Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита
Методом импедансной спектроскопии исследованы гидрогель и ксерогель гидратированного диоксида циркония, содержащего Cr (VI), полученные из катион- и анионзамещенных форм ионита. Показано, что сложный состав амфотерного неорганического ионита, а также протонизация его функциональных групп, оказывающа...
Saved in:
| Published in: | Химия и технология воды |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130593 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита / Ю.С. Дзязько, Л.М. Рождественская, С.Л. Василюк // Химия и технология воды. — 2008. — Т. 30, № 5. — С. 498-508. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860126497624293376 |
|---|---|
| author | Дзязько, Ю.С. Рождественская, Л.М. Василюк, С.Л. |
| author_facet | Дзязько, Ю.С. Рождественская, Л.М. Василюк, С.Л. |
| citation_txt | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита / Ю.С. Дзязько, Л.М. Рождественская, С.Л. Василюк // Химия и технология воды. — 2008. — Т. 30, № 5. — С. 498-508. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Химия и технология воды |
| description | Методом импедансной спектроскопии исследованы гидрогель и ксерогель гидратированного диоксида циркония, содержащего Cr (VI), полученные из катион- и анионзамещенных форм ионита. Показано, что сложный состав амфотерного неорганического ионита, а также протонизация его функциональных групп, оказывающая значительное влияние на величину его электрической проводимости, не позволяют оценить подвижность сорбированных ионов. Тем не менее эффективные значения внутридиффузионной подвижности Cr(VI) могут быть получены кинетическим методом: коэффициенты диффузии, соответствующие обмену Cr (VI) → ОН-, составляют 8,57Ч10⁻¹² – 6,85Ч10⁻¹¹ м²/c для гидрогеля и 3,33Ч10⁻¹³– 5,45Ч10⁻¹² м²/c – для ксерогеля в зависимости от концентрации сорбата.
Методом імпедансної спектроскопії досліджено гідрогель та ксерогель Cr (VI)-вмісного гідратованого діоксиду цирконію, отриманих як з катіон-, так і з аніонзаміщених форм. Показано, що склад амфотерного неорганічного йоніту, а також протонизація його функціональних груп, яка значно впливає на величину електричної провідності, не дозволяють оцінити рухливість сорбованих йонів. Тим не менш, ефективні значення внутридифузійної рухливості Cr(VI) можуть бути отримані кінетичним методом: коефіцієнти дифузії, які відповідають обміну Cr(VI) → ОН-, складають 8,57Ч10⁻¹² – 6,85Ч10⁻¹¹ м²/c для гідрогелю і 3,33Ч10⁻¹³ – 5,45Ч10⁻¹² м²/c для ксерогелю в залежності від концентрації сорбату.
Hydrogel and xerogel of Cr(VI)-containing hydrated zirconium dioxide, which had been obtained from both cation- and anion-substituted forms, were investigated with an impedance spectroscopy method. It was shown that complex composition of the amphoteric inorganic ion-exchanger and also protonization of its functional groups, which influence the magnitude of its electrical conductivity, do not estimate the mobility of sorbed ions/ Nevertheless the effective values of diffusion mobility of Cr(VI) through the particles can be obtained with a kinetic method: the diffusion coefficients, which correspond to Cr(VI) → OH- exchange, reach 8,57×10⁻¹² – 6,85×10⁻¹¹ m²/s for hydrogel and 3,33×10⁻¹³ – 5,45×10⁻¹² m²/s for xerogel depending on sorbate concentration.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:42:48Z |
| format | Article |
| fulltext |
498 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5
Þ.Ñ. ÄÇßÇÜÊÎ, Ë.Ì. ÐÎÆÄÅÑÒÂÅÍÑÊÀß, Ñ.Ë. ÂÀÑÈËÞÊ, 2008
ÓÄÊ 541.183.12+546.273+546.831.4-36
Þ.Ñ. Äçÿçüêî, Ë.Ì. Ðîæäåñòâåíñêàÿ, Ñ.Ë. Âàñèëþê
ÏÎÄÂÈÆÍÎÑÒÜ ÀÍÈÎÍÎÂ Cr(VI) Â ÔÀÇÅ
ÀÌÔÎÒÅÐÍÎÃÎ ÍÅÎÐÃÀÍÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÈÎÍÈÒÀ
Ìåòîäîì èìïåäàíñíîé ñïåêòðîñêîïèè èññëåäîâàíû ãèäðîãåëü è êñåðîãåëü ãèä-
ðàòèðîâàííîãî äèîêñèäà öèðêîíèÿ, ñîäåðæàùåãî Cr (VI), ïîëó÷åííûå èç êà-
òèîí- è àíèîíçàìåùåííûõ ôîðì èîíèòà. Ïîêàçàíî, ÷òî ñëîæíûé ñîñòàâ
àìôîòåðíîãî íåîðãàíè÷åñêîãî èîíèòà, à òàêæå ïðîòîíèçàöèÿ åãî ôóíêöèî-
íàëüíûõ ãðóïï, îêàçûâàþùàÿ çíà÷èòåëüíîå âëèÿíèå íà âåëè÷èíó åãî ýëåêòðè-
÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè, íå ïîçâîëÿþò îöåíèòü ïîäâèæíîñòü ñîðáèðîâàííûõ
èîíîâ. Òåì íå ìåíåå ýôôåêòèâíûå çíà÷åíèÿ âíóòðèäèôôóçèîííîé ïîäâèæíî-
ñòè Cr(VI) ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû êèíåòè÷åñêèì ìåòîäîì: êîýôôèöèåíòû
äèôôóçèè, ñîîòâåòñòâóþùèå îáìåíó Cr (VI)→ ÎÍ-, ñîñòàâëÿþò 8,57⋅10-12 –
6,85⋅10-11 ì2/c äëÿ ãèäðîãåëÿ è 3,33⋅10-13– 5,45⋅10-12 ì2/c – äëÿ êñåðîãåëÿ â çàâèñè-
ìîñòè îò êîíöåíòðàöèè ñîðáàòà.
