. Экология/2. Экологические и метеорологические

проблемы  больших городов и

промышленных зон

К.х.н. Бурыкина О.В., студент Пыхова О.О., студент Фролова Н.В.

Юго-Западный Государственный Университет, Россия

Изучение некоторых параметров процесса сорбции ионов меди (II) глинистыми породами Курской области.

В настоящее время, одной из важнейших проблем является загрязнение природных вод сточным водами промышленных предприятий.

Наиболее опасными и трудноудаляемыми загрязняющими веществами являются соединения тяжелых металлов. В городе Курске имеются промышленные предприятия, которые имеют гальваноцеха, где для нанесения покрытий часто используют соли меди, вследствие этого сточные воды этих предприятий содержат ионы Сu²⁺, которые относятся к токсичным веществам.

К современным методам очистки можно отнести мембранную очистку (например, метод обратного осмоса) и ионный обмен, применяемый при более высоких концентрациях загрязнителя. Подобные методы требуют высоких материальных затрат, большого числа реагентов, последующей очистки воды от посторонних веществ, нарушающих её органолептические свойства, а также требуют сложное аппаратурное обеспечение.

На сегодняшний момент представляет большой интерес сорбционный метод очистки с использованием природных материалов и отходов промышленных предприятий.

Данная работа посвящена изучению основных закономерностей и параметров сорбции ионов меди глинистыми породами Медвенского района Курской области.

Для определения сорбционной способности 1г глины помещали в 50 мл модельного раствора соли меди с концентрацией 0,1 г/л и с помощью магнитной мешалки перемешивали заданное время. Остаточную концентрацию определяли фотометрическим методом (метод калибровочного графика).

Изучено влияние времени контакта на установление химического равновесия в системе глина - раствор соли меди (С₀ = 0,1 г/моль) в статическом режиме при 25⁰С (рис. 1).

Рис.1 Кинетические кривые сорбции ионов меди

Известно, что для внешнедиффузионных процессов кинетическая кривая, построенная в координатах –ln(1-F) – t должна быть линейной, кроме того выпуклый характер зависимости F-t^1/2 так же свидетельствует, что лимитирующей стадией сорбции иона является внешняя диффузия [1].

Линейный участок на рассчитанной кривой наблюдается во всем временном интервале (рис 2). Это говорит, что лимитирующей стадией является внешняя диффузия.

Рис.2 Зависимость –ln(1-F) – t сорбции ионов меди при 25⁰С

Данное предположение подтверждается зависимостью F-t^1/2 (рис. 3)

Рис.3. Зависимость F от t^1/2 для сорбции ионов меди (t=25°C).

Ионы меди(II) сначала сорбируются крупными порами сорбента, а затем мелкими.

Анализ полученных результатов показал, что максимальная сорбция достигается при 50 мин.

Исследовалась зависимость сорбции от массы навески сорбента. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Зависимость степени сорбции от массы сорбента (С_исх=0,1г/л, t=20мин)

m,г	Сост, г/л	Г,%
0,5	0,0125	87,5
1,0	0,0125	87,5
1,5	0,0125	87,5
2,0	0	100

Максимальная сорбция наблюдается при массе сорбента 2г и времени 20 минут. В дальнейшем увеличении массы навески и времени нет необходимости.

Полученные результаты показывают, что исследуемый вид глины обладает высокой сорбционной способностью. Кроме того, глина является дешевым и доступным материалом для Курской области, что позволит ее использовать в качестве эффективного и недорогого сорбента для очистки от ионов тяжелых металлов.

Литература

1. Кинетика сорбции ионов тяжелых металлов пиридилэтилированным аминопропилполисилоксаном/Л.К.Неудачина [и др.]//Аналитика и контроль – 2011 – Т.15, №1 – С.87–94.