CC BY
39
9. Чхенадзе, Н. В. К определению допустимой величины кальциевой жёсткости при электродиализе минерализованных вод с одновременным концентрированием [Текст] / Н. В. Чхенадзе, Ц. С. Курцхалиа // GEN: Georg. Eng. News. - 2004. - № 4. - С. 118-122.
10. Кучерик, Г. В. Електрохiмiчне вилучення хлорвддв iз природних вод i лужних регенерацшних розчишв [Текст] / Г. В. Куче-рик, Ю. А. Омельчук, М. Д. Гомеля // Збiрник наукових праць СНУЯЕ та П. - 2011. - Т. 2, № 38. - С. 189-196.
11. Шаблш, Т. О. Електрохiмiчна переробка вщпрацьованих розчишв, що утворюються при регенераци катюнтв [Текст] / Т. О. Шаблш, М. Д. Гомеля, 6. М. Панов // Экология и промышленность. - 2010. - № 2. - С. 33-38.
12. Шаблш, Т. О. Створення нових реагенйв i технологш для захисту водойм вщ забруднення промисловими стоками [Текст] : автореф. дис. ... докт. техн. наук: спец. 21.06.01 / Т. О. Шаблш // Еколопчна безпека. - Кшв, 2014. - 39 с.
-□ □-
Доступними та порiвняно простими фiзико-хiмiчними методами дослиджено вплив катюн-них поверхнево-активних речовин з рiзною структурою гiдрофобного ланцюга на змту структури поверхш силжатного мтералу монтморилотту. Доведено, що при збшьшент довжини гидрофобной частини при адсорбци алкЫамоншних солей в1дб-уваеться формування подвшного шару оргашчних катютв, що призводить до значного покращення адсорбщшних властивостей
Ключовi слова: поверхня, адсорбция, монтмори-лотт, четвертинш алтламоншт солi, седимента-
щя, макроелектрофорез, хром, кобальт
□-□
Доступными и сравнительно простыми физико-химическими методами исследовано влияние катионных поверхностно-активных веществ с разной структурой гидрофобной цепи на изменение структуры поверхности силикатного минерала монтмориллонита. Доказано, что при увеличении длины гидрофобной части при адсорбции алкила-мониевих солей происходит формирование двойного слоя органических катионов, которое приводит к значительному улучшению адсорбционных свойств
Ключевые слова: поверхность, адсорбция, монтмориллонит, четвертичные алкиламониевые соли, седиментация, макроэлектрофорез, хром, кобальт
-□ □-
УДК 544.723.2, 544.72.05
ЗМ1НА СТРУКТУРИ ПОВЕРХН1 МОНТМОРИЛОН1ТУ ПРИ АДСОРБЦИ КАТ1ОННИХ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН
А. О. Г о л е м б i о вс ь к и й
Астрант* E-mail: [email protected] А. М. Брезiцька*
E-mail: [email protected] Л. М. Спасьонова
Кандидат хiмiчних наук, доцент* E-mail: [email protected] *Кафедра хiмiчноT технологи керам^и та скла Нацюнальний техычний уыверситет УкраТни «КиТвський полЬехшчний шститут» пр. Перемоги, 37, м. КиТв, УкраТна, 03056
1. Вступ
Шаруваи силжати досить поширеш у багатьох галузях промисловосп через висок величини питомо! поверхш, здатност до набухання, катюнообмшно! ем-носп, як наслвдок, значних адсорбцшних емностей [1]. Серед набухаючих глинистих мiнералiв найб^ьш широке застосування отримав монтморилошт (ММТ), в якому мiж двома шарами кремнекисневих тетраедрiв (Т) розташований шар алюмокисневих октаедрiв (О). Внаслщок iзоморфних замiщень тетраедричних ато-мiв Si4+ на А13+, та октаедричних А13+ на Mg2+ або Fe2+ в структурi ММТ накопичуеться негативний заряд, який компенсуеться пдратованими обмшними кать онами, такими як №+ або Са2+, якi розташовуються у мiжшаровому просторi мiж двома паралельними шарами структури Т-О-Т. Гiдратацiя неорганiчних
катютв на юнообмшних м1сцях обумовлена тим, що смектити формуються у водних середовищах, та, як наслщок, щ катюни слабо утримуються лише електро-статичною взаемод1ею.
