Вестник Кольского научного центра РАН. 2017, №2.

Н. Л. Рыжук, Н. В. Мудрук, А. А. Широкая затруднений. Ион стронция имеет меньший радиус и, следовательно, более гидратирован. Его проникновение вглубь сорбента сопровождается рядом процессов — дегидратацией функциональных групп и входящего в ионит катиона, координацией катиона внутри матрицы ионита. Все это требует значительных энергетических затрат, и сорбционный процесс обмена стронция протекает довольно медленно, равновесие наступает примерно через 16 ч. На графике видно, что за 60 мин емкость фосфата титана по стронцию составляет 123 мг/г, или 60 % от его максимальной емкости. Очевидно, что вначале сорбция происходит на энергетически выгодных реакционных центрах, расположенных на поверхности ионита. Далее процесс протекает достаточно медленно, что может быть обусловлено действием сил отталкивания одноименно заряженных ионов при проникновении Sr2+вглубь сорбента. Выводы 1. Исследована сорбция ионов Cs+ и Sr2+ из водных растворов мезопористым фосфатом титана. Наличие Ы 2 В 0 4 сильнокислотных функциональных групп позволяет эффективно очищать технологические стоки от выбранных катионов при низких значениях рН. 2. Построены изотермы сорбции, позволяющие оценить максимальную сорбционную емкость по отношению к исследуемым катионам, которая составляет по катиону цезия — 190 мг/г, по катиону стронция — 208 мг/г. Показано, исследуемый ионит обеспечивает практически полную очистку от данных катионов при их исходной концентрации в растворе до 500 мг/л. 2. Установлено, что сорбционное равновесие процесса ионного обмена для ионов цезия наступает за 30 мин, при этом сорбционная емкость достигает своего максимального значения 190 мг/г. Для катионов Sr2+ сорбционное равновесие наступает через 16 ч, что обусловлено стерическими затруднениями при миграции более гидратированных ионов стронция в матрице ионита. ЛИТЕРАТУРА 1. Serre C., Taulelle F., Ferey G. Rational design of porous titanophosphates // Chem. Commun. 2003. Vol. 5. P. 2755­ 2765. 2. Clearfield A. Role of ion-exchange in solid-state chemistry // Chem. Rev. 1988. Vol. 8 8 . Р. 125-148. 3. Ludmany A., Tokor G, Nady L. G. Preparation, qualification and application of titanium phosphate inorganic sorbents // Radiochem. Radioanal. Letter. 1980. Vol. 45, No. 6 . P. 387-389. 4. Димова Л. М. Неорганические ионообменники Иркутск: ИГУ, 2012. 62 с. 5. Физико-химическое обоснование использования TiOHPO 4 для очистки жидких радиоактивных отходов / Э. П. Локшин [и др.] // Радиохимия. 2003. Т. 45, № 4. С. 357-361. 6 . Proton conductivity mechanism and thr stability of sol-gel titanium phosphates / S. S. Hogarth et al. // Solid state ionics. 2007. Vol. 177. Р. 3389-3394. 7. Bortun A., Bortun L., Clearfield A. Synthesis and characterization of novel layered titanium phosphate // J. Mater. Res. 1996. Vol. 11, No. 10. Р. 2490-2498. 8 . Li Y. J., Whittingham M. S. Hydrothermal synthesis of new metastable phases: preparation and intercalation of a new layered titanium phosphate // Solid State Ionic. 1993. Vol. 63­ 65. Р. 391-395. Сведения об авторах Рыжук Наталия Леонидовна — инженер Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева КНЦ РАН E-mail: ryguk@chemy.kolasc.net.ru Мудрук Наталья Владимировна — младший научный сотрудник Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева КНЦ РАН E-mail: kirichnv@gmail.com Широкая Анна Александровна — и. о. младшего научного сотрудника Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В . Тананаева КНЦ РАН E-mail: serenity@mail.ru ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2017 (9) 79