ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ МЕДИ И СВИНЦА МЕТОДОМ СОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ МЕДИ И СВИНЦА МЕТОДОМ СОРБЦИОННОЙ-

СПЕКТРОСКОПИИ Жамолова Л.Ю.1, Мамедова М.Н.2

1Жамолова Лола Юсуповна - доцент;

2Мамедова Муаттар Насриддиновна - преподаватель химии, кафедра физики и химии, Ташкентский государственной аграрной университет, г. Ташкент, Республика Узбекистан

Аннотация: исследовано влияние различных факторов (pH, температура, время) на степень сорбции и определены оптимальные условия для наиболее эффективной сорбции тяжелых металлов. Разработан и апробирован на модельных растворах и природной воде новый метод сорбционного концентрирования меди и свинца на магнетите с последующим количественным определением.

Ключевые слова: сорбционная-спектроскопия, ион, фактор, эффективная сорбция, метод сорбционного концентрирования.

DETERMINATION OF COPPER AND LEAD IONS BY SORPTION

SPECTROSCOPY Zhamolova L.Yu.1, Mammadova M.N.2

1Zhamolova Lola Yusupovna - Assistant professor; 2Mammadova Muattar Nasriddinovna - Chemistry teacher DEPARTMENT OF PHYSICS AND CHEMISTRY, TASHKENT STATE AGRARIAN UNIVERSITY, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN

Abstract: the influence of various factors (pH, temperature, time) on the degree of sorption has been studied, and the optimal conditions for the most efficient sorption of heavy metals have been determined. A new method of sorption concentration of copper and lead on magnetite with subsequent quantitative determination was developed and tested on model solutions and natural water.

Keywords: sorption spectroscopy, ion, factor, effective sorption, sorption concentration method.

УДК 372.9

Анализ содержания малых концентраций ионов тяжелых металлов (ИТМ) в объектах окружающей среды является актуальной аналитической задачей. Однако незначительные концентрации анализируемых веществ, наличие мешающих ионов и сложный состав затрудняет, а иногда делает невозможным получение достоверных результатов. Обычно процедура анализа включает отбор пробы, пробоподготовку, измерение и обработку результатов. Однако при этом исследователь на этапе измерения аналитического сигнала может столкнуться с рядом проблем связанных с чувствительностью применяемого метода. Одним из перспективных путей решения данной проблемы является применение метода концентрирования на стадии подготовки пробы к анализу. Применение концентрирования позволяет сократить объем пробы, уменьшить влияние фоновых веществ и увеличить чувствительность анализа [1, с 133].

Для концентрирования используют множество различных методов: вымораживание, выпаривание, осаждение, сорбцию экстракцию и др. [2, с 12]. При анализе малых содержаний элементов наиболее эффективным является сорбционный метод, позволяющий проводить концентрирование микрокомпонентов из больших объемов растворов на относительно небольшой массе сорбента [3, с 89]. Главное достоинство сорбционного метода заключается в том, что он практически не вносит в очищаемый раствор новых, посторонних ионов и веществ. Это позволяет использовать его для регенерации ряда технологических растворов, а также для очистки загрязненных вод.

В последние годы особое внимание уделяется мелкодисперсным порошковым сорбентам. Вследствие их высокой удельной поверхности порошки с ультратонкими частицами обладают максимальными сорбирующими свойствами и являются перспективными материалами для удаления из воды химических примесей [4, с 77]. Однако благоприятный для сорбции малый размер частиц, в значительной мере затрудняет процессы отделения сорбентов от водного раствора общепринятыми методами фильтрования и отстаивания. Описанная проблема может быть решена, если в качестве сорбента применять частицы, обладающие магнитными свойствами, которые после адсорбции загрязнителей могут быть отделены от раствора при помощи магнитной сепарации.

Примером сорбента, обладающего магнитными свойствами, является магнетит. В работах зарубежных авторов демонстрируется сорбционная активность частиц магнетита относительно ИТМ, фенола, нитратов. Также на данный момент известно несколько методов очистки воды от различных загрязнений с использованием магнетита, выступающего в роли сорбента, или же являющегося элементом, встраиваемым в различные фильтрующие элементы. Магнетит применяют в качестве активного слоя проточных фильтров, либо в качестве сорбента с дальнейшим удалением связанных частиц средствами магнитной сепарации. Известно использование магнетита в качестве сорбента для удаления нефти и нефтесодержащих органических загрязняющих веществ и масел из сточных вод, а также для эффективной очистки сырой воды от бактерий.

Для получения магнетита химическим способом использовали метод, предложенный Р. Массартом, где в качестве исходных растворов при получении магнетита применяли хлористое и хлорное железо в соотношении 1 к 2. Полученный осадок отделяли при помощи постоянного магнита, многократно промывали деионизированной водой, до тех пор, пока рН раствора не достигнет 7, а затем высушивали при температуре 80 °С до постоянства массы. Исследование структурных параметров и фазового состава образцов проводилось на рентгенофлуоресцентном энергодисперсионном спектрометре марки «БРА-18». Согласно рентгенофазовому анализу основным компонентом синтезированного порошка является магнетит Fe3O4. Средний размер частиц Fe3O4, собранных в ассоциаты размером 0,2-0,5 мкм, составил 20-30 нм при расчете областей когерентного рассеивания.

Экспериментальные исследования по сорбции тяжелых металлов показали, что магнетит эффективно концентрирует из водных растворов ионы свинца и меди. Изучены влияния pH, температуры, времени контакта и мешающих ионов на процессы адсорбции, получены изотермы адсорбции и подобраны элюенты для десорбции исследуемых элементов.

Список литературы /References

1. Карпов Ю.А., Савостин А.П. Методы пробоотбора и пробоподготовки. БИНОМ. Лаборатория знаний, Москва 2003.

2. Zolotov Y.A., Kuzmin N.M. Perconcentration of trace elements. Elsevier, Amsterdam, 1990.

3. Mizuike A. Enrichment Techniques for lnorganic Тгасе Analysis. Chemistry, 1986.

4. Vaseashta A., Vaclavikovac M., Vaseashtaa S., Gallios G., Roy P., Pummakarnchana O. Science and Technology of Advanced Materials. 8, 2007.

5. Gimenez J., MartinezM., J. de Pablo, RoviraM., Duro L. Journal of Hazardous Materials. 141 (3), 2007.