Курсовая работа: Синтез сорбента нековалентно-модифицированного арсеназо I. Сорбционное извлечения Cu (II) из хлоридных растворов
Из данного рисунка следует, что максимальная степень извлечения арсеназо I (80%), наблюдается для сорбента, обработанного ПГМГ ГХ при рН 3 – 4. Для сорбентов обработанных, ПДДГ и ПГМГ Ф, степень извлечения при рН 2 – 3 составила 50 и 20 % соответственно. В сильнокислой области и при переходе в область нейтрального pH степень извлечения монотонно убывает.
(1) – ПГМГ ГХ; (2) – ПДДГ; (3) – ПГМГ Ф; С(ПГ) = 0,1 г/л; С(арсеназо I)=1 г/л; mc =0,1г; t=15 мин
Рисунок 4 – Зависимость степени сорбционного извлечения арсеназо I кремнеземом, модифицированным ПГ, от кислотности среды
2.4 Изотермы сорбции арсеназо Iна кремнеземах, модифицированных различными полигуанидинами
В экспериментально определенных оптимальных условиях строили изотермы сорбции арсеназо I на сорбентах, модифицированных полигуанидинами (ПГ) (рисунок 5,6). Время установления сорбционного равновесия во всех случаях не превышало 15 минут. Сорбционную емкость рассчитывали по формуле 2.
Из приведенных изотерм сорбции (рисунок 5), видно, что при равной концентрации всех полигуанидинов (0,1 г/л), которыми обрабатывали сорбенты, сорбционная емкость различается. И составляет для сорбента, обработанного ПГМГ ГХ – 2,5 мкмоль/г; ПДДГ – 1,7 мкмоль/г; ПГМГ Ф – 0,6 мкмоль/г. Скорее всего это связанно с тем, что в различных полигуанидинах, содержится различное количество олигомеров, которые прочно закрепляются на поверхности кремнезема. И при этом эти олигомеры занимают не всю поверхность сорбента.
(1) – ПГМГ ГХ; (2) – ПДДГ; (3) – ПГМГ Ф; С(ПГ) = 0,1 г/л; mc =0,1 г; t=15 мин; (1) – рН 3-4; (2), (3) – рН 2 - 3
Рисунок 5 - Изотерма сорбции арсеназо Iкремнеземом, модифицированным ПГ
Как видно из ниже приведенного рисунка, при концентрации полигуанидинов 1 г/л, сорбционная емкость трех сорбентов практически одинакова и составляет 7 мкмоль/л. Вероятнее всего, это свидетельствует о том, что при данной концентрации полимеров, в растворах содержится достаточное количество олигомеров, прочно удерживаемых на сорбенте, и при этом они занимают всю поверхность сорбента.
Так же было установлено, что при пропускании через кремнезем, модифицированный арсеназо I, 25 мл раствора хлорида натрия (С = 10 г/л) либо 1 М раствора хлороводородной кислоты, органический реагент в незначительной степени десорбировался с поверхности кремнезема. Таким образом, при подборе оптимальных условий данный модифицированный сорбент можно использовать и в сильнокислых областях.
(1) – ПГМГ; (2) – ПДДГ; (3) – ПГМГ Ф; С(ПГ) = 1 г/л; mc =0,1г; t=15 мин; (1) – рН 3-4; (2), (3) – рН 2 - 3
Рисунок 6 - Изотерма сорбции арсеназо I кремнеземом, модифицированным ПГ
2.5 Влияние кислотности среды на степень сорбционного извлечения меди (II)
С целью определения оптимальной кислотности среды для максимального извлечения Cu (II) в ряд мерных пробирок с притертыми пробками вносили 1 мл раствора (СCu ( II ) = 5 мкг/мл), добавляли HCl или NaOH для создания необходимой кислотности и дистиллированную воду до объема 10 мл. Кислотность среды варьировали от рН 2 до pH 7. Далее проводили операции по методике, указанной в разделе 2.2.2. Рассчитывали степень извлечения и строили зависимость в координатах: степень извлечения (R, %) – кислотность среды (pH) (рисунок 7).
mc =0,1г; t=15 мин; С(Сu (II))= 5 мкг/мл
Рисунок 7 – Зависимость степени сорбционного извлечения меди (II) кремнеземом, модифицированным арсеназо I, от кислотности среды
Из данного рисунка видно, что оптимальный диапазон извлечения меди (93-95%) pH 4,3 – 4,9.
2.6 Изотерма сорбции меди (II) сорбентом, модифицированным арсеназо I, из хлоридных растворов
Важной количественной характеристикой сорбента является сорбционная ёмкость. Она характеризует максимально возможное количество ионов металла, которое сорбент способен извлекать из раствора в оптимальных условиях.
В экспериментально определенных оптимальных условиях построена изотерма сорбции (рисунок 8). Время установления сорбционного равновесия не превышало 15 минут.
mc =0,1г; t=15 мин; рН 4,5-5,0
Рисунок 8 – Изотерма сорбции меди (II) сорбентом из хлоридных растворов
Из горизонтального участка изотермы определена сорбционная емкость сорбента, которая составляет 0,025 ммоль/г.
ВЫВОДЫ