Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №3.

Изучение литературы, которое первоначально производилось в поисках сведений о рНтнз и поверхностных свойствах ОГ, привело нас к выводу, что не только имевшиеся сведения о сорбции ПМ не были результатами систематических исследований, но что такие систематические исследования отсутствовали и для сорбции простых ионов, особенно в отношении гидрогелей [26]. Обычно объектами сорбционных исследований являлись более или менее охарактеризованные кристаллические ОГ (гетит, акаганеит, оксиды титана - рутил и анатаз, оксид хрома). Кроме того, сорбции катионов обычно уделялось гораздо больше внимания, чем сорбции анионов. Исходя из этого, мы предприняли систематическое исследование сорбции анионов гидрогелями ОГ металлов: Fe, Zr, Cr, Al [27-38]. Сначала в качестве сорбатов использовали фосфат- и арсенат-ионы, позднее к ним добавили C 2 O42-, CrO42-, CO32-, цитрат- и тартрат-ионы. Кроме того, исследовали сорбцию некоторых комплексных анионов, которые, в силу высокой термодинамической устойчивости или особенностей строения, не подвергаются ГГ: [Fe(CN)6](3)4- [54] и [Cr(C 2 O 4 )s]3-. Была исследована зависимость сорбции фосфат- и арсенат-ионов от времени, температуры, концентраций компонентов, наличия и природы ионного фона и кислотно-основных свойств сорбентов [27, 28, 31, 32]. Для оксалат-, карбонат-, хромат-, цитрат- и тартрат-ионов, а также для комплексных анионов температурную зависимость не изучали. Было установлено, что фосфат- и арсенат-ионы, способные изменять свой заряд за счет протолиза в зависимости от кислотности среды, сорбируются в интервале рН 3-13 (где сорбенты могут существовать без растворения) в значительных количествах, независимо от знака заряда поверхности. Анионы же [Fe(CN)6](3)4^ [Cr(C 2 O 4 ) 3 ]3-, заряд которых не зависит от рН, сорбируются только на положительно заряженной поверхности. Скорость установления сорбционного псевдоравновесия для фосфат- и арсенат- ионов при комнатной температуре для ОГ железа и циркония составляет 10 мин. и 2 ч. соответственно, а для хромогеля - сутки. Изотермы сорбции принадлежат к нескольким разновидностям (см. рис. 5), все они полностью или частично могут быть обработаны по уравнению Ленгмюра (для фосфата и арсената в ряде случаев получаются ступенчатые изотермы, 1-я ступень которых описывается уравнением Ленгмюра). 3- Рис. 5. Примеры изотерм сорбции: (а) [Fe(CN) ] -ионов на Fe-гелях, рН 7, б/ф; (б) фосфат- 6 ОС 3 4 ионов на Fe-гелях, рН 4, б/ф; (в) [Fe(CN) ] -ионов на Zr-гелях, рН 6, 0,5 М NaCl; (г) [Fe(CN) ] - oc 6 oc 6 ионов на Zr-гелях, рН 6, 0,167 М Na SO ; (д) фосфат-ионов на Cr-гелях, рН 11, 0,5 М NaC1; ос 2 4 ОС (е) арсенат-ионов на Fe-гeлях, рН 9, б/ф ос 28