В дуже розведених водних суспенз1ях Na-ММТ дисощюе на невелик катюни та велик негативно заряджет силжатт шари, як проявляють властиво-ст1 пол1електролиу [2]. Таким чином, дисоцшоваш Т-О-Т шари можуть адсорбувати шш1 неоргатчт та оргашчт катюни. При неповнш дисощацп вщбу-ваеться лише часткове деламшування шар1в та спо-стер1гаеться утворення тактовдв, що складаються з деклькох паралельних Т-О-Т шар1в, як тримаються електростатичною взаемод1ею з обмшними катюнами в м1жшаровому просторь Вода та полярш оргашч-m молекули притягуються на юнообмшш позицп та можуть штеркалюватись в м1жшаровий прост1р, що
обумовлюе розширення структури в напрямку, перпендикулярному до шарiв.
Дослiдження змши фiзико-хiмiчних характеристик дисперсiй глинистих мiнералiв при 3aMÍHÍ не-оргашчних обмiнних катiонiв на органiчнi молекули дозволять значно розширити сферу застосування от-римуваних матерiалiв та безперечно е актуальними.
2. Лггературний огляд
Катiонообмiннi реакцii, внаслiдок яких вщбуваеть-ся замiщення катiонiв в мiжшаровому просторi смек-титiв та вермикултв, вiдбуваються при змiшуваннi водноi дисперсп глинистого мiнералу та розчину ор-ганоамонiйноi солi, що являе собою катюнну поверх-нево-активну речовину (ПАР). В даному процес ПАР змшюе гiдрофiльну поверхню силiкату на гвдрофобну [2, 3]. Гiдрофiльно-гiдрофобний баланс залежить вщ довжини та щiльностi упаковки алюльних ланцюгiв. Органофiльнi глини зазвичай використовують як ре-ологiчнi присадки до фарб, бурових розчишв та як на-повнювачi в косметичних засобах [4]. Продукт зазвичай вщд^яють центрифугуванням або ф^ьтруванням та ретельно ввдмивають, бо кiлькiсний обмш вимагае певного надлишку алкiламонiйноi солi по вiдношенню до катiонообмiнноi емност (КО6).
Кiлькiсний обмiн мiжшарових катюшв на катiоннi ПАР в смектитах може бути використаний як метод достовiрного визначення знаку заряду поверхш та для характеризацп мiнералiв [2, 5]. Структура штеркальо-ваних катюшв ПАР залежить вщ заряду поверхш та довжини алюльного ланцюга: амоншш групи електро-статично притягуються до поверхш глинистого мше-ралу, в той час як алюльш ланцюги (якi можуть мати також i конформацiйнi дефекти) приймають структуру моношару [6]. Коротколанцюговi алкiламонiйнi iони группуються в моношари, а бiльш довголанцюговi -в бiшари з алюльними групами, що лежать паралельно до силжатних шарiв. Моношар перегрупповуеться в бшар коли область алкiламонiйних юшв на поверхнi стае бiльшою, шж еквiвалентна область. Перехiд мо-ношар/бшар використовують щоб визначити розподiл заряду та середнш заряд шару.
Псевдо-тришаровi структури перекручених ал-кiльних ланцюпв спостерiгаються при штеркалюван-нi в високозаряджеш смектити та/або якщо ПАР мае довгий ланцюг [7]. Термш «псевдо» використовують тому що групи ПАР з позитивним зарядом прикрш-люються до поверхнi, в той час як алюльш ланцюги приймають форму тримолекулярного шару внаслщок утворення зламiв та конформацшних перегинiв.
Структури парафшового типу в мiжшаровому про-сторi смектитiв формуються четвертинними алюла-монiйними солями з двома або б^ьше довгими ал-кiльними ланцюгами. Майже паралельна орiентацiя ланцюгiв досягаеться формуванням гауше-зв'язюв близько до амонiйноi групи. Цi конформацi'i також доз-воляють бiльш щiльну упаковку даних ПАР в моно- та бiмолекулярних плiвках [8].
