Извлечение ионов токсичных металлов из водных растворов различными катионитами

• Автор: Синякова, Мария Александровна
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 121 с. : ил.

1. Аналитический обзор.

1.1. Ионный обмен.

1. 2. Классификация ионитов.

1. 3. Равновесие ионного обмена.

1.4. Кинетика ионного обмена

1. 5. Селективность ионного обмена.

1. 6. Поведение солей токсичных металлов в воде.

1.7. Сорбция токсичных металлов на карбоксильных катионитах.

1. 8. Защищаемые автором представления о механизме сорбции

ионов токсичных металлов на карбоксльных катионитах.

1. 9. Заключение.

2. Методическая часть.
2.1. Характеристики объектов исследований.
2.2. Используемые реактивы.
2.3. Методы анализа.
2. 4. Методики проведения экспериментов.
3. Экспериментальные результаты.
3.1. Титрование растворов меди II растворами ИаОН в присутствии и в отсутствие ЫаС1.
3.2. Зависимости обменной емкости катионитов от .
3. 3. Зависимости величины и селективности сорбции ионов
меди II, хрома III и бария II от концентрации ионов натрия в растворе.
3. 4. Зависимости величины и селективности сорбции ионов
меди II от их концентрации в растворе.
3. 5. Зависимости величины сорбции ионов меди II и хрома III от степени перевода катионита в натриевую
форму.
3. б. Иследования возможности многократной сорбции ионов
меди II в статических условиях.
3. 7. Исследования сорбции ионов меди II в динамических
условиях.
3. 8. Иследование возможности многократной сорбции ионов
меди II в динамических условиях.
3. 9. Исследования сорбции ионов меди II, бария II и алюминия III при их совместном присутствии в динамических условиях.
3 Регенерация меди II, хрома III, бария II и аяюминия III различными реагентами.
3 Заключение.
Выводы.
Литература


Исследовать зависимости величины и селективности сорбции ионов токсичных металлов на карбоксильных и сульфокатионитах от концентрации конкурирующих ионов натрия в статических условиях. Определить характер зависимости между степенью перевода катионитов в натриевую форму и величиной сорбции ионов токсичных металлов на них. Исследовать сорбцию токсичных металлов в динамических условиях в отсутствие и в присутствии других токсичных металлов и натрия. Определить возможность накопления малорастворимых гидроксидов металлов в матрице катионитов. Исследовать возможность и эффективность регенерации ионов изучаемых металлов из катионитов различными реагентами. Научная новизна. ИаС1, степени перевода катионита из Нформы в натриевую и состава смешанных растворов исследуемых металлов в статических и динамических условиях. Способ накопления токсичных металлов в матрице катионита в ви де малорастворимых гидроксидов. Способ разделения поглощенных металлов прирегенерации катиони
1. Аналитический обзор. Ионный обмен. Явление ионного обмена было открыто в году Томпсоном и Уэем. Одновременно и независимо друг от друга они обнаружили способность почвы обменивать содержащиеся в ней катионы на катионы соприкасающихся с ней растворов. Но следует отметить, что отдельные сообщения о явлениях,связанных с ионным обменом, появлялись задолго до сообщения Томпсона и Уэя. Так, еще Аристотель сообщал, что морская вода теряет часть содержащихся в ней солей при пропускании ее через слой некотрых горных пород или песка. О наблюдениях подобного рода сообщал и Бекон. Однако до года эти явления не исследовались надлежащим образом и не получили теоретического объясния ,3. Открытие ионного обмена повлекло за собой активное исследование различных аспектов этого явления. В гг. Н. Заломанов и И. И. Иванов развили учение о поглотительной способности почв. В г. Гансу удалось получить первые искусственные обменники пермутиты. В тридцатых годах нашего века путем сульфирования бурых углей были получены сульфоугли, превосходящие все созданные ранее минеральные сорбенты и сразу же нашедшие применение для водоумягчения. Благодаря дешевизне и простоте технологии получения сульфоугли широко применяются до настоящего времени. Новой ступенью в развитии теории и практики получения ионообменных материалов явилось создание английскими химиками Адамсом и Холмсом в г. В г. А. С. Смирнов получил первые отечественные органические ионобменные смолы. В г. ДАлелио впервые получил смолы на основе полистирола. Эти продукты, обладая более
упорядоченной структурой, имеют лучшие по сравнению с ранее известными смолами сорбционные, химические и механические характеристики. Получение смол в виде зерен сферической формы дало толчок к дальнейшему увеличению масштаба их производства и использования в промышленности . Б последнее время внимание исследователей привлекают так называемые монодисперсные иониты изза их улучшенных эксплуатационных свойств 3. Классификация ионитов. Все существующие в настоящее время ионообменники можно классифицировать по различным признакам. В зависимости от природы матрицы выделяют иониты неорганические и органические, природные и синтетические. В зависимости от агрегатного состояния жидкие и твердые. В зависимости от состава ионогенных групп моно и полифункциональные содержащие функциональные группы соответственно одного или нескольких видов. По характеру ионогенных групп иониты делятся на катиониты, содержащие отрицательно заряженные группы, аниониты, содержащие положительно заряженные группы, и полиамфолиты, содержащие группы обоих видов. В зависимости от кислотной силы своих функциональных групп катиониты подразделяются на сильно, средне, слабо и очень слабокислотные табл. ПОЗ. Особенности диссоциации ионогенных групп катионитов во многом определяют их ионообменные свойства ,3. Важным, интересным и все еще мало изученным классом катионообменников являются слабокислотные карбоксильные катиониты. Они представляют собой более сложные системы, чем сильнокислотные сульфокатиониты, и обладают рядом интересных особенностей 3.