Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

для никеля. Дальнейшее увеличение времени контакта фаз (до 240 мин) привело к снижению степени извлечения для данных элементов. Это, по-видимому, связано с тем, что в начальный момент времени поверхность SiO 2 характеризуется наличием большого количества активных центров. Сорбционные процессы протекают быстро и обычно контролируются процессом диффузии из объема раствора к поверхности сорбента [23]. Снижение степени извлечения при дальнейшем увеличении времени контакта может быть связано с насыщением поверхности SiO 2 ионами металлов с последующими процессами десорбции [25], а также старением поверхности SiO 2 . Рис. 3. Зависимость степени извлечения: а — ванадия (V); б — никеля (II) от длительности процесса. Условия эксперимента: t = 40 °С; Т:Ж = 1:50; рН = 4, С(У)исх = 1 г/л, С(№)исх = 0,4 г/л Известно, что рН раствора является одним из наиболее важных параметров, влияющих на сорбцию металлов на различных сорбентах, из-за его влияния на валентность и формы нахождения ионов металлов в водных растворах, а также на химический состав поверхности сорбентов. Картина зависимости степени извлечения ионов ванадия и никеля на поверхности SiO 2 от рН среды представлена на рис. 4. Исходная концентрация ванадия в растворе составляла 1 г/л, никеля — 0,4 г/л. Как видно из рис. 4, а, кислая область является более оптимальной для процесса сорбции ванадия. При рН раствора 4,0-5,0 степень извлечения ванадия снижается с увеличением рН раствора, в то время как в области рН раствора 6,0-8,0 степень извлечения незначительно колеблется. Эти явления могут быть связаны с поверхностным зарядом на гидратированых ионах ванадия, поскольку рН может влиять на протонирование и депротонирование поверхностных функциональных групп. Анализ изменения величины электрокинетического потенциала показал, что перезарядка поверхности кремнезема происходит при рН ~ 7, в то время как ионы ванадия в диапазоне рН, равном 2-7, существует в основном как н у О5~ и н V о 4~ [26]. V10^28 Н2V10O28 L J О 4 рН 40 30 10 0 4 и 6 рН Рис. 4. Зависимость степени извлечения: а — ванадия (V); б — никеля (II) от рН. Условия эксперимента: Т:Ж = 1:50; 20±1 °С, 60 мин 10 б 0 2 8 В результате комплексы, образованные с данными полианионами и SiO 2 , были электронейтральными, что способствовало тому, что анионы в растворе мигрировали на поверхность кремнезема и обменивались поверхностным гидроксилом, что инициировало процесс сорбции ванадия на кремнеземе. При повышении рН сорбция ванадия в интервале 7,0-9,0 снижается в связи с преобладанием 2 5 6