Проте, в оглянутих публжащях для систематиза-цii та характеристики поверхш органомодифжованих глин, не зустрiчаеться порiвняння адсорбцii катiонiв
та анюшв важких металiв. Таким чином, до цього часу не було систематизовано та комплексно вивчено структуру поверхш органомонтморилошту та його адсорбцшш властивостi вщносно анiонiв та катiонiв важких металiв, отриманих модифiкуванням алюла-монiйними солями вщ довжини 1х ланцюга.
3. ЦЫ та задачi дослiдження
Основною метою даноi науковоi роботи було досль дження впливу алкiламонiйних солей з рiзною довжи-ною алюльного радикалу на структуру монтморилош-ту та його адсорбцшш властивость
Для досягнення цiеi мети вирiшувались наступш задачi: характеристика отриманих зразкiв фiзико-хi-мiчними методами аналiзу та порiвняння здатностi до сорбцii анiонних та катюнних форм важких металiв на прикладi хрому (VI) та кобальту (II).
4. Об'екти та методи дослщження отриманих 3pa3KÍB
В якосп об'екту дослiдження був взятий природ-ний силiкат з шаруватою структурою - монтморилошт Черкаського родовища (Украша) з катiонною обмiнною емнiстю (КО6) 1,0 ммоль/г [9]. Методика отримання очищено! моноiонноi Na+ - форми наведена в [10].
Наступш поверхнево-активш речовини вщ вироб-ника Sigma-Aldrich були використанi без подальшого очищення: гексадецилтриметиламонiй бромiд (далi -С16), алюлбензилдиметиламонш хлорид (С14), доде-цилтриметиламонш бромiд (С12), тетраметиламонiй хлорид (С1).
Перед модифжуванням поверхнi монтморилонiту проводили ультразвукову обробку суспензп, а по-тiм додавали розчин ПАР у дiапазонi стввщношень 0-2,4 ПАР/КО6 (детальна методика та подальша тд-готовка зразкiв до адсорбцшних експериментiв наведена в [10]). Шсля модифiкування проводили визначення електроюнетичного потенцiалу ( Z -потенцiалу) глинистих суспензiй на лабораторнш установцi. Знак заряду визначали за рухом суспензп до вщповщного електроду. Окрему частину проби витримували 2 год, тсля чого вимiрювали висоту осаду. Потiм зразки центрифугували, промивали вщ надлишку ПАР та висушували при температурi 105 oC.
В сорбцшних експериментах використовували дихромат калт K2Cr2O7 та гексагiдрат хлориду кобальту CoCl2 ■ 6H2O . Сорбщю проводили в статичних умовах, в терморегульованому бока при темперaтурi 25 oC та безперервному струшуванш зрaзкiв протягом 1 год (ствввдношення Т/Р = 1/500, концентрaцiя хрому та кобальту в сорбцшних експериментах становила 100 та 20 мг/дм3 вщповщно). 1онну силу (0,01 М) розчишв створювали за допомогою NaCl. Пiсля встановлення aдсорбцiйноi рiвновaги водну фазу вщд^яли центрифугуванням (2000 g) та визначали в нш рiвновaжну концентрaцiю хрому (VI) та кобальту (II) спектрофо-тометричним методом (UNICO 2100UV) з використан-ням реагенпв дифенiлкaрбaзиду та нiтрозо-R-солi при довжиш хвилi 540 та 520 нм для хрому та кобальту вщповщно.