Ýëåêòðîäåèîíèçàöèÿ ÿâëÿåòñÿ ïåðñïåêòèâíûì ìåòîäîì äëÿ èçâëå÷å-
íèÿ òîêñè÷åñêèõ íåîðãàíè÷åñêèõ ïðèìåñåé èç ðàçáàâëåííûõ ðàñòâîðîâ,
îáðàçóþùèõñÿ â ðåçóëüòàòå ðÿäà òåõíîëîãè÷åñêèõ öèêëîâ. Ýòîò ìåòîä
ïîçâîëÿåò îäíîâðåìåííî îñóùåñòâëÿòü íåïðåðûâíóþ î÷èñòêó ðàñòâîðà
è êîíöåíòðèðîâàíèå èçâëåêàåìûõ êîìïîíåíòîâ [1]. Ê îäíèì èç îñíîâ-
íûõ ôàêòîðîâ, îïðåäåëÿþùèõ ýôôåêòèâíîñòü ýëåêòðîäåèîíèçàöèè, ñëå-
äóåò îòíåñòè âûñîêóþ ïîäâèæíîñòü èîíîâ â ôàçå èîíèòà [2 ñ 4]. Äëÿ
ýëåêòðîäåèîíèçàöèîííîãî èçâëå÷åíèÿ ìíîãîâàëåíòíûõ èîíîâ èç âîäíûõ
ðàñòâîðîâ îáû÷íî èñïîëüçóþò ñëàáîñøèòûå èîíîîáìåííûå ñìîëû [2 ñ
4] ëèáî ãèäðîãåëè íåîðãàíè÷åñêèõ èîíèòîâ [5].
 ïðèñóòñòâèè îêèñëÿþùåãî àãåíòà èîíîîáìåííûå ñìîëû, îñîáåííî
àíèîíîîáìåííûå, ïîäâåðæåíû äåñòðóêöèè [6].  îòëè÷èå îò ïîëèìåð-
íûõ ìàòåðèàëîâ, íåîðãàíè÷åñêèå èîíèòû õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêîé ñòà-
áèëüíîñòüþ ïî îòíîøåíèþ ê îêèñëèòåëÿì, è â ïåðñïåêòèâå ìîãóò èñ-
ïîëüçîâàòüñÿ â ýëåêòðîäåèîíèçàöèîííûõ ïðîöåññàõ äëÿ èçâëå÷åíèÿ
èîíîâ-îêèñëèòåëåé, òàêèõ, íàïðèìåð, êàê Ñr(VI).
Ìåòîäèêà ýêñïåðèìåíòà.  êà÷åñòâå îáúåêòîâ èññëåäîâàíèÿ áûëè
âûáðàíû àìôîòåðíûå èîíèòû íà îñíîâå ãèäðàòèðîâàííîãî äèîêñèäà öèð-
êîíèÿ (ZrOm(OH)p
.nH2O, äàëåå ÃÄÖ), ïîñêîëüêó èçâåñòíî, ÷òî ìàòåðèàëû
óêàçàííîãî òèïà îáëàäàþò âûñîêèì ñîðáöèîííûì ñðîäñòâîì ê èîíàì
Ñr(VI) [7].
Ñèíòåç èîíèòîâ âêëþ÷àë ïðèãîòîâëåíèå çîëÿ ÃÄÖ ïóòåì ïîñòåïåí-
íîãî ïðèáàâëåíèÿ 1 M NH4OH ê 1 Ì ZrOCl2 ïðè èíòåíñèâíîì ïåðåìåøè-
âàíèè. Ñîîòíîøåíèå èñõîäíûõ îáúåìîâ ðàñòâîðîâ ñîñòàâëÿëî 1:1, òåì-
ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5 499
ïåðàòóðó ðåàêöèîííîé ñìåñè ïîääåðæèâàëè íà óðîâíå 330 K. Îáðàçîâàâ-
øèéñÿ çîëü êèïÿòèëè â òå÷åíèå 48 ÷ è âûäåðæèâàëè 48 ñóò ïðè 298 K.
Ãèäðîãåëü ÃÄÖ îñàæäàëè íàñûùåííûì ðàñòâîðîì NaOH è ïðîìûâàëè
äåèîíèçèðîâàííîé âîäîé äî èñ÷åçíîâåíèÿ Na+ â ýëþàòå. Cîäåðæàíèå Na+
â ðàñòâîðå îïðåäåëÿëè ïðè ïîìîùè ïëàìåííîãî ôîòîìåòðà ÏÔÌ-Ó4.
Îäíó ÷àñòü ãèäðîãåëÿ ñîõðàíÿëè â âîäíîé ñðåäå, à äðóãóþ ñ âûñóøèâàëè
ïðè 298 Ê äî ïîñòîÿííîé ìàññû.
Èîíèòû ïîäâåðãàëè "ìîêðîìó" ðàññåâó â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäèêîé
[6]. Èîíîîáìåííóþ åìêîñòü ïî èîíàì Na+ è Cl- ïðè ðàçëè÷íûõ çíà÷åíè-
ÿõ ðÍ îïðåäåëÿëè ìåòîäîì ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ. Äëÿ ýòî-
ãî ãîòîâèëè ñåðèþ ñìåøàííûõ ðàñòâîðîâ 0,2 Ì NaCl (50 cì3) è 0,1 Ì
NaOH (îáúåì âàðüèðîâàëè). Çàòåì îáúåì ñìåøàííîãî ðàñòâîðà äîâîäèëè
äåèîíèçèðîâàííîé âîäîé äî 100 ñì3 è äîáàâëÿëè àëèêâîòó ÃÄÖ (1 cì3).
Èîíèò âûäåðæèâàëè â æèäêîé ôàçå â òå÷åíèå 48 ÷, îòäåëÿëè îò ðàñòâîðà
è ïðîìûâàëè äåèîíèçèðîâàííîé âîäîé. Âåëè÷èíó pH ðàâíîâåñíîãî ðà-
ñòâîðà îïðåäåëÿëè ñ ïîìîùüþ ðÍ-ìåòðà ÝÂ-40. Èîíèò îáðàáàòûâàëè 1 M
ÍCl è àíàëèçèðîâàëè ýëþàò íà ñîäåðæàíèå Na+ ïðè ïîìîùè ïëàìåííîãî
ôîòîìåòðà ÏÔÌ-Ó4.
Ïðè îïðåäåëåíèè êîíöåíòðàöèè àíèîíîâ Cl- â ÃÄÖ ãîòîâèëè àíàëî-
ãè÷íóþ ñåðèþ ðàñòâîðîâ, îäíàêî â ýòîì ñëó÷àå âìåñòî ùåëî÷è èñïîëüçî-
âàëè 0,1 Ì HCl. Èîíû Cl- ýëþèðîâàëè 1 M NaOH, à ýëþàò àíàëèçèðîâàëè
ìåòîäîì ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì AgNO3,
ïðåäâàðèòåëüíî ïîäêèñëèâ ðàñòâîð ÍNO3 [8]. Ñîäåðæàíèå âîäû â îáðàç-
öàõ îïðåäåëÿëè ïî ïîòåðå ìàññû ïîñëå âûñóøèâàíèÿ ïðè 373 Ê.
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ êèíåòèêè îáìåíà è ïåðåâîäà èîíèòà â Cr(VI)-çà-
ìåùåííóþ ôîðìó èñïîëüçîâàëè ðàñòâîðû, ïðèãîòîâëåííûå èç K2Cr2O7.
