Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом
Проведено комплексное адсорбционное и спектральное исследование взаимодействия органических красителей анионной природы с замещенными катионным полиэлектролитом (гидрохлоридом полигекcаметиленгуанидина) слоистыми силикатами (каолинитом и гидрослюдой). Доказано, что модифицирование приводит к повышен...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Химия и технология воды |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України
2011
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130656 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом / М.Ю. Трифонова, С.А. Доленко, Ю.И. Тарасевич, С.В. Бондаренко, А.И. Жукова // Химия и технология воды. — 2011. — Т. 33, № 5. — С. 477-487. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859888331582603264 |
|---|---|
| author | Трифонова, М.Ю. Доленко, С.А. Тарасевич, Ю.И. Бондаренко, С.В. Жукова, А.И. |
| author_facet | Трифонова, М.Ю. Доленко, С.А. Тарасевич, Ю.И. Бондаренко, С.В. Жукова, А.И. |
| citation_txt | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом / М.Ю. Трифонова, С.А. Доленко, Ю.И. Тарасевич, С.В. Бондаренко, А.И. Жукова // Химия и технология воды. — 2011. — Т. 33, № 5. — С. 477-487. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Химия и технология воды |
| description | Проведено комплексное адсорбционное и спектральное исследование взаимодействия органических красителей анионной природы с замещенными катионным полиэлектролитом (гидрохлоридом полигекcаметиленгуанидина) слоистыми силикатами (каолинитом и гидрослюдой). Доказано, что модифицирование приводит к повышению адсорбционной способности минералов к органическим анионам благодаря образованию на поверхности сорбента ионных ассоциатов сорбат/модификатор. Селективность исследуемых сорбентов к анионным соединениям возрастает с увеличением гидрофобности последних.
Проведено комплексне адсорбційне й спектральне дослідження взаємодії органічних барвників аніонної природи із заміщеними катіонним поліелектролітом (гідрохлоридом полігекаметиленгуанідину) шаруватими силікатами (каолінітом і гідрослюдою). Доведено, що модифікування призводить до підвищення адсорбційної здатності мінералів до органічних аніонів завдяки утворенню на поверхні сорбенту іонних асоціатів сорбат/модифікатор. Селективність досліджуваних сорбентів до аніонних сполук зростає зі збільшенням гідрофобності останніх.
Complex adsorption and spectral study of the interaction of organic dyes of anionic nature with layered silicates (kaolinite and hydromica) substituted by cationic polyelectrolyte (polygexamethyleneguanidine hydrochloride) is performed. It is shown that the modification leads to the increase of the adsorption capacity of the minerals with respect to organic anions due to the formation of sorbate/modifier ionic associates on the surface of the sorbent. The selectivity of the investigated sorbents with respect to anionic compounds increases with increasing hydrophobicity of these compounds.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:53:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, №5 477
М.Ю. ТРИФОНОВА, С.А. ДОЛЕНКО, Ю.И. ТАРАСЕВИЧ, С.В. БОНДАРЕНКО, А.И. ЖУ-
КОВА , 2011
УДК 544.72+543.42
М.Ю. Трифонова, С.А. Доленко, Ю.И. Тарасевич,
С.В. Бондаренко, А.И. Жукова
АДСОРБЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ АНИОНОВ ИЗ ВОДНЫХ
РАСТВОРОВ СЛОИСТЫМИ СИЛИКАТАМИ,
ЗАМЕЩЕННЫМИ КАТИОННЫМ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОМ
Проведено комплексное адсорбционное и спектральное исследование взаимо-
действия органических красителей анионной природы с замещенными кати-
онным полиэлектролитом (гидрохлоридом полигекcаметиленгуанидина)
слоистыми силикатами (каолинитом и гидрослюдой). Доказано, что модифи-
цирование приводит к повышению адсорбционной способности минералов к
органическим анионам благодаря образованию на поверхности сорбента ион-
ных ассоциатов сорбат/модификатор. Селективность исследуемых сорбен-
тов к анионным соединениям возрастает с увеличением гидрофобности
последних.