5. Флокулящя дисперсш катiонними ПАР
Оргашчш катiони, якi адсорбуються глинистими мшералами, е дуже ефективними дестабiлiзуючими агентами для глинистих дисперсш, навиь за низьких концентрацш, що призводить до утворення нешдль-них флокул. На рис. 1 показано залежносп висоти осаду модифжованих дисперсiй вiд стввщношення ПАР/КОС. Для довголанцюгових ПАР (С16 та С14) спостерпаеться V-подiбний характер кривих. Це мож-на пояснити тим, що спочатку ввдбуваеться поступо-ва гiдрофобiзацiя та флокуляцiя системи внаслщок компенсування заряду частинок до ствввдношення ПАР/КОС близько 1, а при зб^ьшенш вмiсту ПАР в системi починаеться адсорбцiя другого шару ПАР на поверхш глинистого мшералу з поступовою пдро-фiлiзацiею поверхш. Зокрема, таке пояснення для С16 узгоджуеться з попередшми дослщженнями шших авторiв, що наведенi в [11].
О 0,5 ] 1,5 2 2,5
ПАР/КОС
Рис. 1. Висота осаду модифкованих дисперсш
Проте, при зменшенш довжини ланцюга не спо-стертеться гщрофШзацп поверхнi при надлишкових концентращях ПАР, що обумовлено бшьшою критичною концентрацiею мiцелоутворення, а значить i мен-шою стшюстю мiцел ПАР, що складаються з коротких гвдрофобних ланцюгiв [12, 13].
6. Електрокшетичш властивостi модифiкованих дисперсш
Припущення щодо змiни структури мшералу вна-слiдок модифiкування пiдтверджуеться дослщжен-нями змiни знаку заряду поверхш та величини елек-трокiнетичного потенщалу (рис. 2). Дана залежнiсть мае типовий вигляд для даного виду матерiалiв [14].
При поступовому збшьшенш концентрацп ПАР в системi С -потенщал майже не змiнюеться до до-сягнення точки нульового заряду поверхш. В даному промiжку ус катiонообмiннi центри скомпенсоваш зарядом ПАР i система коагулюе. Пiсля цього починаеться стадiя утворення другого шару молекул ПАР, яю за гщрофобною взаемодiею починають формувати другий шар, i поверхня стае зарядженою позитивно.
При зменшеннi довжини гщрофобного ланцюга спостерiгаеться бiльш повiльна перезарядка поверхш, що обумовлено бшьш слабкою здатшстю невеликих вуглеводневих радикалiв формувати подвшний шар. Для С16 змша заряду найбiльш вiдчутна i сягае близько
вщ -50 до +50 мВ, для С14 - вщ -50 до +30 мВ, для С12 -вщ -50 до +10 мВ, а для С1 змша знаку заряду не вщбуваеться внаслщок порiвняно незначних розмiрiв та як наслвдок неможивостi утворення другого шару 1 сягае вщ -50 до -35 мВ.
60 п
40 ■
т е
5 20 ■
а" £
^ о
= 0 0,5
^-20 - /
-40
-60
Рис. 2. Електрокшетичний потенция модифкованих дисперсiй
Загалом, при збiльшеннi сшввщношення ПАР/КОС, С -потенцiал поступово змшюеться вiд «-» до нуля. Локально утворюються центри з позитивними та негативними зарядами, яю в точщ нульового заряду компенсуються, що викликае флокулящю дисперсп внаслiдок формування моношару. При подальшому збiльшеннi спiввiдношення ПАР/КОС С -потенщал змшюеться вщ нуля до «+», отже поверхня повшстю перезаряджаеться.
7. Адсорбцiя важких металiв модифжованим монтморилонiтом
Наступним кроком було дослщження адсорбцiйних властивостей отриманих матерiалiв, результати яких представлен на рис. 3. Вщомо [15], що природнi глини мають схильшсть до адсорбцii катюнних форм важких металiв, гiдрофобiзованi не проявляють юнообмшних властивостей, проте адсорбують оргашчш речовини [16], а повшстю перезаряджеш органоглини -адсобують негативно заряджеш ашонш форми важких металiв [17]. Тому було вирiшено для перевiрки ступеню модифiкування ММТ дослщити адсорбщю кобальту (II) та хрому (VI), яю при рН = 6 знаходяться в розчиш у виглядi катiонiв Со2+ та ашошв СгО^- i НСгО- (експерименти проводили для кожного металу окремо). Порiвняння ступешв вилучення хрому (VI) та кобальту (II) представлено на рис. 3, а-г.
