Paylanma əmsalları üçün isə 92,3; 78,57 və 19,05-ə bərabər
qiymətlər alınmışdır. Göründüyü kimi kationit Pb2+ ionuna
qarşı seçiciliyi ilə fərqlənmir.
Alman
nəticələr
proseslərin
kation
dəyişmənin
nəzarətində olduğunu göstərir. Belə ki, sorbsiyadan sonra
başlanğıc
məhlullara nisbətən tarazlıq məhlul-larının
turşuluqlarmm təxminən
2 vahid azalması bu iddianın
təsdiqi kimi təqdim edilə bilər:
2 R — S 0 20 H
+
С и 2*
( R - S 0 20 ) 2 C u + 2 H
Maraqlı fakt Zn2+ ionunun sorbsiyasında .müşahidə
edilmişdir. Belə ki, kationit duz formasında (Na-forma) H-
formaya nisbətən Zn2+ ionuna qarşı daha yüksək sorbsiya
tutumu göstərir: 88mq/q .
Bu ionların üçünün də birgə olduğu məhluldan (Со, мс
= l,0q/l) sorbsiyanın mənzərəsi xeyli mürəkkəbləşir. Bu halda
Pb2+ ionunun sorbsiyası demək olar ki, müşahidə edilmir.
Fikrimizcə bunun səbəbini Pb2+ ionunun ölçüsündə axtarmaq
lazımdır. Zn2+ və Cu2+ ionlarına nisbətən xeyli böyük və
hidratlaşmaya güclü meylli olan bu ion, kiçik ölçülü və sürətli
mis və sink ionları ilə sorbsiya zamanı rəqabətə davam gətirə
bilmir. Maraqlıdır ki, qarışıq məhluldan da kationit Cu2+ və
Zn2H' ionlarına qarşı sorbsiya qabiliyyətini maksimum istifadə
edir.
+
Kinetik təcrübələr «məhdud həcm» üsulu ilə 25, 45 və
60°S
temperaturlarda
aparılmış,
təcrübələrdən
alman
nəticələr daxili diffuziyamn nəzarətində olan hallar üçün
Q.Boyd və həmkarlarının təklif etdiyi tənliklə (3) işlənmişdir:
F
=
S T , / S T „ =
1 -
4- £ A
• e x P
İ - B t ■n
2 )
n n=l n
Burada F- ionların dəyişmə dərəcəsi, STt və ST
d
-
müəyyən t və doyma anma uyğun ionitin dəyişmə tutumu;
B t - D n t / r 0~
-ölçüsüz parametr və ya Furye homoxronluq
kriteriyası, D- daxili diffuziya ərnsalı (sm2/san), ro -şişmiş
halda ionit dənəsinin radiusu (sm), t-zamandır (san).F -in
müxtəlif
qiymətlərinə uyğun Bt -nin dəqiqləşdirilmiş
qiymətləri (4) -də verilmişdir.
Göstərilən tənliyin seçimi proseslərin yarımdəyişmə
müddətinin hesablan-ması və arakəsmə
metoduna əsasən
• •
•
•
2
.
#
həyata keçirilmişdir.
т ^ = 0 ,0 3 - г 0 ГО
təııliyi ilə kinetik
əyrilərin hesablanması bu tənliyin doyma dərəcəsinin 0,75-
0,85 qiymətlərinə qədər əyriləri adekvat ödədiyi, kinetik
yaddaş və ya arakəsmə metodu ilə aparılan təcrübələrlə
ionit və məhlulun arakəsmədən
sonrakı
təması zamanı
bütün hallarda kinetik
yaddaşın oyanışının, başqa sözlə
sorbsiya
proseslərinin
sürətinin yüksəlməsi
müşahidə
edilmişdir. Bunlar isə proseslərin daxili diffuziyanın nəzarə
tində olduğunun təkzibolunmaz təsdiqi kimi qəbul edilir (5).
