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

Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. Вып. 5. 2021. Т. 11, № 2. С. 87-91. Transactions Ко1а Science Centre. Chem istry and Materials. Series 5. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 87-91. Научная статья УДК 66.081:546.185:546.824 DO I:10.37614/2307-5252.2021.2.5.017 ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ФОСФАТОВ ТИТАНА НА СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА Полина Евгеньевна Евстропова Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева КНЦ РАН, Апатиты Россия, polinaevstropova@yandex.ru Аннотация Исследован процесс сорбции ионов свинца, цинка, кадмия и кобальта из водных растворов на титансодержащих сорбентах различного состава. Сорбционное равновесие определяли с помощью моделей сорбции Ленгмюра, Фрейндлиха и Темкина. Установлено, что процесс сорбции ионов металлов на сорбентах с максимальной вероятностью описывается уравнением Ленгмюра. Полученные данные позволили определить сродство металла к сорбенту и составить ряд селективности. Ключевые слова: титановая соль, фосфат титана, сорбент, сорбционные свойства, сорбционное равновесие, изотермы сорбции Original article INFLUENCE OF THE STRUCTURE OF TITENIUM PHOSPHATE ON SORPTION PROPERTIES Polina E. Evstropova Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f KSC RAS, Apatity, Russia, polinaevstropova@yandex.ru Abstract The process of sorption of lead, zinc, cadm ium and cobalt ions from aqueous solutions on titanium -containing sorbents of various compositions is studied. Langmuir, Freundlich and Temkin models were used to determ ine sorption equilibrium . It was found that the process of sorption of metal ions on sorbents is described with the maximum probability by the Langmuir equation. The data obtained made it possible to determ ine the affinity of the metal to the sorbent and to compose a selectivity series. Keywards: titanium salt, titanium phosphate, sorbent, sorption properties, sorption equilibrium , sorption isotherms Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам. Очистка природных и сточных вод от катионов тяжелых металлов для обеспечения безопасности источников подземных вод и управление качеством водоподготовки — важная составная часть комплекса мероприятий по снижению отрицательного воздействия антропогенных и техногенных факторов на водные объекты [1, 2]. В зависимости от поставленных задач эффективность работы сорбента определяется его максимальной емкостью при коллективной сорбции или селективностью к удалению целевого компонента из сложных растворов. Ранее нами были синтезированы фосфаты титана из кристаллического прекурсора СТМ — T iO SO ^ ^O , который был получен из сфенового концентрата [3]. В зависимости от условий синтеза можно получать аморфные TiO(OH)H2PO4-2H2O (TiOP) или кристаллические Т ^Ш РО ^ -Ш О (a-TiP) материалы. Различный состав и структура синтезированных соединений может оказывать влияние на их сорбционные свойства. В рамках данных исследований показана возможность использования фосфата титана для удаления катионов тяжелых металлов из водных сред. Для оценки возможности его практического применения изучены сорбционные равновесия в реагирующих системах, что позволяет получить информацию о природе взаимодействия между сорбентом и частицами сорбата, а также о механизме процесса. Процесс сорбции изучали при температуре 25 °С методом ограниченного объема из водных растворов солей нитратов металлов значении при рН = 6. В качестве объектов исследований были выбраны катионы свинца, цинка, кадмия, кобальта, цезия и стронция, что обусловлено их широким распространением в сточных водах различных производств. Концентрация металла в растворе © Евстропова П. Е., 2021 87