Як видно, при невеликих концентращях ПАР в розчиш, алюльний ланцюг розпод^яеться на поверхш под^у частинок глини та води i перекривае до-ступш iонообмiннi центри для адсорбцii катюну. При подальшому збiльшеннi концентрацii ПАР спочатку локально виникають утворення iз деюлькох молекул ПАР, а поим, при ще б^ьшш кiлькостi ПАР, гемiмi-цели на поверхнi починають зростати в розмiрах, що унеможливлюе подальшу адсорбцiю Со(П), проте, внаслщок перезарядження поверхнi, стае доступним адсорбщя Cг(VI) на полярних групах ПАР.
При зменшенш довжини ланцюга (рис. 3, а-в) вщбуваеться зменшення адсорбцшних властивостей
С16
ПАР/КОС
вщносно анютв та стабiльно низькi сорбцшт властивостi вiдносно катiонiв, що пояснюеться нестiйкiстю другого шару гемiмiцел, що проявляють анiоонообмiннi властивостi. Проте, перший шар в у«х ПАР тримаеться досить мщно, i внаслiдок сво1х гiдрофобних властивостей не мае схильносп до iонообмiнноi адсорбцii. Таке пояснення повтстю узгоджуеться з результатами визначень електрокшетичного потенцiалу, що були наведет ранiше на рис. 2.
Адсорбщя хрому i кобальту на монтморилонт, модифiкованому С1 (рис. 3, г), не зазнае значних змш порiвняно з вихiдним або немодифiкованим мшералом, оскiльки катiон С1 е порiвняно невеликим i в даному випадку виконуе роль стабШзатора дисперсii. При синтезi катiон С1 не спричиняе змши знаку заряду поверхнi i адсорбуючись в мiжшаровому просторi частково займае iонообмiннi позицii, тому адсорбщя Со(11) спадае.
is 40 Й
£ 20
£ о
100
£ « 80 и
а 60
к 40
Й
3 20 ¡3
£ 0
0,5 1 1,5
пар/кос
0,5 1 1,5 ПАР/КОС
в
£ 0
100
£ « 80 и
а 60
к 40
Й
3 20 ¡3
£ 0
0,5 1 1,5 ПАР/КОС б
Со(П)
С1
Cr(VI)
0,5 1 1,5 ПАР/КОС
г
Рис. 3. Стушнь вилучення хрому (VI) та кобальту (II): а - С16; б - С14; в - С12; г - С1
8. Висновки
Проведет дослщження дозволяють стверджува-ти, що спостержаеться певна закономiрнiсть змiни реолопчних характеристик та електрокiнетичного потенцiалу дисперсш монтморилонiту модифжова-них катiонними ПАР з рiзною довжиною алкiльних ланцюпв. При поступовому збiльшеннi вмiсту ПАР в системi для С16, С14 та С12 спочатку спостержа-еться флокулящя дисперсii внаслiдок гiдрофобiзацii поверхт, а при подальшому збiльшеннi - утворення гемiмiцел на поверхнi мшералу, що обумовлюе змiну знаку С -потенщалу та поступове збiльшення ад-сорбцii анiонiв синтезованими сорбентами. Проте, найбшьшу схильнiсть до повного перезарядження поверхт та утворення гемiмiцел може забезпечити iз розглянутих тiльки С16, а для випадку С14 та С12 спостержаеться зменшення величини заряду С -по-
тенщалу та гiдрофобiзацiя поверхт, що унеможли-влюе юнообмшт реакцii на noBepxHi сорбенту. Для випадку С1, можна стверджувати, що введення ко-ротколанцюгових алкiламонiйних солей при синтезi майже не впливае на змшу величини -потенщалу та адсорбцшт характеристики отримуваного мате-рiалу, але додавання даного ПАР дощльне в якостi стабiлiзатору дисперсiй. Проведет дослщження шд-тверджують, що синтезоваш сорбенти на основi монт-морилотту за участi алкiламонiйних солей i3 рiзною довжиною алкiльного радикалу мають рiзну структуру i адсорбцшт властивост1, що дае можливiсть готувати сорбенти з визначеними молекулярними структурами на поверхт i3 заданими властивостями.
Лiтература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Коршлович, Б. Ю. Фiзична хiмiя кремнезему та на-нодисперсних силiкатiв [Текст] : навч. поабник / Б. Ю. Коршлович, О. Р. Авд^евська, М. М. Пле-мяннiков, Л. М. Спасьонова. — К. : Осв™ Украши, 2013. — 178 с.
Bergaya, F. Developments in clay science [Text]. V. 5. Handbook of clay science / F. Bergaya, B. K .G. Theng, G. Lagaly. — Amster-dam : Elsevier, 2013. — 1674 р. Yariv, S. Organo-clay complexes and interactions [Text] / S. Yariv, H. Cross — New York : Marcel Dekker, 2002. — 688 р.
De Paiva, L. B. Organoclays: Properties, preparation and applications [Text] / L. B. De Paiva, A. R. Morales, F. V. Diaz // Applied Clay Science. — 2008. — Vol. 42, Issue 1-2. — Р. 8-24, doi: 10.1016/j.clay.2008.02.006. Lagaly, G. Characterization of clays by organic compounds [Text] / G. Lagaly // Clay Minerals. — 1981. — Vol. 16, Issue 1. — Р. 1-21. doi:10.1180/claymin.1981.016.1.01 Mittal, V. Physical adsorption of organic molecules on the surface of layered silicate clay platelets: A thermogravimetric study [Text] / V. Mittal, V. Herle // Journal of Colloid and Interface Science. — 2008. — Vol. 327, issue 2. — Р. 295-301, doi: 10.1016/j.jcis.2008.08.036.
Hu, Z. Effects of surfactant concentration on alkyl chain arrangements in dry and swollen organic montmorillonite [Text] / Z. Hu, G. He, Y. Liu et al. // Applied Clay Science. — 2013. — Vol. 75-76. — Р. 134-140, doi: 10.1016/ j.clay.2013.03.004.
Kajino, M. Nonisothermal order-disorder phase transition of alkylammonium ions in nanoconfined space [Text] / M. Kajino, T. Saito, M. Okamoto et al. // Applied Clay Science. — 2010. — Vol. 48, Issue 1-2. — Р. 73-80, doi: 10.1016/j.clay.2009.11.025.
Тарасевич, Ю. И. Природные сорбенты в процессах очистки воды [Текст] / Ю. И. Тарасевич. — К. : Наук. Думка, 1981. — 208 с.
Голембювський, А. О. Фiзико-хiмiчнi особливос-т синтезу органоглин для адсорбцп хрому [Текст] / А. О. Голембюв-ський // Схщно-бвропейський журнал передових технологш. - 2014. - Т. 1, № 6 (67). - С. 4-7. 11. Jiang, N. Aggregation behavior of hexadecyltrimethyl-ammonium surfactants with various counterions in aqueous solution [Text] / N. Jiang, P. Li, Y. Wang
7.
8.
9.
10.
0
2
0
2
a
0
2
0
2
et al. // Journal of Colloid and Interface Science. — 2005. — Vol. 286, Issue 2. — Р. 755-760, doi: 10.1016/ jjcis.2005.01.064.
12. Mukerjee, P. Critical Micelle Concentrations of Aqueous Surfactant Systems [Text] / P. Mukerjee, K. J. Mysels. — Washington D.C. : NBS, 1971. — 222 р.
13. Rubingh, D. N. Cationic Surfactants: Physical Chemistry [Text] / D. N. Rubingh, P. M. Holland. — Boca Raton : CRC Press, 1991. — 544 р.
14. Penner, D. Influence of organic and inorganic salts on the coagulation of montmorillonite dispersions [Text] / D. Penner, G. Lagaly // Clays and Clay Minerals. — 2000. — Vol. 48, Issue 2. — Р. 246-255, doi: 10.1346/ccmn.2000.0480211.
15. Тарасевич, Ю. И. Адсорбция на глинистых минералах [Текст] / Ю. И. Тарасевич, Ф. Д. Овчаренко. — К. : Наук. Думка, 1975. — 351 с.
