Изотермы адсорбции перренат-ионов золошлаковыми отходами тепловых электростанций
Аннотация
Цель. Описание изотерм адсорбции перренат-ионов золошлаковыми отходами тепловых электростанций с позиций моделей Ленгмюра и Фрейндлиха.
Методы. Сорбцию проводили на модельных растворах в диапазоне концентраций аналита от 0,10 до 0,40 мг/см3 при рН = 2 и рН = 7 в статических условиях. Время контакта фаз составило 60 мин. Контроль содержания рения (VII) в растворах до и после сорбции осуществляли фотометрическим методом. Значения констант определяли графическим способом по линеаризованным изотермам адсорбции.
Результаты. Форма линеаризованных изотерм адсорбции свидетельствует о применимости обеих моделей для описания равновесных процессов адсорбции перренат-ионов. Рассчитанные методом наименьших квадратов значения коэффициентов корреляции для двух моделей адсорбции сопоставимы между собой. Однако наибольшая близость к единице коэффициента корреляции достигается для модели Ленгмюра (при рН = 7: R2 = 0,9748 для модели Ленгмюра, R2 = 0,9275 для модели Фрейндлиха; при рН = 2: R2 = 0,9846 для модели Ленгмюра и R2 = 0,9659 для модели Фрейндлиха), что подтверждает образование мономолекулярного слоя на поверхности адсорбента. Предельная адсорбционная емкость золошлаковых отходов тепловых электростанций по отношению к перренат-иону составила 6,211 мг/г при рН = 7 и 5,988 мг/г при рН = 2.
Заключение. Полученные результаты дают основание считать, что процесс адсорбции перренат-ионов золошлаковыми отходами ТЭЦ носит комплексный характер. На начальном этапе сорбция является физическим процессом, в области средних и низких концентраций аналита возможно протекание хемосорбции. Модели адсорбции, выведенные на основании анализа изотерм Ленгмюра и Фрейндлиха, адекватно описывают адсорбционные равновесия.
Ключевые слова
Об авторе
А. В. ТроеглазоваРоссия
Троеглазова Анна Владимировна, кандидат химических наук, доцент кафедры специальных устройств, инноватики и метрологии
ул. Плахотного 10, г. Новосибирск 630108
Researcher ID: N-5744-2017
Список литературы
1. Amerkhanova Sh., Shlyapov R., Uali A. The active carbons modified by industrial wastes in process of sorption concentration of toxic organic compounds and heavy metals ions // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2017. Vol. 532. Р. 36–40. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2017.07.015.
2. Проблемы и перспективы утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ. Ч. 1 / Г. С. Подгородецкий, В. Б. Горбунов, Е. А. Агапов, Т. В. Ерохов, О. Н. Козлова // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2018. № 61(6). С. 439–446. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-6-439-446.
3. Худякова Л. И., Залуцкий А. В., Палеев П. Л. Использование золошлаковых отходов тепловых электростанций // XXI век. Техносферная безопасность. 2019. № 4. С. 375–391.
4. Фоменко А. И., Соколов Л. И. Сорбционные свойства микросфер золы уноса тепловых электростанций // Экология и промышленность России. 2019. № 1. С. 50–54. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-1-50-54.
5. Фоменко А. И. Характеристика микросфер золы-уноса для их использования в качестве сорбента // Сорбционные и хроматографические процессы. 2019. № 6. С. 696– 702. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2019.19/2231.
6. Repo E., Warchoł J. K., Johansson Westholm L. Steel slag as a low-cost sorbent for metal removal in the presence of chelating agents // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2015. Vol. 27. Р. 115–125. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2014.12.025.
7. Ragheb Safaa M. Phosphate removal from aqueous solution using slag and fly ash // HBRC Journal. 2013. Vol. 9. Р. 270–275. https://doi.org/10.1016/j.hbrcj.2013.08.005.
8. Study on the phosphate removal from aqueous solution using modified fly ash / Ke Xu, Tong Deng, Juntan Liu, Weigong Peng // Fuel. 2010. Vol. 89 (12). Р. 3668–3674. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.07.034.
9. Adsorption of phosphate by acid-modified fly ash and palygorskite in aqueous solution: Experimental and modeling / Feihu Li, Wenhao Wu, Renying Li, Xiaoru Fu // Applied Clay Science. 2016. Р. 132–133. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.06.028.
10. Gupta C. K., Krishnamurthy N. Extractive metallurgy of rare earths. 2th ed. Boca Raton: Taylor & Francis Group, LLC CRC, 2016. 869 p. https://doi.org/10.1201/b.19055.
11. Батуева Т. Д., Щербань М. Г. Экстракция рения (VII) гидразидами и N,N'-диалкилгидразидами кислот VERSATIC // Журнал неорганической химии. 2017. Т. 62, № 10. С. 1413–1418. https://doi.org/10.7868/S0044457X17100178.
12. Касиков А. Г., Арешина Н. С. Утилизация и комплексная переработка продуктов и отходов газоочистки медно-никелевого производства. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН, 2019. 196 с.
13. Санакулов К. С., Курбанов М. А., Петухов О. Ф. Исследование и разработка комбинированной технологической схемы извлечения рения из руд при подземном выщелачивании // Горный журнал. 2018. № 9. С. 69–74. https://doi.org/10.17580/gzh.2018. 09.10.
14. Kasikov A. T., Wei M. A., Troshkina I. D. Rhenium recovery from sulfuric acid solutions by modified active coals // 9th International Symposium on Technetium and Rhenium: Science and Utilization. Abstract Book. 05th –10th November, 2017. Cronulla, Australia. Sydney, 2017. P. 2–6.
15. Сорбция рения из сернокисло-хлоридных растворов активированными углями различного происхождения / Вей Мое Аунг, М. В. Марченко, О. А. Веселова, И. Д. Трошкина // Успехи в химии и химической технологии. 2017. № 10 (191). С. 76– 78.
16. Сорбция рения из сернокислых растворов импрегнатами, содержащими триалкиламин / И. Д. Трошкина, О. А. Веселова, Ф. Я. Вацура, С. В. Захарьян, А. У. Серикбай // Известия вузов. Цветная металлургия. 2017. № 5. https://doi.org/10.17073/0021-34382017-5-42-49.
17. Грехов А. П., Пьяе Пьо Аунг, Вей Мое Аунг, Трошкина И. Д. Извлечение рения из сернокислых растворов импрегнатами на основе активных углей, полученных из отходов растительного сырья // Успехи в химии и химической технологии. 2016. № 6 (175). С. 41–43.
18. Мельчакова О. В., Коробицына А. Д., Шуняев К. Ю. Отделение меди и молибдена от рения оксидом алюминия в водных растворах // Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии: сборник материалов V Всероссийского симпозиума с международным участием. Краснодар, 2018. С. 37.
19. Троеглазова А. В. Сорбция молибдена (VI) золошлаковыми отходами тепловых электростанций из модельных и промышленных сернокислых растворов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. № 2. С. 134–146.
20. Борисова Л. В., Ермаков А. Н. Аналитическая химия рения. М.: Наука, 1974. 313 с.
Рецензия
Для цитирования:
Троеглазова А.В. Изотермы адсорбции перренат-ионов золошлаковыми отходами тепловых электростанций. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2021;11(2):151-161.
For citation:
Troeglazova A.V. Isotherms of Adsorption of Perrhenate-First ash and Slag Waste om Thermal Power Plants. Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology. 2021;11(2):151-161. (In Russ.)