Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 6/2018(9))

В работе использовали модельный раствор, содержащий ионы металлов Cu2+, Ni2+, Co2+, Fe3+, Al3+, Mn2+, Cd2+, Zn2+ и Pb2+ с концентрацией 10 мг/л и Cr3+ 6 мг/л и природные воды. Навески волокнистого сорбента массой 0,1-0,2 г помещали в конические колбы вместимостью 50 мл, добавляли 15 мл дистиллированной воды и встряхивали в течение 15 мин. Раствор отделяли от волокна, определяли рН равновесного раствора. Если рН раствора соответствовал 8,0-8,5 при использовании щелочной формы сорбента, его применяли в дальнейшей работе. В стаканы вместимостью 50 мл добавляли 10 мл дистиллированной воды и 5 мл раствора, содержащего сумму определяемых металлов, регулировали кислотность с точностью до ±0,1, варьируя рН в интервале от 1 до 9. В раствор вводили по 1 мл буферных растворов с соответствующим значением рН и 0,5 мл использовали для смачивания навески волокна. Эксперимент проводили в статических условиях. Для этого приготовленный раствор и сорбент помещали в конические колбы и встряхивали 1 ч на перемешивающем устройстве до установления равновесия. Контролировали рН раствора после установления равновесия. Все процессы вели при комнатной температуре. Десорбцию 15 мл смеси кислот (HNO 3 + HCl) выполняли в конических колбах вместимостью 50 мл, перемешивая раствор с волокном в течение 30 мин. При работе с природными водами использовали динамический вариант сорбции: пробу объемом 1-3 л помещали в сорбционную систему, состоящую из емкости для образцов и хроматографической колонки, наполненной волокном массой 0,2-0,5 г. Воду пропускали со скоростью 5-10 мл/мин, десорбцию выполняли при скорости 2 мл/мин. Измерения массовой концентрации ионов металлов проводили методами масс-спектрометрии и атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборах ELAN 9000 DRC-e (Perkin-Elmer, США) и ICPE-9000 (Shimadzu, Япония). Результаты и их обсуждение На основании полученных данных рассчитывали степени извлечения (R, %) и коэффициенты распределения (Kd) ионов металлов из водных растворов и получали их зависимости от рН исходного и равновесного растворов. Извлечение считали количественным, если коэффициент распределения для данного элемента превышал 1000 мл/г. На основании зависимостей R = f (pH) и Kd = f (pH) для систем водный раствор-волокно определены диапазоны pH, в которых извлечение происходит наиболее полно. Данные представлены в таблице 2. Таблица 2 Диапазон рН водного раствора при максимальных величинах коэффициентов распределения (Kd > 1000 мл/г) Меп+ Cu2+ Ni2+ Co2+ Fe^ Al3+ Mn2+ Cd2+ N Pb2+ Cr^ ФИБАН АК-22 рН 3-5 6 6-7 4-6 4-5 - - - 4 4-5 ФИБАН АК-22-1 рН 3-9 6-7 6-7 5-8 5-8 7 6-7 7 5-8 5-9 ФИБАН А-5 рН 3-10 5-8 6 3-10 3-10 - 5-7 5-8 4-10 3-10 ФИБАН А-5(Ы) рН 4-7 6-7 6-7 4-6 4-7,5 6 6-7 6-7 4-6 4-6 82