Êèíåòèêó îáìåíà Cr(VI) → ÎÍ- èññëåäîâàëè ìåòîäîì òîíêîãî ñëîÿ
[9] íà óñòàíîâêå, äåòàëüíîå îïèñàíèå êîòîðîé ïðèâåäåíî â [10]. ×åðåç
ñëîé îáðàçöà (0,3 ã) öèðêóëèðîâàë ðàñòâîð (1 äì3), ñîäåðæàùèé 100 èëè
300 ìîëü/ì3 Cr (VI). ×åðåç îïðåäåëåííûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè êîíòàêò
èîíèòà è ðàñòâîðà ïðåðûâàëè, îáðàçåö ïîñëåäîâàòåëüíî ïðîìûâàëè äå-
èîíèçèðîâàííîé âîäîé è 0,1 M NaOH. Êîíöåíòðàöèþ Cr (VI) â ýëþàòå
íàõîäèëè ïðè ïîìîùè ñïåêòðîìåòðà Shimadzu UV-mini 1240 ïðè 370 íì.
Na- è SO4-çàìåùåííûå ôîðìû ãèäðîãåëÿ è êñåðîãåëÿ ÃÄÖ ïîëó÷àëè,
âûäåðæèâàÿ ïîñëåäíèå ñîîòâåòñòâåííî â 0,1 M NaÎÍ è H2SO4 â òå÷åíèå
48 ÷ ïðè ñîîòíîøåíèè îáúåìîâ èîíèòà è ðàñòâîðà 1:50. Èîíèòû ïðîìû-
âàëè äåèîíèçèðîâàííîé âîäîé äî íåéòðàëüíîé ðåàêöèè ýëþàòà. Äëÿ ïî-
ëó÷åíèÿ ñìåøàííûõ K ñ Na ñ Cr(VI)- è K ñSO4 ñ Cr(VI)-ôîðì Na- è SO4-
çàìåùåííûå îáðàçöû àíàëîãè÷íûì îáðàçîì âûäåðæèâàëè â ðàñòâîðå,
ïðèãîòîâëåííîì èç K2Cr2O7 è ñîäåðæàùåì 100 ìîëü/ì3 Cr (VI). Çíà÷åíèÿ
ðÍ ðàâíîâåñíûõ ðàñòâîðîâ áûëè áëèçêè ê íåéòðàëüíîìó.
500 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5
Ñîäåðæàíèå ýëåêòðîëèòà, ñîðáèðîâàííîãî ÃÄÖ ïî äîííàíîâñêîìó
ìåõàíèçìó, êà÷åñòâåííî îöåíèâàëè ñëåäóþùèì îáðàçîì. Àëèêâîòó ñîð-
áåíòà (5 cì3) âûäåðæèâàëè â äåèîíèçèðîâàííîé âîäå (50 ñì3), ýëåêòðè-
÷åñêàÿ ïðîâîäèìîñòü êîòîðîé ñîñòàâëÿëà 3⋅10-4 Ñì/ì, â òå÷åíèå 1 ÷. Çà-
òåì èçìåðÿëè ïðîâîäèìîñòü îáðàçîâàâøåãîñÿ ðàñòâîðà. Âåëè÷èíà ïðîâî-
äèìîñòè äîñòèãàëà 5⋅10-4 ñ 1,5⋅10-3 Ñì/ì, ÷òî ñâèäåòåëüñòâîâàëî î ìèíè-
ìàëüíîì óðîâíå êîíöåíòðàöèè íåîáìåííî-ïîãëîùåííîãî ýëåêòðîëèòà â
ôàçå èîíèòà [11]. Ïðîâîäèìîñòü ðàñòâîðîâ èçìåðÿëè ïðè ïîìîùè êîí-
äóêòîìåòðà HI 9932.
Äëÿ èçìåðåíèÿ ïðîâîäèìîñòè èîíèòà èñïîëüçîâàëè ïðèçìàòè÷åñêóþ
ÿ÷åéêó ñ ýëåêòðîäàìè, èçãîòîâëåííûìè èç ïëàòèíèðîâàííîãî òèòàíà.
Ïëîùàäü ýëåêòðîäîâ è ðàññòîÿíèå ìåæäó íèìè ñîñòàâëÿëè ñîîòâåòñòâåí-
íî 2 cì2 è 1 cì. Àíàëîãè÷íî [11] â êà÷åñòâå íåïðîâîäÿùåé ñðåäû èñïîëü-
çîâàëè äåèîíèçèðîâàííóþ âîäó Èçìåðåíèÿ îñóùåñòâëÿëè â ÷àñòîòíîì
äèàïàçîíå 10-2 ñ106 Ãö ïðè ïîìîùè èìïåäàíñíîé ñèñòåìû Autolab. Óäåëü-
íóþ ýëåêòðè÷åñêóþ ïðîâîäèìîñòü èîíèòîâ ( /σ ) ðàññ÷èòûâàëè èç ÷àñ-
òîòíîé çàâèñèìîñòè äåéñòâèòåëüíîé ñîñòàâëÿþùåé àäìèòòàíñà ñ ó÷å-
òîì ãåîìåòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ÿ÷åéêè. Ïðîöåäóðó, âêëþ÷àþùóþ
âûäåðæèâàíèå èîíèòà â äåèîíèçèðîâàííîé âîäå è èçìåðåíèå ïðîâîäè-
ìîñòè, ïîâòîðÿëè òðèæäû.
Ïî îêîí÷àíèè èçìåðåíèé ÃÄÖ àíàëèçèðîâàëè ñëåäóþùèì îáðàçîì.
Àëèêâîòó K ñ Na ñ Cr(VI)-ôîðìû èîíèòà (1 ñì3) îáðàáàòûâàëè 0,1 M H2SO4
(10 ñì3) â òå÷åíèå 24 ÷. Êîíöåíòðàöèþ Na+ è K+ â ýëþàòå îïðåäåëÿëè ïðè
ïîìîùè ïëàìåííîãî ôîòîìåòðà ÏÔÌ-Ó4. Äðóãóþ àëèêâîòó òîãî æå îá-
ðàçöà àíàëîãè÷íûì îáðàçîì âûäåðæèâàëè â 0,1 M NaÎÍ, è àíàëèçèðîâàëè
ýëþàò íà ñîäåðæàíèå Cr(VI) ñ èñïîëüçîâàíèåì ñïåêòðîôîòîìåòðà Shimadzu
UV-mini 1240. Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè ïðè 370 íì.