Öyrənilən ionların məhluldakı başlanğıc qatdıqlarının
yüksəlməsi paralel olaraq
D
=
Bt
• r0 /
n ~ -t
təııliyindən
hesablanan diffuziya əmsallarının qiymətlərinin artımında da
özünü göstərir. Kationitlərdə dəyişmənin sürəti
əsasən
sorbsiya olunan ionun radiusundan və əks ion -funksional
qrup rabitəsinin davamlılığından
asılı olduğundan (6),
öyrənilən ionların sorbsiya sürətləri üçün müşahidə etdiyimiz
C u 2+
>-
Z n 2+ >■ P b 2+
liotrop sırası qanunauyğun qəbul
edilməlidir. Ümumiyyətlə, Pb2+ ionu ilə KU - 2 x 8
kationitinin sorbsiya göstəriciləri və kinetik parametrləri
qənaətbəxş olmadığından, bu ionun sorbsiyası üçün daha
seçici ionitə müraciət etmək lazımdır.
25, 45 və 60° S
temperaturlarda proseslərin
kinetikasının öyrənilməsi göstərilmişdir ki, temperaturun
yüksəlməsi proseslərin sürətinə müsbət təsir etməklə, qeyd
edilən temperaturlara uyğun hesablanan diffuziya əmsalları
Arrenius tənliyinə tabe olur:
D = D 0
exp
( ~ E a
/
R T )
Cu2+, Zn2+ və Pb2+ ionları ilə KU -2 x 8 kationitinin
göstərilən temperaturlarda qarşılıqlı təsiri zamanı diffuziya
əmsalları üçün 30,45 • 10'9;
52,50 -10'9; 66,0 • 10*9 (Cu2+),
504
23,10- 10'9; 47,10- İO*9; 63,0- 10'9 (Zn2+) və 16,20- 10*9;
39,15- 10“9;
54,80-10-9snf/san (Pb2+) kimi qiymətlər
alınmışdır. Diffuziya əmsallarının qiymət-ləri də Cu2+ ionu
ilə sorbsiyamn daha sürətlə getdiyini təsdiq edir.
Diffuziya əmsallarının qiymətlərindən istifadə edərək
lgD =f (1/ T ) qrafik asılılığına əsasən proseslərin aktivləşmə
enerjilərinin
qiymətləri hesablanmışdır: 16,0(Cu2+);
20,5
(Zn2+) və 25,75 (Pb2+) kC / mol. Aktivləşmə enerjiləri üçün
alınan qiymətlər proseslərin diffuziya oblastmda getdiyini
təsdiq edir.
Sorbsiya proseslərinin seçiciliyini qiymətləndirmək və
termodinamik para-metrləri hesablamaq üçün dəyişmə sabiti
həlledici
kəmiyyət olduğundan, hər bir io n u n ' kationitlə
uyğun qatılıq halı üçün zahiri (qatılıq) dəyişmə sabitinin
qiymətləri paylanma əmsallarına əsasən
hesablanmışdır.
İkivalentli ionun birvalentli iona dəyişməsi zamanı dəyişmə
sabiti ilə paylanma əmsalları arasında
* m
Ме2+ ~ Щ'M e'*
nisbəti gözlənildiyindən (7),
K-nın hesablanmasında bu
formuldan istifadə edilmiş və
K c ı+lH *
=7.8,
К./п2
=4.6
və
K pbi+/H+
=2.2 qiymətləri alınmışdır.
Proseslərin
entalpiyası
dəyişmə
sabitinin
temperaturdan asılılığına əsasən tapılmışdır. Bunun üçün R
İn K-nın 1/ T -dən asılılıq qrafiki qurulmuş, alman düz
xətlərin absis oxuna nəzərən
tangenslərinin qiymətlərinə
əsasən ДН-ın, .
A G
= -2.301
R T
İn
К
tənliyindən
sərbəst
enerjinin,
A S =
(AH - AG) /
T
tənliyindən
isə
entropiyanın qiymətləri hesablanmışdır. Sürət sabiti B-nin
qiymətləri
B = D - n 2
formulundan do = 0,055 sm olan
ionit dənələri üçün hesablanmışdır.Hesablamaların nəticələri
cədvəldə verilmişdir.
505
Dostları ilə paylaş: