МЕТОД ЭЛЮИРОВАНИЯ В ИССЛЕДОВАНИИ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИОНООБМЕННЫХ ВОЛОКОН
Аннотация
К традиционному набору задач, возникающих при разработке технологий для гидрометаллургии чистых и особо чистых веществ, уже в настоящее время добавились вопросы, связанные с ужесточением требований к воздействию предприятий на экосистемы региона размещения. К этой задаче примыкает и проблема вовлечения в промышленный оборот и других гидроминеральных ресурсов, содержащих ценные компоненты в концентрациях, при которых селективное ионообменное концентрирование является наиболее действенным методом их выделения. Для проверки гипотезы влияния на селективность сорбции образования монолигандных комплексов, образуемых двухзарядными металлами с ионогенными группами, изучено элюирование Mg2+, Ca2+, Mn2+ и Zn2+ неселективным элюентом на основе ацетата и хлорида натрия из четырех образцов коммерчески доступных аминокарбоксильных ионообменных волокон, различающихся своими основными физико-химическими характеристиками. Обработка экспериментальных данных показала, что вид уравнений, описывающих рабочие линии межфазного распределения 3d-металлов в процессе элюирования и равновесное распределение при образовании их монолигандных комплексов с карбоксильными группами волокон, идентичны. Значимые отклонения от теоретической зависимости наблюдаются при распределении катионов магния и марганца на двух волокнах, что может быть связано с низкой устойчивостью образующихся форм. Рассчитанные значения констант уравнения по порядку величин соответствуют значениям первой константы β1 образования комплексов катионов этих металлов с одноосновными карбоновыми кислотами, что позволяет считать достаточно обоснованной рассматриваемую гипотезу. Для всех рассмотренных систем наблюдается ряд селективности Mg2+<Ca2+~Mn2+<<Zn2+, который, вероятно, является частью ряда Ирвинга-Вильямса.
Для цитирования:
Чугунов А.С., Винницкий В.А., Нагорнова Е.С. Метод элюирования в исследовании комплексообразующей способности ионообменных волокон. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 9. С. 35-44. DOI: 10.6060/ivkkt.20246709.6974.
Литература
Chen G., Ye Y.C., Yao N., Hu N.Y., Zhang J., Huang Y. // J. Clean. Prod. 2021. V. 329. 129666. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.129666.
Du J.X., Biesheuvel P.M., Tang W.W., Waite T.D. // J. Hazard. Mater. 2023. V. 442. 130023. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.130023.
León-Venegas E., Vilches-Arenas L.F., Fernández-Baco C., Arroyo-Torralvo F. // Resour., Conserv. Recycl. 2023. V. 188. 106629. DOI: 10.1016/j.resconrec.2022.106629.
Bykovsky N.A., Vinokurov E.G., Shulaev N.S. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 8. P. 139-145 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216408.6445.
Chugunov A.S., Vinnitskii V.A., Nafikova G.F. // Izv. SPbGTI(TU). 2020. N 54 (80). P. 20-30 (in Russian).
Carreira A.R.F., Passos H., Coutinho J.A.P. // Green Chem. 2023. V. 25. P. 5775-5788. DOI: 10.1039/ D3GC01993D.
Medvedeva I.V., Medvedeva O.M., Studenok A.G., Studenok G.A., Tseytlin E.M. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 1. P. 6-27 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236601.6538.
Kunin A.V., Ilyin A.A., Morozov L.N., Smirnov N.N., Nikiforova T.E., Prozorov D.A., Rumyantsev R.N., Af-ineevskiy A.V., Borisova O.A., Grishin I.S., Veres K.A., Kurnikova A.A., Gabrin V.A., Gordina N.E. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 7. P. 132-150 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236607. 6849j.
Burminova V.S., Nistratov A.V., Klushin V.N. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 1. P. 96-101 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20186101.5563.
Firsov A.V., Artamonov A.V., Smirnova D.N., Ilin A.P., Kochetkov S.P. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2016. V. 59. N 4. P. 50-54 (in Russian).
Grissbakh R. Theory and practice of ion exchange. M.: In. lit. 1963. 492 p. (in Russian).
Polyanskiy N.G. Gorbunov G.V., Polyanskaya N.L. Methods for studying ion exchangers. M.: Khimiya, 1976. 208 p.
Chugunov A.S. // Izv. SPbGTI(TU). 2014. N 26 (52). P. 20-25 (in Russian).
Lavrukhina A.K. Analytical chemistry of manganese. M.: Nauka, 1974. 220 p. (in Russian).
Charlot G. Methods of analytical chemistry. Quantitative analysis of inorganic compounds. M.: Khimiya. 1965. 976 p. (in Russian).
Rustamov I.R., Grebeneva T.A., Koledenkov A.A., Dyatlov V.A. // Usp. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 25. N 3 (119). P. 28-34 (in Russian).
Soldatov V.S., Vonsovich N.V., Korshunova T.A. // Proc. Nat. Acad. Sci. Belarus. Chem. Ser. [Ves. Nats. akad. navuk Belarusi. Ser. khim. navuk]. 2021. V. 57. N 2. P. 135-143 (in Russian). DOI: 10.29235/1561-8331-2021-57-2-135-143.
Soldatov V.S., Shachenkova L.N., Kosandrovich E.G., Nesteronok P.V. // Proc. Nat. Acad. Sci. Belarus. Chem. Ser. [Ves. Nats. akad. navuk Belarusi. Ser. khim. navuk]. 2021. V. 57. N 4. P. 391-399 (in Russian). DOI: 10.29235/1561-8331-2021-57-4-391-399.
Soldatov V.S., Korshunova T.A., Kosandrovich E.G., Nesteronok P.V. // Proc. Nat. Acad. Sci. Belarus. Chem. Ser. [Ves. Nats. akad. navuk Belarusi. Ser. Khim. Navuk]. 2021. V. 57. N 3. P. 263-269 (in Russian). DOI: 10.29235/1561-8331-2021-57-3-263-269.
Ramazanov A.Sh., Ataev D.R., Kasparova M.A. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 4. P. 52-58 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216404.6238.
Chugunov A.S., Vinnitskii V.A., Nafikova G.F. // Ekolog. Promysh. Ross. 2020. V. 24. N 12. P. 4-10 (in Russian). DOI: 10.18412/1816-0395-2020-12-4-10.
Bolisetty S., Peydayesh M., Mezzenga R. // Chem. Soc. Rev. 2019. V. 48. N 2. P. 463-487. DOI: 10.1039/ C8CS00493E.
