Сорбційне вилучення меркурію(ІI) у вигляді комплексу з кармоазіном на аніоніті АВ-17-8 у динамічному режимі
Вантажиться...
Дата
2019
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Із залученням динамічних і кінетичних кривих, що враховують зміну коефіцієнту
швидкості процесу сорбції від часу його протікання проведено оцінку механізму
формування адсорбційних шарів у сорбційної колонці при вилученні комплексу
меркурію(ІІ) з 4-сульфо-2(4′-сульфонафталін-1′-азо)нафтолом-1) поверхнею аніонообмінника АВ-17-8 у динамічному режимі. На підставі розрахованих масообмінних
коефіцієнтів процесу сорбції та відповідної ізотерми встановлено оптимальні умови
вилучення комплексу, а саме: об’ємна швидкість пропускання сорбату через сорбційну
колонку становить не менш – 2 см3
/хв.; діаметр колонки – 10,0 мм; мінімальна наважка
сорбенту – 0,05 г; діаметр зерен іоніту – 0,43÷0,50 мм. Одержані данні в подальшому
можуть бути використані для розробки тест-системи у варіанті індикаторної трубки, а
також і кількісного сорбційно-спектроскопічного визначення меркурію(ІІ) у водах різних категорій.
С использованием динамических и кинетических кривых, учитывающих изменение коэффициента скорости процесса сорбции от времени его продолжительности, проведена оценка механизма формирования адсорбционных слоев в сорбционной колонке при извлечении меркурия(ІІ) в виде комплекса с 4-сульфо-2(4′-сульфонафталин1′-азо)нафтолом-1 поверхностью анионообменника АВ-17-8 в динамическом режиме. На основании рассчитанных масообменных коэффициентов процесса сорбции и соответствующей изотермы установлены оптимальные условия извлечения комплекса, а именно: объемная скорость пропускания сорбата через сорбционную колонку составляет не менее – 2 см3 /мин; диаметр колонки – 10,0 мм; минимальная навеска сорбента – 0,05 г; диаметр зерен ионита – 0,43÷0,50 мм. Полученные данные в дальнейшем могут быть использованы для разработки тест-системы в варианте индикаторной трубки, а также и количественного сорбционно-спектроскопического определения меркурия(ІІ) в водах различных категорий.
In present paper, the kinetic features of mercury(II) adsorption from dilute aqueous solutions in a dynamic mode was studied. Using dynamic and kinetic curves that take into account the change in the rate coefficient of the sorption process versus its duration, the mechanism of the formation of adsorption layers in the sorption column during the sorption of mercury (II) in the form of its complex with 4-sulfo-2-(4′-sulfonaphthalene-1′-azo)naphthol-1 (Carmoasine) which formed after coresponding redox-reaction by surface of the organopolymer anion exchanger AV-17-8 in dynamic mode. Azo dye carmoazine, which is a selective reagent for mercury(II), was used for its preliminary binding to a strong complex prior to sorption removal. The main process that determines the adsorption interaction in the studied system is the electrostatic attraction of the anionic complex to the positively charged surface of the anionite and the formation of a strong monolayer. The additional fixation of complex is due to the hydrophobic interactions between its molecules and the phenyl radicals of the AV-17- 8 matrix. Based on the calculated mass transfer coefficients of the sorption process and the corresponding sorption isotherm, the optimal conditions for the extraction of the complex are established, namely: the volumetric rate of transmission of the sorbate through the sorption column is at least – 2 cm3 /min; column diameter – 10.0 mm; the minimum weight of the sorbent is 0.05 g; the diameter of the ionite grains is 0.43 ÷ 0.50 mm. Based on the complex of the experimental results obtained and their interpretation, taking into account the known provisions, a mechanism of sorption in the dynamic mode and the formation of adsorption layers in the studied system was proposed. The data obtained can then be used to develop a test system in the form of an indicator tubes and as well as for quantitative sorption-spectroscopic determination of mercury(II) in various categories of waters.
С использованием динамических и кинетических кривых, учитывающих изменение коэффициента скорости процесса сорбции от времени его продолжительности, проведена оценка механизма формирования адсорбционных слоев в сорбционной колонке при извлечении меркурия(ІІ) в виде комплекса с 4-сульфо-2(4′-сульфонафталин1′-азо)нафтолом-1 поверхностью анионообменника АВ-17-8 в динамическом режиме. На основании рассчитанных масообменных коэффициентов процесса сорбции и соответствующей изотермы установлены оптимальные условия извлечения комплекса, а именно: объемная скорость пропускания сорбата через сорбционную колонку составляет не менее – 2 см3 /мин; диаметр колонки – 10,0 мм; минимальная навеска сорбента – 0,05 г; диаметр зерен ионита – 0,43÷0,50 мм. Полученные данные в дальнейшем могут быть использованы для разработки тест-системы в варианте индикаторной трубки, а также и количественного сорбционно-спектроскопического определения меркурия(ІІ) в водах различных категорий.
In present paper, the kinetic features of mercury(II) adsorption from dilute aqueous solutions in a dynamic mode was studied. Using dynamic and kinetic curves that take into account the change in the rate coefficient of the sorption process versus its duration, the mechanism of the formation of adsorption layers in the sorption column during the sorption of mercury (II) in the form of its complex with 4-sulfo-2-(4′-sulfonaphthalene-1′-azo)naphthol-1 (Carmoasine) which formed after coresponding redox-reaction by surface of the organopolymer anion exchanger AV-17-8 in dynamic mode. Azo dye carmoazine, which is a selective reagent for mercury(II), was used for its preliminary binding to a strong complex prior to sorption removal. The main process that determines the adsorption interaction in the studied system is the electrostatic attraction of the anionic complex to the positively charged surface of the anionite and the formation of a strong monolayer. The additional fixation of complex is due to the hydrophobic interactions between its molecules and the phenyl radicals of the AV-17- 8 matrix. Based on the calculated mass transfer coefficients of the sorption process and the corresponding sorption isotherm, the optimal conditions for the extraction of the complex are established, namely: the volumetric rate of transmission of the sorbate through the sorption column is at least – 2 cm3 /min; column diameter – 10.0 mm; the minimum weight of the sorbent is 0.05 g; the diameter of the ionite grains is 0.43 ÷ 0.50 mm. Based on the complex of the experimental results obtained and their interpretation, taking into account the known provisions, a mechanism of sorption in the dynamic mode and the formation of adsorption layers in the studied system was proposed. The data obtained can then be used to develop a test system in the form of an indicator tubes and as well as for quantitative sorption-spectroscopic determination of mercury(II) in various categories of waters.
Опис
Ключові слова
меркурій(ІІ), кармоазін, сорбція, кінетика, динамічний режим, меркурий(ІІ), кармоазин, сорбция, кинетика, динамический режим, mercury(II), sorption, oranopolymeric anion-exchangers, AV-17-8, carmoazine, dynamic mode
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald