Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

УДК 541.182.644:541.183.24 ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИИ АНИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ С.И. Печенюк Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. ИВ. ТананаеваКНЦРАН Аннотация Кратко изложены основные результаты систематического фундаментального исследования сорбции анионных комплексов платиновых металлов, хрома и железа и анионов-загрязнителей окружающей среды (арсенат, хромат, фосфат, оксалат) аморфными оксигидроксидами железа, циркония, алюминия и хрома. Представлены механизмы сорбции в свете современных воззрений на взаимодействие ионов с электрически заряженной поверхностью и образование поверхностных сорбционных комплексов. Ключевые слова: сорбция, сорбционный комплекс, поверхностный заряд, изотерма сорбции, извлечение, механизм сорбции, точка нулевого заряда. Систематическое фундаментальное исследование сорбции анионов оксигидроксидами проводилось с 1975 г. по 2012 г. включительно. В разные годы в этой работе принимали участие сотрудники ИХТРЭМС КНЦ РАН: Л.Ф. Кузьмич, Е.И Дементьева, А.Г. Касиков, Е.В. Калинкина, Т.Г. Кашулина, С.И. Матвеенко, В.В. Семушин, Ю.П. Семушина, ДП. Домонов. На основе полученных данных были защищены 4 кандидатские диссертации (А.Г. Касиков, Т.Г. Кашулина, Е.В. Калинкина и Ю.П. Семушина) и докторская диссертация автора. Для удобства изложения материал представлен в виде двух статей, первая из которых посвящена преимущественно анионным комплексам платиновых металлов, а вторая (см. в следующем выпуске журнала) - другим анионам. Сорбционный метод концентрирования микрокомпонентов растворов и (или) очистка растворов от микропримесей позволяет обрабатывать большие объемы растворов без изменения их состава и внесения дополнительных загрязнений, в отличие от реагентных методов, а также экстракции. Поэтому сорбция, по-видимому, никогда не исчезнет из практики. Однако успешное применение сорбции требует правильного выбора сорбента и условий его применения, для чего необходимо знание механизма сорбционного процесса. Процессы же сорбции очень разнообразны и радикально различаются по своим механизмам (комплексообразовательная, ионообменная, электростатическая, гидролитическая сорбция и проч.). Первыми объектами изучения из числа анионных сорбатов являлись комплексные анионы платиновых металлов. Имевшаяся на 1975 г. литература по концентрированию благородных металлов (БМ) [например, 1-3] и ознакомление с состоянием производства на комбинатах «Североникель» и «Норильский никель» показало, что имеется ряд многочисленных проблем в области извлечения БМ из различных технологических растворов, что создавало широкое поле деятельности для исследователей, владеющих одновременно техникой сорбционных исследований, работы с БМ и знаниями и навыками в области координационной химии. В качестве адсорбентов были выбраны оксигидраты металлов (или, как теперь принято выражаться, оксигидроксиды). Под оксигидроксидами подразумеваются труднорастворимые соединения типа МОх(ОН)у. Выбор был обусловлен простотой синтеза, доступностью и дешевизной этих сорбентов, простотой их регенерации и извлечения из них ценных компонентов. Из совокупности изученной литературы следовало, что в процессах сорбционного концентрирования БМ из водных растворов большую роль играет взаимодействие сорбируемых ионов или молекул с водой. В случае комплексных ионов сорбата - это гидролиз с последующим депротонированием аквапроизводного, в случае простых ионов - присоединение гидроксилов или протонов [4, 5]. Это тесно связывает между собой теорию сорбции, координационную А/Л т ш г А 64