 ñëó÷àå Kñ SO4 ñ Cr(VI)-ôîðìû êàæäóþ àëèêâîòó îáðàçöà îáðàáà-
òûâàëè 0,1 Ì HCl è 0,1 Ì NaÎÍ. Êèñëûé ýëþàò àíàëèçèðîâàëè íà ñî-
äåðæàíèå K+, à ùåëî÷íîé ñ íà ñîäåðæàíèå Cr (VI) (ñïåêòðîôîòîìåòðè-
÷åñêèì ìåòîäîì), à òàêæå íà ñóììàðíîå ñîäåðæàíèå SO4
2- è Cr(VI)
(ïîòåíöèîìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì ñ èñïîëüçîâàíèåì BaCl2 [8]). Ïðè èññëå-
äîâàíèè SO4- è Na-çàìåùåííûõ ôîðì äëÿ ýëþèðîâàíèÿ èîíîâ èñïîëüçî-
âàëè ñîîòâåòñòâåííî 0,1 Ì ðàñòâîðû HCl è NaÎÍ.
Âñå ñîðáöèîííûå è ýëåêòðîõèìè÷åñêèå ýêñïåðèìåíòû îñóùåñòâëÿ-
ëè ïðè 298 Ê.
Ðåçóëüòàòû è èõ îáñóæäåíèå. Çàâèñèìîñòè êàòèîíî- è àíèîíîîá-
ìåííîé åìêîñòè îò ðÍ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 1. Âèäíî, ÷òî ïî ìåðå óâåëè÷å-
íèÿ ðÍ êàòèîíîîáìåííàÿ ñïîñîáíîñòü èîíèòîâ óñèëèâàåòñÿ, â òî âðåìÿ
êàê àíèîíîîáìåííàÿ îñëàáëÿåòñÿ. Ïåðåñå÷åíèå êðèâûõ ClC ñ ðÍ è NaC ñ
ðÍ ñîîòâåòñòâóåò òî÷êå íóëåâîãî çàðÿäà (ÒÍÇ). Äàííûå çíà÷åíèÿ äëÿ êñå-
ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5 501
ðîãåëÿ è ãèäðîãåëÿ ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî áëèçêèìè (òàáë. 1). Âåëè÷èíû
ïîëíûõ êàòèîíî- è àíèîíîîáìåííûõ åìêîñòåé áûëè ïîëó÷åíû ýêñòðàïî-
ëÿöèåé êðèâûõ ClC ñ ðÍ è NaC ñ ðÍ ñîîòâåòñòâåííî íà +∝ è -∝. Áîëüøàÿ
îáìåííàÿ åìêîñòü êñåðîãåëÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ãèäðîãåëåì, î÷åâèäíî, îáóñ-
ëîâëåíà óìåíüøåíèåì îáúåìà ïîñëåäíåãî âî âðåìÿ ñóøêè.
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòè îáìåííîé åìêîñòè êñåðîãåëÿ (1, 2) è ãèäðîãåëÿ (3, 4)
ÃÄÖ ïî èîíàì Na+(1, 3) è Cl- (2, 4) îò pH ðàâíîâåñíîãî ðàñòâîðà
Òàáëèöà.1. Õàðàêòåðèñòèêè ÃÄÖ è êèíåòèêà îáìåíà Cr(VI)→OÍ-
Параметры Гидрогель Ксерогель
Содержание воды, % 85 5
Фракция, мм 0,60 – 1,00 0,15 – 0,25
Полная обменная емкость Cl-, моль/м3 300 1200
Полная обменная емкость Na+, моль/м3 280 1170
рН ТНЗ 6,8 7,2
Обменная емкость Na+, Cl- в области ТНЗ, моль/м3 100 500
d , м 8⋅10-4 2⋅10-4
100 70 55t0,5 , c
300 560 900
100 6,85⋅10-11 5,45⋅10-12ОН-CrD
Концентрация
Сr (VI)
в растворе,
моль/м3 300 8,57⋅10-12 3,33⋅10-13
502 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ êèíåòèêè îáìåíà Cr(VI) →OH- èñïîëüçîâàëè îáðàç-
öû ÃÄÖ, íå ïîäâåðãíóòûå ïðåäâàðèòåëüíîé îáðàáîòêå ðàñòâîðàìè H2SO4
ëèáî NaOH. Êàê óñòàíîâëåíî, ïðè êîíöåíòðàöèè â ðàñòâîðå Cr(VI) 100 ñ
300 ìîëü/ì3 ñêîðîñòü îáìåíà íå çàâèñèò îò ñêîðîñòè ïðîïóñêàíèÿ ðàñòâî-
ðà ÷åðåç ñëîé èîíèòà. Òàêèì îáðàçîì, ëèìèòèðóþùåé ñòàäèåé ÿâëÿåòñÿ
âíóòðèäèôôóçèîííàÿ êèíåòèêà, ÷òî ïîçâîëÿåò òî÷íî îöåíèòü ïîäâèæíîñòü
èîíîâ â òâåðäîé ôàçå. Âåëè÷èíà ðÍ ñîðáàòà (~7) ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿ-
åòñÿ â õîäå ñîðáöèè, âåðîÿòíî, âñëåäñòâèå áîëüøîãî ñîîòíîøåíèÿ îáúå-
ìîâ ðàñòâîðà è èîíèòà, à òàêæå àìôîòåðíûõ ñâîéñòâ ïîñëåäíåãî.
Íà ðèñ. 2 ïîêàçàíû êèíåòè÷åñêèå êðèâûå îáìåíà Cr(VI)→OÍ- íà îáðàç-
öàõ ãèäðîãåëÿ è êñåðîãåëÿ ÃÄÖ (çäåñü CrC ñ êîíöåíòðàöèÿ Cr(VI) â ôàçå
èîíèòà). Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ áûëè ðàññ÷èòàíû ýôôåê-
òèâíûå êîýôôèöèåíòû äèôôóçèè ( ОНCr−D ), cîîòâåòñòâóþùèå äàííîìó îá-
ìåíó [9]:
5,0
2
ОНСr
4
03,0
t
dD =− , (1)
ãäå t0,5 ñ âðåìÿ ïîëóîáìåíà, d ñ äèàìåòð ÷àñòèö èîíèòà. Çíà÷åíèÿ t0,5, d è
CrD ïðèâåäåíû â òàáë. 1. Âèäíî, ÷òî ïîâûøåíèå êîíöåíòðàöèè ðàñòâîðà ñîð-
áàòà ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ äèôôóçèîííîé ïîäâèæíîñòè ïîãëîùåííûõ
èîíîâ Cr(VI). Êðîìå òîãî, âåëè÷èíû ОНCr−D äëÿ ãèäðîãåëÿ âûøå, ÷åì äëÿ
êñåðîãåëÿ.