Ключевые слова: адсорбция, анионные красители, ионные ассоциаты, кати-
онный полиэлектролит, слоистые силикаты, спектры поглощения и отражения.
Введение. Как известно, замена неорганических катионов в обмен-
ном комплексе слоистых силикатов на органические позволяет направленно
изменять свойства этих материалов. В частности, регулировать их гидро-
фильно-гидрофобные и адсорбционные свойства, а также заряд поверх-
ности. Для получения органозамещенных слоистых силикатов кроме ка-
тионных ПАВ (КПАВ) в качестве модификаторов используют также
катионные полиэлектролиты [1 – 6]. В последние годы опубликован ряд
работ, посвященных получению и исследованию сорбционных свойств сло-
истых силикатов, модифицированных полиэлектролитами [2, 5, 7]. Для
изучения адсорбции органических соединений анионного типа на таких
сорбентах чаще всего в качестве сорбатов используют красители [8 – 14].
Отметим, что выявление закономерностей и выяснение механизмов
взаимодействия сорбент – сорбат позволяют более эффективно управ-
лять сорбционными свойствами модифицированных минералов и опре-
делить возможности применения таких сорбентов для очистки вод от
загрязняющих веществ. Несмотря на то, что в некоторых публикациях
(см. например, [2, 15]) затрагиваются закономерности и механизм адсор-
бции органических анионов на слоистых силикатах, замещенных кати-
онными полиэлектролитами, механизм адсорбции в настоящее время ос-
тается не вполне раскрытым. Следует, однако, указать на некоторые
достижения предыдущих исследователей.
478 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, № 5
Так, в работе [2] показано возрастание степени извлечения различных
дисперсных и активных красителей бентонитом при увеличении количе-
ства предсорбированного поликатиона. В дальнейших исследованиях [15,
16] установлено, что адсорбция анионных соединений на замещенном
поликатионом силикате имеет ионообменную природу. В [15] предложена
схема процесса адсорбции, согласно которой при адсорбции органичес-
ких анионов активно участвуют только лишь не связанные с поверхнос-
тью минерала функциональные группы макромолекулы.
В научной литературе не встречается работ, направленных на изучение
взаимодействия с анионным сорбатом катионных групп полимера, связанных
с ионообменными центрами силикатов. В настоящей работе путем сочетания
адсорбционных и спектральных методов получены результаты, позволяющие
сделать обоснованные выводы о механизме такого взаимодействия и дать оп-
ределенные заключения о применении органоглин для очистки воды от орга-
нических загрязняющих веществ анионной природы.
Методика эксперимента. В работе использовали природные, очищен-
ные в соответствии с [17] и замещенные полиэлектролитом минералы с
жесткой структурной ячейкой: каолинит (Глуховское месторождение, Ук-
раина) и гидрослюду (Черкасское месторождение, Украина). В качестве
полиэлектролита был выбран гидрохлорид полигексаметиленгуанидина
(ПГМГ-ГХ) (Шосткинский завод химических реактивов, Украина), кото-
рый широко используется как флокулянт и дезинфектор при водоподго-
товке. Методика получения и структурно-сорбционные характеристики
указанных материалов, а также характеристика модификатора подробно
описаны в [18]. Здесь только укажем, что модифицирование проводили в
пределах емкости катионного обмена минералов, и практически все гуа-
нидиновые группы связаны с обменными центрами силикатов.
В качестве сорбатов использовали анионные красители: прямой алый
(ПА), метиловый оранжевый (МО) и пикриновую кислоту (ПК). Выбор
красителей основывался на различиях в структуре и физико-химических
свойствах, в первую очередь их гидрофобности, что важно для развития
учения о гидрофильности – гидрофобности дисперсных систем.
Для получения изотерм адсорбции воздушно-сухие навески сорбен-
тов массой 0,1 г стандартной фракции 0,15 0,20 мм заливали водными
растворами сорбатов (50 см3), встряхивали в течение 12 ч – время, доста-
точное для установления адсорбционного равновесия. Затем твердую
фракцию отделяли от жидкой путем центрифугирования при 8000 об/мин
в течение 60 мин. Равновесные концентрации растворов органических
красителей определяли по их собственному поглощению при длине вол-
ны максимума поглощения 500; 470 и 365 нм соответственно для ПА,
МО и ПК на спектрофотометре СФ-26 в кварцевых кюветах с толщиной
слоя 1 см.
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, №5 479
Десорбцию модификаторов с поверхности сорбентов в процессе вза-
имодействия анионных красителей с модифицированными слоистыми
силикатами исследовали на примере 1,0 . 10-4 моль/дм3 растворов ПА и
МО и фракции сорбента 0,25 0,50 мм. Для этого через 5 – 10 мин после
приведения в контакт сорбентов и красителей, а также после достиже-
ния сорбционного равновесия (12 ч) растворы отделяли от твердой фазы
декантацией и определяли в них наличие модификатора фотометричес-
ким методом [19].
Изучение спектров поглощения водных растворов анионных красите-
лей (ПА и ПК) и спектров водных растворов смесей краситель/модифика-
тор (ПА/ПГМГ-ГХ и ПК/ПГМГ-ГХ) проводили при постоянной концент-
рации красителя и переменной концентрации модификатора, а также при
постоянном соотношении краситель/модификатор и различной концент-
рации этих компонентов в растворе. Спектры поглощения регистрирова-
ли спектрофотометром SPECORD UV-VIS в видимой области спектра.
Для получения спектров диффузного отражения красителей (ПА и ПК),
сорбированных на модифицированном ПГМГ-ГХ каолините, образцы го-
товили следующим образом. К навескам сорбентов 0,1 г приливали по
25 см3 раствора красителя с различной концентрацией. Суспензии встря-
хивали в течение 15 мин и выделяли твердую фазу путем фильтрования
через фильтровальную бумагу с помощью вакуумного насоса и фильтро-
держателя. Спектры диффузного отражения исследуемых образцов сни-
мали на спектрофотометре UV-2450 фирмы "Shimаdzu" (Япония) и пред-
ставляли в виде зависимости функции Гуревича – Кубелки (F = (1 – R)2 /
2R, где R – диффузное отражение) от длины волны [20].
Результаты и их обсуждение. Адсорбционные исследования. Из
представленных на рис. 1 – 2 данных видно, что адсорбция анионных
красителей на природных минералах незначительна и, очевидно, обус-
ловлена наличием на боковых гранях силикатов небольшого количества
основных ОН-групп, способных к анионному обмену [21]. В результате
модифицирования слоистых силикатов ПГМГ-ГХ значительно повыша-
ется их адсорбционная способность по отношению к анионным краси-
телям, причем селективность исследуемых сорбентов возрастает с уве-
личением углеводородной составляющей в их молекулах и, следовательно,
гидрофобности красителей.
Как показано в [22, 23], сорбция анионных красителей на КПАВ-
замещенных слоистых силикатах осуществляется благодаря образованию
ионных ассоциатов (ИА) сорбат/модификатор, которое сопровождается
десорбцией модификатора с поверхности силиката. Проведенные нами
исследования по десорбции позволили установить, что, в отличие от
модификатора катионных ПАВ, полигексаметиленгуанидин не обнару-
живается в растворах сорбатов ни в первые минуты адсорбции, ни после
480 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, № 5
установления адсорбционного равновесия. Это, очевидно, обусловлено
невозможностью его десорбции ввиду полимерной природы данного
модификатора.
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
С , ммоль/дм
3
a , ммоль/г
4
3
6
5
2
1
Рис. 1. Изотермы адсорбции прямого алого (1–4) и метилового
оранжевого (5, 6) на исследуемых сорбентах: гидрослюда природная (1);
каолинит природный (2); ПГМГ-замещенная гидрослюда (3, 5); ПГМГ-
замещенный каолинит (4, 6)
Тем не менее ход изотерм адсорбции (S-тип) гидрофильной ПК на
ПГМГ-замещенных силикатах (см. рис. 2) свидетельствует в пользу об-
разования ИА анионный краситель/ПГМГ. Начальные участки этих изо-
терм с малыми величинами адсорбции из-за низкой устойчивости обра-
зующихся ионных ассоциатов ПК/ПГМГ, по-видимому, обусловлены
облегченным взаимодействием ПК с основными ОН-группами боковых
граней минералов. С повышением концентрации ПК равновесие сдвига-
ется в сторону образования ИА, что сопровождается ростом величины
адсорбции сорбата. Образование ИА, по-видимому, реализуется благо-
даря отрыву отдельных участков макромолекулы ПГМГ от поверхности
сорбента. Поскольку вероятность одновременного отрыва всех звеньев
макромолекулы крайне мала, образование ИА с сорбатами не приводит к
десорбции полимерного модификатора. Исходя из изложенного, процесс
адсорбции в данном случае, очевидно, и заключается в образовании ИА
краситель/ПГМГ на поверхности сорбента.
