The work is devoted to studying the sorption of copper, nickel and cobalt from aqueous solutions by natural heulandite modified with 1-(3-triethoxysilyl-propyl)thiosemicarbazide. It has been established that the modification of the heulandite leads to an increase in the adsorption activity of the zeolite with respect to these ions
adsorption, modification, ions of heavy metal, water treatment
Для тонкой очистки промышленных и бытовых вод в качестве недорогих и доступных адсорбентов применяют природные цеолиты, значительные запасы которых находятся на территории РФ и стран СНГ. Но природные цеолиты характеризуются низкой сорбционной емкостью и нуждаются в модифицировании [3]. В качестве модификатора цеолита (частиц 0,5-1,0 мм) использовали 1-(3-триэтоксисилил-пропил)тиосемикарбазид (TSC), серо- и азотсодержащие группы которого являются мягкими основаниями и могут связывать ионы ТМ. Модификация в гексановой среде, протекает при взаимодействии между молекулами TSC и гидроксильными группами цеолита со стадиями гидролиза и конденсации материала. Стадия гидролиза осуществляется за счет влаги, содержащейся в порах цеолита. Изучение адсорбционных характеристик модифицированных образцов осуществляли на модельных растворах CuSO4, CoCl2, и NiSO4, концентрация которых варьировалась от 5 до 100 мг/л. Равновесную концентрацию ионов металлов в растворе определяли спектрофотометрическим методом. Исследование адсорбционных свойств цеолитов по отношению к ионам Cu (II), Co (II) и Ni (II) проводили в статических условиях. Для построения изотерм адсорбции в работе использовали метод переменных концентраций ионов металлов. Изотермы адсорбции ионов Cu (II), Co (II) и Ni (II) соответствуют мономолекулярной адсорбции, описываемой уравнениями Фрейндлиха и Ленгмюра (см. рис.).
|
|
Значения адсорбционных емкостей цеолита для ионов Cu(II), Co(II) и Ni(II) до модификации составили 0,08 ммоль/г (4,8 мг/г), 0,05 ммоль/г (5,6 мг/г) и 0,10 ммоль/г (5,9 мг/г); а после модификации – 0,46 ммоль/г (29,5 мг/г), 0,42 ммоль/г (24,9 мг/г) и 0,28 ммоль/г (16,6 мг/г). |
|
Рисунок – Изотермы адсорбции ионов Cu (II), Co (II) и Ni (II) на модифицированном цеолите |
Таким образом, модификация цеолита 1-(3-триэтоксисилилпропил)-тиосемикарбазидом приводит к повышению адсорбционной активности цеолита по отношению к ионам никеля, меди и кобальта, что может найти применение в очистке промышленных и бытовых сточных вод.
1. Yajima I., Zou C., Li X. and other. Analysis of heavy-metal-mediated dis-ease and development of a novel remediation system based on fieldwork and exper-imental research // Japanese journal of hygiene. – 2015. DOI: 10.1265/jjh.70.105.
2. Ukaz Prezidenta RF «O strategii nacional'noy bezopasnosti Ros-siyskoy Federacii». Internet-resurs. URL: http://publication.pravo.gov.ru /Document/View/0001202107030001 (data obrascheniya 25.03.2022).
3. Filatova E.G., Pozhidaev Yu.N., Pomazkina O.I. Issledovanie adsorbcii ionov tyazhelyh metallov prirodnymi alyumosilikatami // Fizikohimiya poverhnosti i zaschita materialov. – 2016. – T. 52. – № 3. – S. 285-289.
