Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Результаты исследований По результатам исследования сорбционных свойств отхода построена изотерма адсорбции ионов цинка из водной среды. Изотерма адсорбции ионов цинка сорбентом (пылью зерновой), отражающая изменение сорбционной ёмкости сорбента (A, ммоль/г) относительно равновесной концентрации металла в воде (Ср, моль/дм3), представлена ниже. А, ммоль/г 3.0 4.3 4.0 3.5 3.0 2 J 2.0 1.5 1,0 0,5 0.0 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 Ср, моль/дм 3 Изотерма адсорбции ионов цинка сорбентом (пыль зерновая) Из представленной зависимости видно, что в ходе изотермы имеет место несколько перегибов. В ряде диапазонов равновесных концентраций ионов цинка наблюдается увеличение сорбционной ёмкости образца: 0,001-0,003 моль/дм 3 (что соответствует исходному содержанию ионов металла в пробе 0,0015-0,0046 моль/дм3), 0,006-0,01 моль/дм 3 (при исходном содержании ионов металла в растворе 0,0076-0,0138 моль/дм3), 0,014-0,0195 моль/дм 3 (исходное содержание цинка в среде 0,0184-0,0382 моль/дм3). Обращает на себя внимание постоянство равновесного содержания ионов цинка (0,014 моль/дм3), которое фиксируется в диапазоне исходных концентраций ионов металла 0,0184-0,0291 моль/дм3. Для объяснения фиксируемых изменений в ходе кривой изотермы и установления механизма сорбции в работе использовали известные зависимости, отражающие взаимосвязь сорбционной способности материала от концентрации извлекаемых ионов. Для описания взаимодействия адсорбат-адсорбент и установления механизма сорбции использовали известные зависимости, которые отражают взаимосвязь сорбционной способности материала и концентрации извлекаемых ионов в водной среде. В диапазоне равновесных концентраций ионов цинка в растворе (0,001-0,0140 и 0,0150­ 0,0195 моль/дм3) полученная изотерма описывается уравнением адсорбции Фрейндлиха. Уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха представлено формулой [9] -г ^-Л/ n а = K f C , ( 2 ) где а — величина адсорбции, ммоль/г; Kf — константа равновесия уравнения Фрейндлиха, относящаяся к адсорбционной ёмкости; Ср — равновесная концентрация ионов цинка в растворе, моль/дм3; 1/n — параметр, указывающий на интенсивность взаимодействия адсорбент-адсорбат. Представленное уравнение используется для описания адсорбции на гетерогенной поверхности сорбента. Согласно данной модели, адсорбционные центры на поверхности сорбционного материала обладают различными величинами энергии. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 308-313. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 308-313. © Мытько Д. В, Шибека Л. А., 2024 310