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, №5 481
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
а , ммоль/г
1
3
2
С , ммоль/дм
3
Рис. 2. Изотермы адсорбции пикриновой кислоты на исследуемых
сорбентах: каолинит природный (1); ПГМГ-замещенный каолинит (2);
ПГМГ-замещенная гидрослюда (3)
Необходимо отметить, что отсутствие модификатора в растворах, кон-
тактирующих с органозамещенными силикатами, крайне важно для ис-
пользования таких сорбентов в процессах очистки воды, поскольку обес-
печивает отсутствие вторичного загрязнения очищаемой воды.
Спектральные исследования. Для подтверждения механизма взаи-
модействия катионных групп полимера, связанных с ионообменными
центрами силикатов, с анионным сорбатом изучено влияние ПГМГ-ГХ
на спектры поглощения (рис. 3, 4) и диффузного отражения (рис. 5, 6)
анионных красителей ПА и ПК, которые заметно отличаются по своей
гидрофобности. Установлено, что введение ПГМГ-ГХ в водные раство-
ры красителей приводит к изменению характера спектров поглощения
и, в большинстве случаев, к усилению светорассеяния.
Характер спектральных изменений определяется абсолютными
значениями и соотношением концентраций ассоциирующих ионов в
растворе. Так, введение ПГМГ-ГХ в водные растворы красителей при-
водит к появлению длинноволновой полосы поглощения, что харак-
терно для гидрофобных красителей (для ПА = 25 нм), или к не-
большому батохромному сдвигу максимума поглощения на 5 – 8 нм –
для ПК (см. рис. 4, кривая 4). При этом установлено, что введение
ПГМГ-ГХ в водные растворы более гидрофобных красителей, в дан-
ном случае ПА, вызывает изменение характера спектров поглощения
уже при концентрации 10-6 – 10-7 М, что указывает на образование в
растворе достаточно устойчивых и гидрофобных ИА катионов поли-
мера и анионов красителя.
482 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, № 5
0
0,2
0,4
0,6
0,8
400 500 600
λ , нм
А
505
500
530
1
2
3
4, 5
Рис. 3. Спектры поглощения водных растворов прямого алого в
присутствии ПГМГ-ГХ. С
ПА
= 4,0 10-6 моль/дм3; С
ПГМГ-ГХ
, г-экв/дм3: 0 (1),
5,3 10-6 (2), 9,3 10-6 (3), 5,3 10-5 (4), 6,7 10-4 (5)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
330 430
λ, нм
А
а
4
1, 2, 3
355
365
0
0,4
0,8
1,2
1,6
330 430
А
λ, нм
б
5
1
355
365
Рис. 4. Спектры поглощения водных растворов пикриновой кислоты
в присутствии ПГМГ-ГХ. С
ПК
, моль/дм3: 6,0 10-5 (а), 9,010-4 (б);
С
ПГМГ-ГХ
, г-экв/дм3: 0 (1), 2,7 10-5 (2), 6,110-5 (3), 1,3 10-3 (4), 9,3 10-4 (5)
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, №5 483
Для менее гидрофобных красителей (ПК) подобные изменения на-
чинаются с более высоких концентраций полимера. Так, введение ПГМГ-
ГХ вплоть до ~1·10-3 М практически не влияет на спектры поглощения
растворов ПК (см. рис. 4, а). При этом следует отметить, что повышение
абсолютной концентрации красителя приводит к снижению минималь-
но необходимой концентрации полимера (см. рис. 4, б).
Таким образом, изменения характера спектров поглощения водных
растворов анионных красителей в присутствии катионов полиэлектро-
литов могут быть обусловлены как изменением дисперсности системы,
так и образованием ИА анионов красителя и катионов полимера. Обра-
зование ассоциатов органических противоионов в водном растворе до-
казывается различными физико-химическими методами, а также путем
их препаративного выделения. При смешивании растворов красителей и
противоионов полиэлектролитов, взятых в стехиометрических соотно-
шениях, со временем часто образуются труднорастворимые в воде окра-
шенные соли. В своей работе мы наблюдали опалесценцию систем ПА/
ПГМГ-ГХ и ПК/ПГМГ-ГХ (при высоком содержании компонентов), что
может служить фактом образования малорастворимых соединений. Об-
разование ИА анионных красителей с поликатионом сопровождается
нейтрализацией зарядов функциональных групп полиэлектролита и, сле-
довательно, уменьшением электростатического отталкивания между
ними, что приводит к изменению вторичной структуры макромолекулы:
от максимально развернутого состояния до компактного клубка. При этом
уменьшается истинная растворимость ассоциата, а также изменяется мик-
роокружение красителя. По-видимому, с этим связан наблюдающийся
гипохромный эффект (см. рис. 3, 4).
Спектры диффузного отражения, построенные в координатах
F(R)=f( и описывающие характер взаимодействия анионных красите-
лей с поверхностью модифицированных слоистых силикатов, батохром-
но сдвинуты (на 12 – 15 нм) относительно спектров поглощения водных
растворов соответствующих красителей (см. рис. 5, 6).
При этом следует отметить, что характер спектральных изменений
для более гидрофобного красителя ПА в исследованном концентрацион-
ном диапазоне (10-7 – 10-5 М) не зависит от его концентрации (см. рис. 5),
а для ПК эта зависимость существенна (см. рис. 6). В частности, вплоть
до ~2·10-5 М спектры диффузного отражения адсорбированной ПК на
ПГМГ-замещенном каолините (рис. 6, кривые 1) аналогичны спектрам
поглощения ее водных растворов (см. рис. 3, б). При повышении концен-
трации ПК в растворе наблюдается батохромный сдвиг максимума по-
глощения красителя (= 10 нм), сопровождающийся появлением вто-
рого максимума при 410 нм (см. рис. 6, кривые 2 – 4).
484 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, № 5
0,0
0,4
0,8
350 400 450 500 550 600
F /F max
λ , нм
517
1
2
3
Рис. 5. Нормированные спектры диффузного отражения прямого алого,
сорбированного на ПГМГ-замещенном каолините. С
ПА
, моль/дм3: 8,0 .10-7
(1), 4,010-6 (2), 2,010-5 (3)
а б
0
20
40
60
80
100
310 360 410 460
F
370 410
1
2
3
4
0
0,4
0,8
310 360 410 460
λ , нм
F /F max
370 410 360
1
2
3
4
Рис. 6. Спектры (а – обычный, б – нормированный) диффузного
отражения пикриновой кислоты, сорбированной на ПГМГ-
замещенном каолините. С
ПК
, моль/дм3: 1,810-5 (1), 6,010-5 (2), 3,010-4
(3), 1,510-3 (4)
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, №5 485
Причиной изменения характера спектров анионных красителей при
адсорбции на ПГМГ-замещенном каолините является изменение их мик-
роокружения. Во-первых, образование ИА краситель/ПГМГ-ГХ на по-
верхности силиката в результате отрыва участвующих во взаимодействии
гуанидиновых групп модификатора способствует гидратации освободив-
шихся активных центров силиката вследствие адсорбции более гидрати-
рованных неорганических катионов. Во-вторых, ПК, будучи гидрофиль-
ной, усиливает поляризацию остаточных сорбированных молекул воды,
увеличивая их влияние на спектральные свойства красителя на поверх-
ности модифицированного сорбента. Появление второго максимума при
410 нм (см. рис. 6, кривые 2 – 4) как раз и обусловлено поляризацией
связей бензольного кольца с заместителями в молекуле ПК под влияни-
ем молекул адсорбированной воды и других активных центров поверх-
ности сорбента.
