Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №3.

Гусак Сергей Андреевич - к.т.н., старший научный сотрудник; e-mail: gusnat@goi.kolasc.net.ru; Наумов Андрей Вадимович - старший научный сотрудник; e-mail: naumovandreyvadimovich@ yahoo.com; Караваева Елена Владимировна - научный сотрудник; e-mail: naumovva@goi.kolasc.net.ru. УДК 541.182.644:541.183.24 ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ АМОРФНЫХ ОКСИГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К АНИОНАМ С.И. Печенюк Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И В. Тананаева КНЦ РАН Ан н о та ци я Кратко изложены основные результаты систематического фундаментального исследования сорбции 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. К лю ч е вы е слова : сорбция, сорбционный комплекс, поверхностный заряд, изотерма сорбции, извлечение, механизм сорбции, точка нулевого заряда. В предыдущей статье [1] описаны исследования сорбции анионных комплексов платиновых металлов на оксигидроксидах. Было обнаружено новое физико-химическое явление - гетерогенный гидролиз, и были описаны замечательные сорбционные свойства аморфного оксигидроксида железа(Ш), проявляющиеся в этом процессе. Как известно, высокими сорбционными свойствами обладают не только аморфные оксигидроксиды железа(Ш), но также оксигидроксиды Ti(IV), Zr(IV), Al(III), Cr(III) и др. Естественно возникал вопрос: присущи ли закономерности, найденные нами для феррогеля, аморфным оксигидроксидам других металлов? Исследования феррогелей привели нас к убеждению, что для всех металлов, образующих труднорастворимые оксигидроксиды (ОГ), могут быть получены их гели с заданными сорбционными свойствами, в числе которых будет способность к гетерогенному гидролизу (ГГ). Исходя из этого, проведено сравнительное изучение сорбционных свойств ОГ ряда металлов с целью создания теоретической модели для прогнозирования условий извлечения металлов- комплексообразователей из комплексообразующих сред ОГ-сорбентами [2-12]. Для ОГ Ti(IV), Zr(IV), Sn(IV), In(III), Cr(III), Al(III), Sm(III), Co(II), Zn(II) изучены химические составы ОГ (гидро- и ксерогелей) методами капельного титрованияи химического анализа образцов, их кислотно-основные свойства методом точки нулевого заряда (ТНЗ) и их сорбционная активность в реакциях гетерогенного гидролиза (индикаторные реакции ГГ [IrCl6]2- и [RhCl6]3-). Цель этой части работы: установить взаимосвязь между фундаментальными свойствами катионов (табл. 1), образующих ОГ, и сорбционными (поверхностными) свойствами ОГ. Все изученные нами случаи образования ОГ металлов при нейтрализации раствора соли металла щелочью разделяются на 2 типа. Первому типу соответствует резкий излом кривой титрования при величине отношения ОН/Ме, далекой от точки эквивалентности, с последующим медленным ростом величины этого отношения при одновременном резком росте рН суспензии. К этому типу относятся Ti(IV), Zr(IV), Cr(III), Al(III). Второму типу отвечает резкий излом 20