Изучение процесса адсорбции хрома (vi) с дифенилкарбазидом на катионите ку-2-8

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ ХРОМА (VI) С ДИФЕНИЛКАРБАЗИДОМ НА КАТИОНИТЕ КУ-2-8

В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

Е.М. Гузенко, Т.М. Щербакова, А.Н. Чеботарёв

Одесский государственный университет им. И.И. Мечникова

В последнее время, в связи с проблемой контроля содержания высокотоксичных элементов, требующих строгого учёта их количества в объектах окружающей среды, стоит задача создания простых, высокочувствительных и селективных методов.

Наиболее перспективным направлением развития методов контроля за содержанием тяжёлых металлов в водах различной природы является разработка избирательных тест - методов, сочетающих сорбционное концентрирование с визуально – колориметрическим определением. Для концентрирования микроэлементов при их определении используют различные методы: экстракцию, соосаждение, сорбцию, выпаривание, вымораживание, флотацию, из которых наиболее эффективным является сорбция [1].

Одним из высокотоксичных элементов является хром (VI), определение которого реакцией с 1,5-дифенилкарбазидом (ДФК) спектрофотометрическим методом является весьма избирательным и высокочувствительным. ПДК хрома (VI) в водах лежит на уровне 0,05 мг/л. Однако в связи с обнаружением новых аспектов мутагенного и канцерогенного действия возникает необходимость пересмотра значений ПДК хрома (VI) в сторону их уменьшения.

Из анализа литературных данных следует, что основное внимание в области сорбции, уделяется её статическому режиму. Необходимость же экспрессного метода анализа вызывает интерес к изучению сорбции в динамическом режиме. При разработке индикаторных трубок, работающих в динамическом режиме, важное место занимают их гидродинамические и массообменные характеристики. Специфика гидродинамики таких индикаторных трубок лежит в том, что:

а) массообмен протекает из жидкой фазы, что отвечает большим значениям чисел Прандтля (Pr = 102-103);

б) скорости течения раствора в слое сорбента обычно невелики, а режим потока близок к ламинарному, что отвечает малым числам Рейнольдса (Re

Учитывая вышеизложенное, в предложенной работе изучены гидродинамические и массообменные процессы, которые протекают в стеклянных колонках при прохождении раствора комплекса Cr (VI) ДФК через слой сильнокислотного катионита КУ-2-8, а также динамика адсорбции в системе КУ-2-8 – Сr (VI) ДФК.

В результате проведенной обработки экспериментальных данных, найдено уравнение, которое может использоваться для расчёта процессов массообмена в случае сорбции комплекса Сr (VI)·ДФК катионитом КУ-2-8 при содержании комплекса Сr (VI)·ДФК в растворе порядка 0,1 мг/л.

Данное уравнение имеет следующий вид:

Ki/Pr = -4,231×10-9 + 1,712×Re0,363,

где Ki/Pr – безразмерное отношение критерия Кирпичёва к диффузионному критерию Прандтля.

Re – критерий Рейнольдса.

Также установлены два типа выходных кривых адсорбции при различных объёмных скоростях пропускания раствора комплекса, свидетельствующие о различиях в пространственном расположении молекул комплекса относительно поверхности носителя и количественных показателях сорбции.

Литература

1. Мясоедова Н.В., Щербина Н.И., Саввин С.Б. // Журн.аналит.химии. 1983.Т.38. №8. С.1503-1514.

2. Корольков Н.М., Михайлов Ю.А. Массообменные процессы химической технологии. Жидкостная сорбция. Рига.: Наука, 1976.-246с.

3. Никольский Б.П., Романков П.Г. Иониты в химической технологии. Л-д.: Химия, 1982.-415с.

4. Сенявин М.М., Рубинштейн Р.Н., Веницианова Е.В., Галкина Н.К., Комарова И.В., Никашина В.А. Основы расчёта и оптимизации ионообменных процессов. М.:Наука, 1972.-170с.

Другие новости