Отмеченная выше схожесть спектра отражения (см. рис. 6, кривая 1)
со спектром поглощения водного раствора ПК (см. рис. 3, кривая 1) сви-
детельствует об относительно небольшой поляризации микроокружения
красителя на поверхности сорбента. В связи с вышеизложенным это мо-
жет указывать на отсутствие образования ионных ассоциатов ПК/ПГМГ-
ГХ при адсорбции малого количества ПК. В данном случае адсорбция,
очевидно, осуществляется за счет взаимодействия ПК с основными ОН-
группами боковых граней каолинита.
Итак, результаты спектральных исследований указывают на образо-
вание ИА органических анионов с поликатионом как в водном растворе
при совместном их присутствии, так и на поверхности слоистого сили-
ката при условии предварительной ионообменной сорбции полимера на
минерале. Устойчивость этих ИА и, следовательно, гидрофобность со-
ставляющих ассоциат компонентов (сорбата и модификатора) определя-
ют селективность поликатионзамещенных силикатов к анионным соеди-
нениям. Так, относительно гидрофобные органические анионы образуют
на поверхности сорбента устойчивые ИА сорбат/модификатор посред-
ством отрыва участвующих во взаимодействии с органическими анио-
нами функциональных групп модификатора от активных центров сили-
ката. Сорбция более гидрофильных сорбатов незначительна и
осуществляется, как и в случае природных минералов, лишь на основ-
ных ОН-группах боковых граней силиката.
Выводы. Модифицирование слоистых силикатов поликатионом в
пределах их емкости катионного обмена приводит к повышению адсор-
бционной способности минералов к органическим анионам. Селектив-
ность таких сорбентов к соединениям анионной природы возрастает с
увеличением гидрофобности последних, а также, очевидно, и гидрофоб-
486 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, № 5
ности модификатора. Сорбция органических анионов на поликатионза-
мещенных слоистых силикатах осуществляется на двух типах активных
центров: на основных ОН-группах, имеющихся в небольшом количестве
на боковых гранях силикатов, и на функциональных группах модифика-
тора, которые при образовании на поверхности сорбента ионного ассо-
циата анионный сорбат/поликатионный модификатор отрываются от по-
верхности минерала и вступают во взаимодействие с анионами красителя.
Прочное закрепление полимерного модификатора на поверхности слои-
стых силикатов делает их перспективными сорбентами, позволяющими
очищать воду от органических веществ анионной природы без вторич-
ного ее загрязнения катионными ПАВ.
Резюме. Проведено комплексне адсорбційне й спектральне дослід-
ження взаємодії органічних барвників аніонної природи із заміщеними
катіонним поліелектролітом (гідрохлоридом полігекаметиленгуанідину)
шаруватими силікатами (каолінітом і гідрослюдою). Доведено, що моди-
фікування призводить до підвищення адсорбційної здатності мінералів
до органічних аніонів завдяки утворенню на поверхні сорбенту іонних
асоціатів сорбат/модифікатор. Селективність досліджуваних сорбентів
до аніонних сполук зростає зі збільшенням гідрофобності останніх.
M.YU. Tryfonova, S.A. Dolenko, YU.I. Tarasevich,
S.V. Bondarenko, A.I. Zhukova
ADSORPTION OF ORGANIC ANIONS FROM AQUEOUS
SOLUTIONS BY LAYERED SILICATES SUBSTITUTED WITH
CATIONIC POLYELECTROLYTE
Summary
Complex adsorption and spectral study of the interaction of organic dyes
of anionic nature with layered silicates (kaolinite and hydromica) substituted
by cationic polyelectrolyte (polygexamethyleneguanidine hydrochloride) is
performed. It is shown that the modification leads to the increase of the
adsorption capacity of the minerals with respect to organic anions due to the
formation of sorbate/modifier ionic associates on the surface of the sorbent.
The selectivity of the investigated sorbents with respect to anionic compounds
increases with increasing hydrophobicity of these compounds.
