Вестник Кольского научного центра РАН. 2017, №2.

Н. Л. Рыжук, Н. В. Мудрук, А. А. Широкая По мере увеличения рН степень сорбции для изучаемых элементов возрастает. Поведение катионов металлов при сорбции фосфатом титана определяется количеством, качеством функциональных групп, а также структурой сорбента. Наличие дигидрофосфатных групп в данном ионообменнике предполагает ступенчатую диссоциацию ионообменных групп. Методом потенциометрического титрования показано, что рК первой ступени диссоциации находится в области рН = 2,3, рК 2 = 6,2, что позволяет эффективно очищать растворы как в кислой, так и в щелочной области рН. Сорбент позволяет эффективно удалять катионы цезия из очищаемого раствора при рН = 1, степень сорбции в этом случае составляет 170 мг/г, или 88,5 % от исходного содержания цезия в растворе (рис. 1). Максимальная степень сорбции для данного иона в нейтральной и щелочной среде составляет 192 м гт -1. Для ионов стронция сорбционная активность фосфата титана существенно зависит от рН исходного раствора. C увеличением основности раствора увеличивается степень диссоциации функциональных групп и, следовательно, ионообменная способность фосфата титана. Емкость сорбента по отношению к ионам стронция увеличивается от 60 м г т - 1 в кислых средах до 208 м г т " 1 в щелочных средах (рис. 1). При этом сорбционная способность материала по стронцию составляет более 50 % от теоретической обменной емкости. Как видно из представленных результатов (рис. 2), исследуемый ионит обладает хорошей сорбционной способностью по отношению к исследуемым ионам металлов. На всех изотермах отмечается резкий подъем сорбции в области малых равновесных концентраций ионов металлов и предела насыщения, который позволяет оценить статическую емкость сорбента в выбранных условиях. Количество поглощенного катиона металла закономерно увеличивается по мере возрастания его содержания в исходном растворе до 1 г/л, а затем остается неизменным, что связано с возникновением диффузионных затруднений в прохождении катионов через слой формирующегося продукта на поверхности сорбента. Судя по показателю степени сорбции (рис. 3), исследуемый ионит обеспечивает практически полную очистку от ионов металлов в растворах с исходной концентрацией до 500 мг/л. Ср, г/л Рис. 2. Изотермы сорбции ионов цезия и стронция на фосфате титана ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2017 (9) 77