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòè êîíöåíòðàöèè Cr(VI) â ãèäðîãåëå (1, 2) è êñåðîãåëå
(3, 4) ÃÄÖ îò ïðîäîëæèòåëüíîñòè îáìåíà. Êîíöåíòðàöèÿ Cr(VI) â
ðàñòâîðå: 100 (1, 3) è 300 (2, 4) ìîëü/ì3
ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5 503
Òèïè÷íàÿ ÷àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü ïðîâîäèìîñòè ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 3
â áèëîãàðèôìè÷åñêèõ êîîðäèíàòàõ. Âèäíî, ÷òî σ′ âîçðàñòàåò â îáëàñòè óëü-
òðàíèçêèõ ÷àñòîò (f) è îñòàåòñÿ ïðàêòè÷åñêè áåç èçìåíåíèé ïðè f >10-1 Ãö.
Íàáëþäàåìîå ïëàòî ñîîòâåòñòâóåò ïðîâîäèìîñòè íà ïîñòîÿííîì òîêå
( /σ dc ).
Ðèñ. 3. Òèïè÷íàÿ ÷àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü äåéñòâèòåëüíîé ñîñòàâëÿþùåé
ýëåêòðè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè. Èîíèò – Na-ôîðìà êñåðîãåëÿ ÃÄÖ
Çíà÷åíèÿ /
dcσ , ïîëó÷åííûå äëÿ ðàçëè÷íûõ ôîðì ÃÄÖ, ïðèâåäåíû â
òàáë. 1. Âèäíî, ÷òî âî âñåõ ñëó÷àÿõ ãèäðîãåëü ÃÄÖ õàðàêòåðèçóåòñÿ áî-
ëåå âûñîêîé ïðîâîäèìîñòüþ ïî ñðàâíåíèþ ñ êñåðîãåëåì. Ñëåäóåò òàêæå
îòìåòèòü, ÷òî âåëè÷èíû
/
dcσ äëÿ SO4-ôîðì âûøå, ÷åì äëÿ Na-çàìåùåí-
íûõ. Êðîìå òîãî, ïåðåâîä ÃÄÖ èç Na-ôîðìû â K ñ Na ñ Cr(VI)-ôîðìó ïðè-
âîäèò ê óâåëè÷åíèþ ïðîâîäèìîñòè, à èç SO4-ôîðìû â K ñ SO4 ñ Cr (VI)-
ôîðìó ñ ê åå óìåíüøåíèþ.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü îáúÿñíåíû ñ ó÷åòîì àìôîòåðíûõ
ñâîéñòâ ÃÄÖ. Ïðè îáðàáîòêå Na-ôîðìû äåèîíèçèðîâàííîé âîäîé ïðîèñ-
õîäèò ÷àñòè÷íàÿ ðåãåíåðàöèÿ èîíèòà:
ZrOm(OH)p-1O
-Na++H2O↔ ZrOm(OH)p-1O
-H++Na++OH-. (2)
Ïî ìåðå óìåíüøåíèÿ ðÍ îáðàçóþùåãîñÿ ðàñòâîðà ñòåïåíü äèññîöèà-
öèè ôóíêöèîíàëüíûõ ãðóïï ïî êèñëîòíîìó ìåõàíèçìó ñíèæàåòñÿ:
ZrOm(OH)p-1O
-H+↔ ZrOm(OH)p-1OH. (3)
504 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5
Ïðè êîíòàêòå èîíèòà ñ íåéòðàëüíûì ðàñòâîðîì, ñîäåðæàùèì Cr (VI),
ïðîèñõîäèò èîííûé îáìåí ïî êàòèîíîîáìåííîìó ìåõàíèçìó
ZrOm(OH)p-1O
-H++K+↔ ZrOm(OH)p-1O
-K++H+; (4)
ZrOm(OH)p-1O
-Na++K+↔ZrOm(OH)p-1O
-K++Na+, (5)
÷òî ïðèâîäèò ê ïîäêèñëåíèþ ðàâíîâåñíîãî ðàñòâîðà è, ñîîòâåòñòâåííî,
ê ïðîòîíèðîâàíèþ ôóíêöèîíàëüíûõ ãðóïï
ZrOm(OH)p-1OH + Í2Î↔ZrOm(OH)p-1(OH2)
+ÎÍ- (6)
è ñîðáöèè àíèîíîâ Cr(VI)
ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+(OH)2
2-+CrO4
2-↔ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+CrO4
2-+
2OH- . (7)
 ñëó÷àå SO4-ôîðìû îáðàáîòêà îáðàçöà âîäîé òàêæå ïðèâîäèò ê ÷àñ-
òè÷íîé ðåãåíåðàöèè
ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+ SO4
2- + 2H2O↔ ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+(OH)2
2- +
2H++SO4
2-, (8)
à ïîâûøåíèå ðÍ ýëþàòà ñ ê ñìåùåíèþ ðàâíîâåñèÿ (6) â ñòîðîíó îáðàçî-
âàíèÿ íåäèññîöèèðîâàííûõ ãðóïï. Ïðè äàëüíåéøåé îáðàáîòêå ÃÄÖ ðà-
ñòâîðîì, ñîäåðæàùèì Cr(VI), î÷åâèäíî, ïðîèñõîäèò îáìåí
ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+ SO4
2-+ CrO4
2-↔ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+CrO4
2-+
SO4
2-. (9)
Êðîìå òîãî, èîíû Cr(VI) ñîðáèðóþòñÿ ÃÄÖ ïî ñõåìå (7), ÷òî ïðèâî-
äèò ê ïîäùåëà÷èâàíèþ ðàñòâîðà è, ñîîòâåòñòâåííî, ê ïîâûøåíèþ ñòåïå-
íè äèññîöèàöèè ôóíêöèîíàëüíûõ ãðóïï ïî êèñëîòíîìó ìåõàíèçìó (3) è
ñîðáöèè èîíîâ Ê+ (4).