16. Koyuncua, H. Adsorption of o-, m- and p-nitrophenols onto organically modified bentonites [Text] / H. Koyuncua, N. Yildiz, U. Salgin et al. // Journal of Hazardous Materials. — 2011. — Vol. 185, Issue 2-3. — Р. 1332-1339, doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.10.050.
17. Hu, B. Adsorption of hexavalent chromium onto montmorillonite modified with hydroxyaluminum and cetyltrimethylammo-nium bromide [Text] / B. Hu, H. Luo. // Applied Surface Science. — 2010. — Vol. 257, Issue 3. — Р. 769-775., doi: 10.1016/ j.apsusc.2010.07.062.
-□ □-
Представлено результати вивчення струк-турних та адсорбцшних властивостей монтмо-рилотту тлардованого полгдроксокомплексами титану та залiза. Результати рентгенофазово-го аналiзу вказують на присуттсть полгдрок-сокомплекыв видповидних металiв в мiжшаровому просторi монтморилонту. Показано, що тлардо-ваний монтморилонт мае значно вищi юнообмтш властивостi, тж вихидний мтерал, i може ефек-тивно видаляти юни кобальту, хрому та урану з водних розчитв
Ключовi слова: тлардований монтморилонт, адсорбщя, полгдроксокомплекс, пориста структура, модифшування, кобальт, хром, уран
□-□
Представлены результаты изучения структурных и адсорбционных свойств монтмориллонита пиллардированого полигидроксокомплексами титана и железа. Результаты рентгенофазово-го анализа указывают на присутствие полиги-дроксокомплексов соответствующих металлов в межслоевом пространстве монтмориллонита. Показано, что пиллардированный монтмориллонит имеет более высокие ионообменные свойства, чем исходный минерал, и может эффективно удалять ионы кобальта, хрома и урана из водных растворов
Ключевые слова: пиллардированный монтмориллонит, адсорбция, полигидроксокомплекс, пористая структура, модифицирование, кобальт, хром, уран
-□ □-
УДК 544.723, 544.023.522, 546.732, 546.791, 546.766
СОРБЦ1Я 1ОН1В КОБАЛЬТУ, ХРОМУ ТА УРАНУ Fe /Ti -П1ЛАРДОВАНИМ МОНТМОРИЛОН1ТОМ
I. В. Пилипенко
Астрант* E-mail: [email protected] I. А. Ковальчук
Кандидат хiмiчних наук, старший науковий ствроб^ник 1нститут сорбци та проблем ендоекологи НАН УкраТни E-mail: [email protected] В. В. Веремеенко* E-mail: [email protected] Л. М. Спасьонова Кандидат хiмiчних наук, доцент* E-mail: [email protected] *Кафедра хiмiчноТ технологи керам^и та скла Нацюнальний техшчний уыверситет УкраТни «КиТвський полЬехшчний шститут» пр. Перемоги, 37, м. КиТв, УкраТна, 03056
1. Вступ
Постшний розвиток прництва, переробки кори-сних копалин та хiмiчноi технологи в щлому зумовлюе збшьшення вiдходiв рiзноi природи, що можуть потра-пляти в навколишне середовище. Серед забрудниюв варто зазначити важю метали, як одш з найб^ьш небезпечних у зв'язку з iх токсичним впливом на ор-гашзм людини та живi оргашзми. 1они важких металiв в залежност вщ умов та природи металу можуть пе-
ребувати як у катюннш так i ашоннш формг Остання е найбшьш небезпечною, оскiльки практично не зв'я-зуеться природними мiнералами та Грунтами i легко мiгруе в тдземш води та вiдкритi водойми.
Глинист мiнерали, завдяки наявним нестехюме-тричним iзоморфним замiщенням в структура мають достатньо високi адсорбцiйнi властивосп та активну поверхню i здатш до катiонного обмiну. Однак, при-роднi мiнерали практично не здатш до видалення ашошв. У зв'язку з цим глинист мiнерали додатково
ё
г
