Сорбция катионов UO22+ на полимерном ионите, модифицированном гидрофосфатом циркония
Дата
2016
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Установлены закономерности сорбции катионов уранила из солянокислых модельных
растворов сильнокислотной гелевой катионообменной смолой Dowex HCR-S
и органо-неорганическими ионитами на ее основе, полученными модифицированием
полимерной матрицы гидрофосфатом циркония. Показано, что высокая сорбционная
способность органо-неорганических композитов по отношению к катионам
уранила определяется условиями синтеза, составом и морфологией сорбентов.
В статических условиях при оптимальном расходе сорбентов (2 г-дм—3) уран
(VI) может быть извлечен на 93—100% в течение 140—180 мин. Установлено, что
сорбция катионов уранила исследуемыми катионитами протекает в смешанно-диффузионном
режиме. Рассчитаны константы скорости внешней диффузии (0,0143—
0,0186 мин-1), коэффициенты внешнего массопереноса ((4,6—5,5)-10—7 м-с—1) и коэффициенты
внутренней диффузии катионов уранила ((3,86—12,10)-10—12 м2с—1).
Показано, что сорбенты, регенерированные 1 М H2SO4, сохраняют высокую сорбционную
способность по отношению к катионам уранила после, как минимум, 5
циклов сорбции-регенерации.
The laws governing the sorption o f uranyl cations were considered from modeling solutions containing hydrochloric acid. A Dowex HCR-S strong acidic gel-like cation exchange resin and organic-inorganic ion-exchangers based on this material, which had been obtained by modification o f the polymer matrix with zirconium hydrophosphate, were investigated. It was shown that a high sorption ability o f the organic-inorganic composites towards uranyl cations is determined by synthesis conditions and also by composition and morphology of the sorbents. Uranium(VI) can be recovered by 93100% during 120—160 min under static conditions and optimal amount of sorbent per unit of solution volume (2 g dm-3). Uranyl cations were found to be sorbed under mixed-diffusion regime. The rate constants o f film diffusion (0.0143-0.0186min-1), mass transport coefficients ((4.6-5.5)1Сґ7 m s-1) and particle diffusion coefficients o f uranyl cations ((3.86-12.10)10-12 m2 s-1) have been calculated. After regeneration with a 1 M H2SO4 solution, the sorbents were shown to save high sorption ability towards uranyl cations during at least 5 sorption-regeneration cycles.
The laws governing the sorption o f uranyl cations were considered from modeling solutions containing hydrochloric acid. A Dowex HCR-S strong acidic gel-like cation exchange resin and organic-inorganic ion-exchangers based on this material, which had been obtained by modification o f the polymer matrix with zirconium hydrophosphate, were investigated. It was shown that a high sorption ability o f the organic-inorganic composites towards uranyl cations is determined by synthesis conditions and also by composition and morphology of the sorbents. Uranium(VI) can be recovered by 93100% during 120—160 min under static conditions and optimal amount of sorbent per unit of solution volume (2 g dm-3). Uranyl cations were found to be sorbed under mixed-diffusion regime. The rate constants o f film diffusion (0.0143-0.0186min-1), mass transport coefficients ((4.6-5.5)1Сґ7 m s-1) and particle diffusion coefficients o f uranyl cations ((3.86-12.10)10-12 m2 s-1) have been calculated. After regeneration with a 1 M H2SO4 solution, the sorbents were shown to save high sorption ability towards uranyl cations during at least 5 sorption-regeneration cycles.
Опис
Ключові слова
сорбция, катион уранила, гидрофосфат циркония, ионный обмен, кинетика, sorption, uranyl cation, zirconium hydrogen phosphate, ion exchange, kinetics
Бібліографічний опис
Вопросы химии и химической технологии.