Ïðè êîíòàêòå ÃÄÖ ñ ðàñòâîðîì, ñîäåðæàùèì Cr(VI), ïðåâàëèðóåò,
î÷åâèäíî, àíèîííûé îáìåí, î ÷åì ñâèäåòåëüñòâóþò äàííûå òàáë. 1: êîí-
öåíòðàöèÿ àíèîíîâ â ôàçå èîíèòîâ çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò òàêîâóþ êà-
òèîíîâ. Âûñîêàÿ àíèîíîîáìåííàÿ åìêîñòü èîíèòà ïî îòíîøåíèþ ê Ñr(VI)
ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5 505
ìîæåò áûòü ñâÿçàíà c ïðåèìóùåñòâåííîé ñîðáöèåé ïîëèìåðíûõ ôîðì
õðîìàò-èîíîâ, ñîäåðæàíèå êîòîðûõ â ðàñòâîðå âîçðàñòàåò ïî ìåðå ïîâû-
øåíèÿ êîíöåíòðàöèè Ñr(VI) [12]. Ïîäòâåðæäåíèåì äàííîãî ïðåäïîëî-
æåíèÿ ÿâëÿåòñÿ óìåíüøåíèå ýôôåêòèâíûõ êîýôôèöèåíòîâ äèôôóçèè, ñî-
îòâåòñòâóþùèõ îáìåíó Cr(VI)→OH- ïðè âîçðàñòàíèè êîíöåíòðàöèè
ðàñòâîðà. Êðîìå òîãî, çíà÷èòåëüíîå ñîðáöèîííîå ñðîäñòâî Ñr(VI) ê ÃÄÖ,
âåðîÿòíî, îáóñëîâëåíî è ñïåöèôè÷åñêèì âçàèìîäåéñòâèåì ñîðáèðóåìûõ
èîíîâ ñ ôóíêöèîíàëüíûìè ãðóïïàìè. Äàííûå òàáë. 1 è 2 ñâèäåòåëüñòâó-
þò â ïîëüçó ýòîé ãèïîòåçû: ñóììàðíàÿ îáìåííàÿ åìêîñòü, ðàññ÷èòàííàÿ
äëÿ K ñ SO4 ñ Cr(VI) è K ñ Na ñ Cr(VI)-ôîðì, ïðåâûøàåò àíèîíîîáìåí-
íóþ åìêîñòü ïî èîíàì Cl- â îáëàñòè çíà÷åíèé ðÍ, áëèçêèõ ê íåéòðàëüíî-
ìó, äàæå èñõîäÿ èç ïðåäïîëîæåíèÿ, ÷òî Cr(VI) ñîðáèðóåòñÿ òîëüêî â âèäå
îäíîâàëåíòíûõ àíèîíîâ ÍCrÎ4
-. Â òî æå âðåìÿ äëÿ SO4-çàìåùåííîé ôîð-
ìû êîíöåíòðàöèÿ SO4
2- â ôàçå èîíèòà ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàåò ñ ïîëíîé
èîíîîáìåííîé åìêîñòüþ.
Òàáëèöà 2. Ñîñòàâ è ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîâîäèìîñòü îáðàçöîâ ÃÄÖ
Концентрация ионов в исходной или
смешанной форме, моль/м3Образец ГДЦ Исходная
форма Cr (VI) SO42- Na+ K+
/σdc ,
См/м
Ксерогель Na – – 1170 – 2,62⋅10-3
То же То же 600 – 200 50 9,20⋅10-3
Гидрогель " – " – – 280 – 4,85⋅10-3
То же " – " 160 – 80 30 5,61⋅10-3
Ксерогель SO4 – 600 – – 0,011
Гидрогель То же – 150 – – 0,0212
Ксерогель " – " 650 100 – 20 3,63⋅10-3
Гидрогель " – " 180 40 – 3 8,75⋅10-3
Óâåëè÷åíèå ïðîâîäèìîñòè SO4-ôîðì (ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+ SO4
2-) ïî
ñðàâíåíèþ ñ Na-çàìåùåííûìè (ZrOm(OH)p-1O
-Na+) îáóñëîâëåíî, ïî-âè-
äèìîìó, âêëàäîì ïîäâèæíûõ ïðîòîíîâ, ëîêàëèçîâàííûõ íà ôóíêöèîíàëü-
íûõ ÎÍ-ãðóïïàõ èîíèòîâ. Ïåðåâîä Na-ôîðìû â K ñ Na ñ Cr (VI)-ôîðìó
ïðèâîäèò ê âîçðàñòàíèþ êîíöåíòðàöèè ïîäâèæíûõ ïðîòîíîâ â ôàçå èîíè-
òîâ, ðåçóëüòàòîì ÷åãî ÿâëÿåòñÿ óâåëè÷åíèå ïðîâîäèìîñòè ïîñëåäíèõ. Â
òî æå âðåìÿ óìåíüøåíèå ïðîâîäèìîñòè K ñ SO4 ñ Cr(VI)-ôîðì ïî ñðàâ-
íåíèþ ñ SO4-çàìåùåííûìè ñâÿçàíî, î÷åâèäíî, ñ çàìåíîé SO4
2- íà ìåíåå
ïîäâèæíûå õðîìàò-àíèîíû. Ìåíüøàÿ ïîäâèæíîñòü ïîñëåäíèõ â ôàçå ÃÄÖ
ÿâëÿåòñÿ äîïîëíèòåëüíûì ïîäòâåðæäåíèåì ïðåäïîëîæåíèé î ñïåöèôè-
506 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5
÷åñêîì âçàèìîäåéñòâèè Cr (VI) ñ ôóíêöèîíàëüíûìè ãðóïïàìè ÃÄÖ, à òàê-
æå î ïðåèìóùåñòâåííîé ñîðáöèè ïîëèìåðíûõ ôîðì (êîýôôèöèåíòû äèô-
ôóçèè àíèîíîâ SO4
2- è Cr(VI) â ðàñòâîðå î÷åíü áëèçêè è ñîñòàâëÿþò ñîîò-
âåòñòâåííî 1,05⋅10-9 è 1,16⋅10-9 ì2/c).
Ñíèæåíèå ïðîâîäèìîñòè SO4-è Na-ôîðì êñåðîãåëÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ãèä-
ðîãåëåì ñâÿçàíî, î÷åâèäíî, ñ óìåíüøåíèåì ðàçìåðîâ ïîð ïðè òðàíñôîðìà-
öèè ãèäðîãåëü → êñåðîãåëü. Ïî àíàëîãèè ñ èîíîîáìåííûìè ñìîëàìè, òà-
êîé ïåðåõîä ýêâèâàëåíòåí ïîâûøåíèþ ñòåïåíè ïîïåðå÷íîé ñøèâêè
ïîëèìåðà, ÷òî çàêîíîìåðíî ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ äèôôóçèîííîé ïîä-
âèæíîñòè ïîãëîùåííûõ èîíîâ. Â òî æå âðåìÿ áîëåå âûñîêàÿ ïðîâîäè-
ìîñòü Ê ñ Na ñ Cr(VI)-çàìåùåííûõ ôîðì êñåðîãåëÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ãèä-
ðîãåëåì îáóñëîâëåíà, î÷åâèäíî, ìåíüøèì ñîðáöèîííûì ñðîäñòâîì
êñåðîãåëÿ ê ïîëèìåðèçîâàííûì ôîðìàì õðîìàò-àíèîíîâ âñëåäñòâèå ñòå-
ðè÷åñêèõ çàòðóäíåíèé.  ðåçóëüòàòå àíèîíû ñâÿçûâàþòñÿ áîëüøèì êî-
ëè÷åñòâîì ôóíêöèîíàëüíûõ ãðóïï, îáðàçóÿ àññîöèàòû
ZrOm(OH)p-2(OH2)2
2+CrO4
2-. Ãèäðîãåëü, âåðîÿòíî, ñîðáèðóåò ïðåèìóùå-
ñòâåííî ïîëèìåðèçîâàííûå èîíû Cr2O7
2-, ïðè ýòîì íåêîòîðàÿ ÷àñòü ôóíê-
öèîíàëüíûõ ãðóïï îñòàåòñÿ íåïðîòîíèðîâàííîé. Ýòî îáóñëîâëèâàåò áî-
ëåå íèçêóþ êîíöåíòðàöèþ îñíîâíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà ñ ïðîòîíîâ è,
ñîîòâåòñòâåííî, ìåíüøóþ ïðîâîäèìîñòü ãèäðîãåëÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ êñå-
ðîãåëåì. Â çàìåùåííîé K ñ SO4 ñ Cr(VI)-ôîðìå ïðîòîíèðîâàíèå ôóíêöè-
îíàëüíûõ ãðóïï îáåñïå÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò èõ àññîöèàöèè íå òîëüêî ñ àíèî-
íàìè Cr(VI), íî è ñ SO4
2-.
