Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 186-192. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 186-192. (5) Изучение кинетики сорбции ионов Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+ проводили на модельных растворах статическим методом. Обработку экспериментальных данных осуществляли по уравнениям химической кинетики псевдопервого (уравнение Лагергрена [12]) и псевдовторого (уравнение Хо и Маккея [13]) порядка и по уравнениям в координатах их линейных форм (уравнения 4 и 5 соответственно): - ln (а - at ) = ln а + к •t (4) t at где к — константа скорости реакции; t — время от начала процесса сорбции. Расчет сорбционной емкости (at) в момент времени t от начала процесса сорбции емкости образца Mg-A l СДГ осуществляли по уравнению at =(Сн - Ct)У •т - \ (6) где Си и Ct — начальная и в момент времени t концентрация ионов Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+ в растворе, ммоль/л, соответственно; V — объем раствора, л; m — масса навески образца, г. — = (к •а1 )-1 + ар‘ •t , Р езультаты и обсуждение По данным РФА, ДТА и химического анализа, полученный образец представлял собой слоистый гидроксид состава Mg4Ah(OH)i2-CO3-3H2O с хорошо выраженной структурой и удельной поверхностью («S^) 43,82 м2/г. Более подробно физико-химические свойства образца представлены в работе [14]. На рис. 1 представлены полученные экспериментальные данные по изучению равновесных характеристик образца Mg-A l СДГ. Рис. 1. Изотермы сорбции ионов Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+ на образце Mg-Al СДГ Емкость адсорбционного монослоя (а») и константы адсорбционного равновесия (кр) M g-A l СДГ по отношению к ионам Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+ Обработка результатов экспериментов по линейным формам уравнений Фрейндлиха (4) и Ленгмюра (5) (рис. 2) показала, что коэффициенты детерминации R2 для уравнений Ленгмюра, описывающих процесс сорбции, лежат в диапазоне 0,985-0,999, в то время как для уравнений Фрейндлиха — 0,780-0,914. Таким образом, уравнение Ленгмюра более точно описывает процессы сорбции ионов Co2+, Cu2+, Sr2+ и Cs+ на синтезированном образце Mg-Al СДГ. Исходя из того, что тангенс угла наклона прямых (рис. 2) tg a = 1/®», а отрезок, отсекаемый на оси у, пропорционален 1/(а<юкр), были рассчитаны емкости адсорбционного монослоя Mg-Al СДГ по отношению к ионам Co2+, Cu2+, Sr2+и Cs+ и константы адсорбционного равновесия уравнения Ленгмюра (табл.). Ион а» , ммоль/г (мг-экв/г) кр, л/ммоль Co2+ 2,133 (4,266) 1,149 Cu2+ 2,209 (4,418) 1,845 Sr2+ 1,883 (3,766) 2,094 Cs+ 3,477 (3,477) 1,965 © Копкова Е. К., Майоров Д. В., 2023 188