən zəif turşu xassəli H
+
-formalı Amberlite İRP-
64 karboksil funksional qruplu və qüvvətli turşu xassəli Na
+
- formalı sulfoqruplu Amberlite İRP-69
kationitləri ilə öyrənilmişdir. Eksperimentlər statik şəraitdə, Cu
2+
-ionunun dəyişən qatılıqları -
ionitlərin sabit kütləsi (məhlul:ionit=100:1) nisbətində aparılmışdır. Bütün ionitlərlə eyni qaydada
1,00 qram nümunə aqat həvəngdəstədə döyülərək toz halına salınmış, nümunələr KBr-lə
preslənərək həb formasında hazırlanmış, Nicolet IS-10 markalı İQ-spektrometrdə 400-4000 sm
-1
oblastda nümunələrin spektrləri çəkilmişdir. Spektrlərdə son dərəcə aydın ifadə olunan udulma
zolaqlarına əsasən ionitlərin strukturları haqda mühakimə yürüdülmüşdür. Cu
2+
- ionlarının miqdarı
yodometrik metodla təyin edilmişdir [1]. Mis ionlarının sorbsiya tutumu q
t
[mq/q] bu formuldan
müəyyənləşdirilmişdir (1):
m
V
c
c
q
t
t
0
(1)
harada: c
0
(mq/l) Cu(II) ionlarının başlanğıc qatılığıdır; c
t
(mq/l) Cu(II) ionlarının t zamandakı
qatılığıdır; V (l) məhlulun həcmidir; m (q).ionitin kütləsidir.
Paylanma əmsallarının qiymətləri udulan ionun bərk fazadakı qatılığının tarazlıq halındakı
qatılığına nisbəti kimi bu formulla hesablanmışdır (2):
c
q
P
t
(2)
- 80 -
Tarazlıq sabitinin qiyməti isə ikivalentli ionun birvalentli iona dəyişməsini xarakterizə edən
formulla hesablanmışdır (3):
2
1
2
1
/
Me
Na
Na
Me
dey
C
C
C
C
K
(3)
Kinetik təcrübələr məhdud həcm üsulu ilə aparılmış, nəticələr Q.Boyd və həmkarlarının
təklif etdiyi modellə işlənmişdir [2]. Aktivləşmə enerjisinin qiymətləri termostatlaşdırılmış qablarda
U–10 markalı termostatda 25-55
0
C intervalda aparılan təcrübələrlə müəyyənləşdirilmişdir.
NƏTİCƏLƏRİN MÜZAKİRƏSİ
Amberlit İRP-64 kationitinin quru halda dəyişmə tutumu təxminən 10 mq- ekv/q-a, Amberlit İRP-
69 kationitinin dəyişmə tutumu isə 4.3 mq–ekv/q-a
şəklində təsəvvür edilir [3]. Ədəbiyyatda ionitlərin matrisaları haqda məlumat verilmir.
Məhlulların pH qiymətləri isə Akvilon pH-metr pH 430-la ölçülmüşdür. Turşuluğun optimal
sorbsiya səviyyəsi, pH=5,5-6,5 intervalında müşahidə olunmuşdur. Göstərilən intervalda Cu
2+
-in
udulması maksimal qiymətlərlə xarakterizə olunduğundan, sonrakı bütün təcrübələr həmin
turşuluqda aparılmışdır. Amberlite İRP 64 və Amberlite İRP 69 ionitləri ilə Cu
2+
ionunun tarazlıq
parametrləri cədvəl 1-2-də göstərilmişdir.
Cədvəl 1 .
Amberlite İRP 64 ioniti-CuSO
4
sisteminin tarazlıq kəmiyyətləri
C
0,
q/l C
t,
mq/l
lgA
A,
mq/q
lgC
t
P, ml/q
K
dəy
K
Lenq
0,25
0,0127
1,3752
23,73
-1,8961
1868,50
0,56
10,14
0,5
0,028575 1,6734
47,1425 -1,5440
1649,78
1,19
10,26
1
0,0635
1,9715
93,65
-1,19722
1474,80
3,15
12,90
1,25
0,09525
2,0625
115,475 -1,02114
1212,34
4,34
13,11
2
0,3175
2,2260
168,25
-0,49826
529,921
97,59
13,36
2,5
0,5588
2,2880
194,12
-0,25274
347,387
26,22
25,16
3
0,92075
2,31790
207,925 -0,03585
225,821
-
Cədvəl 2 .
Amberlite İRP 69 ioniti-CuSO
4
sisteminin tarazlıq kəmiyyətləri
C
0,
q/l C
t,
mq/l
lgA
A,
mq/q
lgC
t
P, ml/q
K
dəy
K
Lenq
0,25
0,034925 1,3325
21,5075 -1,4568
615,81
2,44
6,43
0,5
0,0889
1,6139
41,11
-1,0510
457,28
1,17
6,07
0,75
0,15875
1,7717
59,125
-0,7992
372,44
2,00
6,40
1
0,254
1,8727
74,6
-0,5951
293,70
3,04
6,99
1,25
0,41275
1,9228
83,725
-0,3843
202,85
3,61
6,16
2
0,92075
2,0331
107,925 -0,0358
117,21
12,37
13,44
2,5
1,3335
2,0668
116,65
0,1249
87,48
Öyrəndiyimiz bütün sistemlər üçün sorbsiya izotermləri qurulmuş (şəkil 1), təcrübədən
alınan qiymətlər əsasında nəzərdən keçirilən modellərə (Lenqmyür və Freyndlix) daxil olan
parametrlər minimallaşdırma prosedurundan (Orign Pro 8.5) istifadə olunmaqla hesablanmışdır
[11]. Təcrübə materiallarının analizi müəyyən kənaraçıxmalarla öyrənilən proseslərin Lenqmyür
tənliyi(7):
Dostları ilə paylaş: |
|
|