Âûâîäû. Òàêèì îáðàçîì, ñëîæíûé ñîñòàâ àìôîòåðíîãî íåîðãàíè÷åñ-
êîãî èîíèòà, à òàêæå ïðîòîíèçàöèÿ ôóíêöèîíàëüíûõ ãðóïï ïðè ñîðáöèè
àíèîíîâ, îêàçûâàþùàÿ çíà÷èòåëüíîå âëèÿíèå íà âåëè÷èíó åãî ýëåêòðè-
÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè, íå ïîçâîëÿþò îöåíèòü âíóòðèäèôôóçèîííóþ ïîä-
âèæíîñòü ñîðáèðîâàííûõ èîíîâ Cr(VI). Òåì íå ìåíåå êîýôôèöèåíòû äèô-
ôóçèè Cr(VI) ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû ïóòåì èññëåäîâàíèÿ êèíåòèêè îáìåíà.
Õðîìàò-àíèîíû â ôàçå ãèäðîãåëÿ ÃÄÖ õàðàêòåðèçóþòñÿ áîëåå âûñîêîé ïîä-
âèæíîñòüþ ïî ñðàâíåíèþ ñ êñåðîãåëåì. Òàê, êîýôôèöèåíò äèôôóçèè, ñî-
îòâåòñòâóþùèé îáìåíó Cr(VI)→OH, äîñòèãàåò 8,57⋅10-12 ñ 6,85⋅10-11 ì2/c â
ãèäðîãåëå â çàâèñèìîñòè îò êîíöåíòðàöèè ñîðáàòà è ñîïîñòàâèì ñ êîýô-
ôèöèåíòàìè äèôôóçèè äâóõâàëåíòíûõ èîíîâ â ñëàáîñøèòûõ èîíîîáìåí-
íûõ ñìîëàõ [4]. Ñëåäîâàòåëüíî, èîíèò íà îñíîâå ãèäðîãåëÿ ÃÄÖ ìîæåò
áûòü ðåêîìåíäîâàí äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ýëåêòðîäåèîíèçàöèîííûõ ïðî-
öåññàõ èçâëå÷åíèÿ Cr(VI) èç ðàçáàâëåííûõ ðàñòâîðîâ, ïðåèìóùåñòâåííî
ñëàáîêèñëûõ, ó÷èòûâàÿ áîëåå âûñîêóþ ïðîâîäèìîñòü àíèîíçàìåùåííûõ
ôîðì èîíèòà ïî ñðàâíåíèþ ñ êàòèîíçàìåùåííûìè.
ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5 507
Ðåçþìå. Ìåòîäîì ³ìïåäàíñíî¿ ñïåêòðîñêîﳿ äîñë³äæåíî ã³äðîãåëü
òà êñåðîãåëü Cr (VI)-âì³ñíîãî ã³äðàòîâàíîãî ä³îêñèäó öèðêîí³þ, îòðèìà-
íèõ ÿê ç êàò³îí-, òàê ³ ç àí³îíçàì³ùåíèõ ôîðì. Ïîêàçàíî, ùî ñêëàä àìôî-
òåðíîãî íåîðãàí³÷íîãî éîí³òó, à òàêîæ ïðîòîíèçàö³ÿ éîãî ôóíêö³îíàëüíèõ
ãðóï, ÿêà çíà÷íî âïëèâຠíà âåëè÷èíó åëåêòðè÷íî¿ ïðîâ³äíîñò³, íå äîçâî-
ëÿþòü îö³íèòè ðóõëèâ³ñòü ñîðáîâàíèõ éîí³â. Òèì íå ìåíø, åôåêòèâí³
çíà÷åííÿ âíóòðèäèôóç³éíî¿ ðóõëèâîñò³ Cr(VI) ìîæóòü áóòè îòðèìàí³ ê³íå-
òè÷íèì ìåòîäîì: êîåô³ö³ºíòè äèôó糿, ÿê³ â³äïîâ³äàþòü îáì³íó
Cr(VI)→ÎÍ-, ñêëàäàþòü 8,57⋅10-12 ñ 6,85⋅10-11 ì2/c äëÿ ã³äðîãåëþ ³
3,33⋅10-13 ñ 5,45⋅10-12 ì2/c äëÿ êñåðîãåëþ â çàëåæíîñò³ â³ä êîíöåíòðàö³¿
ñîðáàòó.
Yu.S. Dzyazko, L.M. Rozhdestvenska, S.L. Vasiluk
MOBILITY OF CR (VI) ANIONS
IN AMPHOTERIC INORGANIC ION-EXCHANGER
Summary
Hydrogel and xerogel of Cr(VI)-containing hydrated zirconium dioxide,
which had been obtained from both cation- and anion-substituted forms, were
investigated with an impedance spectroscopy method. It was shown that
complex composition of the amphoteric inorganic ion-exchanger and also
protonization of its functional groups, which influence the magnitude of its
electrical conductivity, do not estimate the mobility of sorbed ions/ Nevertheless
the effective values of diffusion mobility of Cr(VI) through the particles can
be obtained with a kinetic method: the diffusion coefficients, which correspond
to Cr(VI)→ÎÍ- exchange, reach 8,57⋅10-12 ñ 6,85⋅10-11 m2/s for hydrogel and
3,33⋅10-13 ñ 5,45⋅10-12 m2/s for xerogel depending on sorbate concentration.
1. Glueckauf E. // Brit. Chem. Eng. ñ 1959. ñ 4, N 12. ñ P. 646 ñ 651.
2. Spoor P.B., Koene L., ter Veen W.R., Janssen L.J.J. // J. Appl. Electrochem. ñ
2002. ñ 32, N 1.ñ P.1 ñ 10.
3. Dzyazko Y.S., Belyakov V.N. // Desalination. – 2004. – 162. ñ P. 179 ñ 189.
4. Äçÿçüêî Þ.Ñ., Ðîæäåñòâåíñêàÿ Ë.Ì., Ïàëü÷èê À.Â. // Æóðí. ïðèêë. õèìèè. –
2005 – 78, ¹3 – Ñ. 418 ñ 424.
5. Rozhdestvenska L. M., Dzyazko Yu. S., Belyakov V.N. // Desalination. ñ 198. ñ
P. 247 ñ 255.
6. Ìàðõîë M. Èîíîîáìåííèêè â àíàëèòè÷åñêîé õèìèè:  2 ò. ñ Ì.: Ìèð,
1985. ñ Ò.1. ñ 262 ñ.
508 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2008, ò. 30, ¹5
7. Wu C.-H., Lo S-L., Lin C.F. // Colloids and Surface, A. ñ 2000. – 166, N 1/3. –
P. 251 ñ 259.
8. Øàðëî Ã. Ìåòîäû àíàëèòè÷åñêîé õèìèè. ñ Ì.; Ë.: Õèìèÿ, 1966. ñ 976 ñ.
9. Helfferich F. Ion Exchange. ñ New Vork: Dover Publications, Inc., 1995. ñ
890 ð.
10. Dzyazko Yu., Rozhdestvenska L., Palchik A., Lapicque F. // Sep. Pur. Technol. ñ
2005. ñ 45, N 2. ñ Ð. 141 ñ 146.
11. Heymann E., O’Donnell I. J. // J. Colloid. Sci. – 1949. – 4, N 4. – P. 395 ñ 405.
12. Vallejo M.E., Persin F., Innocent C., Sistat Ph., Pourcelly G.// Sep. Pur. Tech-
nol. ñ 2000. ñ 21, N 1/2.ñ P. 61 ñ 69.
Èí-ò îáùåé è íåîðãàí. õèìèè
èì. Â.È. Âåðíàäñêîãî
ÍÀÍ Óêðàèíû, ã. Êèåâ Ïîñòóïèëà 26.07.2007
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-130593 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:42:48Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Дзязько, Ю.С. Рождественская, Л.М. Василюк, С.Л. 2018-02-17T10:29:35Z 2018-02-17T10:29:35Z 2008 Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита / Ю.С. Дзязько, Л.М. Рождественская, С.Л. Василюк // Химия и технология воды. — 2008. — Т. 30, № 5. — С. 498-508. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0204-3556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130593 541.183.12+546.273+546.831.4-36 Методом импедансной спектроскопии исследованы гидрогель и ксерогель гидратированного диоксида циркония, содержащего Cr (VI), полученные из катион- и анионзамещенных форм ионита. Показано, что сложный состав амфотерного неорганического ионита, а также протонизация его функциональных групп, оказывающая значительное влияние на величину его электрической проводимости, не позволяют оценить подвижность сорбированных ионов. Тем не менее эффективные значения внутридиффузионной подвижности Cr(VI) могут быть получены кинетическим методом: коэффициенты диффузии, соответствующие обмену Cr (VI) → ОН-, составляют 8,57Ч10⁻¹² – 6,85Ч10⁻¹¹ м²/c для гидрогеля и 3,33Ч10⁻¹³– 5,45Ч10⁻¹² м²/c – для ксерогеля в зависимости от концентрации сорбата. Методом імпедансної спектроскопії досліджено гідрогель та ксерогель Cr (VI)-вмісного гідратованого діоксиду цирконію, отриманих як з катіон-, так і з аніонзаміщених форм. Показано, що склад амфотерного неорганічного йоніту, а також протонизація його функціональних груп, яка значно впливає на величину електричної провідності, не дозволяють оцінити рухливість сорбованих йонів. Тим не менш, ефективні значення внутридифузійної рухливості Cr(VI) можуть бути отримані кінетичним методом: коефіцієнти дифузії, які відповідають обміну Cr(VI) → ОН-, складають 8,57Ч10⁻¹² – 6,85Ч10⁻¹¹ м²/c для гідрогелю і 3,33Ч10⁻¹³ – 5,45Ч10⁻¹² м²/c для ксерогелю в залежності від концентрації сорбату. Hydrogel and xerogel of Cr(VI)-containing hydrated zirconium dioxide, which had been obtained from both cation- and anion-substituted forms, were investigated with an impedance spectroscopy method. It was shown that complex composition of the amphoteric inorganic ion-exchanger and also protonization of its functional groups, which influence the magnitude of its electrical conductivity, do not estimate the mobility of sorbed ions/ Nevertheless the effective values of diffusion mobility of Cr(VI) through the particles can be obtained with a kinetic method: the diffusion coefficients, which correspond to Cr(VI) → OH- exchange, reach 8,57×10⁻¹² – 6,85×10⁻¹¹ m²/s for hydrogel and 3,33×10⁻¹³ – 5,45×10⁻¹² m²/s for xerogel depending on sorbate concentration. ru Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України Химия и технология воды Физическая химия процессов обработки воды Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита Mobility of Cr(VI) anions in amphoteric inorganic ion-exchanger Article published earlier |
| spellingShingle | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита Дзязько, Ю.С. Рождественская, Л.М. Василюк, С.Л. Физическая химия процессов обработки воды |
| title | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита |
| title_alt | Mobility of Cr(VI) anions in amphoteric inorganic ion-exchanger |
| title_full | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита |
| title_fullStr | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита |
| title_full_unstemmed | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита |
| title_short | Подвижность анионов Cr(VI) в фазе амфотерного неорганического ионита |
| title_sort | подвижность анионов cr(vi) в фазе амфотерного неорганического ионита |
| topic | Физическая химия процессов обработки воды |
| topic_facet | Физическая химия процессов обработки воды |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130593 |
| work_keys_str_mv | AT dzâzʹkoûs podvižnostʹanionovcrvivfazeamfoternogoneorganičeskogoionita AT roždestvenskaâlm podvižnostʹanionovcrvivfazeamfoternogoneorganičeskogoionita AT vasilûksl podvižnostʹanionovcrvivfazeamfoternogoneorganičeskogoionita AT dzâzʹkoûs mobilityofcrvianionsinamphotericinorganicionexchanger AT roždestvenskaâlm mobilityofcrvianionsinamphotericinorganicionexchanger AT vasilûksl mobilityofcrvianionsinamphotericinorganicionexchanger |