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2011, т. 33, №5 487
1. Liu P. // Appl. Clay Sci. – 2007. – 38, N 1/2. – P. 64 – 76.
2. Yue Q.Y., Li Q., Gao B.Y., Yuan A.J., Wang Y. // Ibid. – 2007. – 35, N 3/4. –
P. 268 – 275.
3. Burmistr M.V., Sukhyy K.M., Shilov V.V. et al. // Polymer. – 2005. – 46, N 26. –
P. 12226 –12232.
4. Ray S.S., Okamoto M. // Progress in Polymer Sci. –2003. – 28, N 11. –
P. 1539 – 1641.
5. Churchman G.J. // Appl. Clay Sci. –2002. – 21, N 2/3. – P. 177 – 189.
6. Zadaka D., Nir S., Radian A. et al. // Water Res. – 2009. – 43, N 3. – P. 677 – 683.
7. Breen C., Watson R. // J. Colloid and Interface Sci. – 1998. – 208, N 2. –
P. 422 – 429.
8. Baskaralingam P., Pulikesi M., Elango D. et al. // J. Hazard. Materials. –2006. –
128, N 2/3.– P. 138 – 144.
9. Liu P., Zhang L. // Separ. and Purif. Technol. – 2007. – 58, N 1. – P. 32 – 39.
10. Wang L., Wang A. // J. Hazard. Materials. – 2008. – 160, N 1.– P. 173 – 180.
11. Bae J.H., Song D.I., Jeon Y.W. // Separ. Sci. and Technol.– 2000. – 35, N 3. –
P. 353 – 365.
12. Wang C.C., Juang L.C., Lee C.K. et al. // J. Colloid and Interface Sci. – 2004. –
280, N 1. – P. 27 – 35.
13. Baskaralingam P., Pulikesi M., Ramamurthi V. et al. // J. Hazard. Materials. –
2006. – 136, N 3. – P. 989 – 992.
14. Rytwo G., Kohavi Y., Botnick I. et al. // Appl. Clay Sci. – 2007. – 36. – P. 182 – 190.
15. Li Q., Yue Q.Y., Su Y. // J. Hazard. Materials. – 2007. – 147, N 1/2. – P. 370 – 380.
16. Li Q., Yue Q.Y., Su Y. et al. // Ibid. – 2009. – 165, N 1/3. – P. 1170 – 1178.
17. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. –
Киев: Наук. думка, 1975. – 351 с.
18. Трифонова М.Ю., Тарасевич Ю.И., Бондаренко С.В., Жукова А.И.,
Иванова З.Г. // Химия и технология воды. – 2009. – 31, № 3. – С. 262 –273.
19. Гончарук В.В., Терлецкая А.В., Богословская Т.А., Иевлева О.С.,
Кущевская Н.Ф. // Там же. – 2006. – 28, № 6. – С. 558 – 570.
20. Рунов В.К., Тропина В.В. // Журн. аналит. химии. – 1996. – 51, № 1. –
С. 71 – 77.
21. Тарасевич Ю.И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов. –
Киев: Наук. думка, 1988. – 248 с.
22. Доленко С.А., Трифонова М.Ю., Тарасевич Ю.И. // Химия и технология
воды. – 2009. – 31, № 6. – С. 619 – 630.
23. Трифонова М.Ю., Доленко С.А., Бондаренко С.В., Тарасевич Ю.И. //
Коллоид. журн. – 2011. – 73, № 4. – С.529 – 534.
Ин-т коллоид. химии и химии воды
им. А.В. Думанского НАН Украины,
г. Киев Поступила 04.04.2011
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-130656 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:53:28Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Трифонова, М.Ю. Доленко, С.А. Тарасевич, Ю.И. Бондаренко, С.В. Жукова, А.И. 2018-02-18T17:03:44Z 2018-02-18T17:03:44Z 2011 Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом / М.Ю. Трифонова, С.А. Доленко, Ю.И. Тарасевич, С.В. Бондаренко, А.И. Жукова // Химия и технология воды. — 2011. — Т. 33, № 5. — С. 477-487. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 0204-3556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130656 544.72+543.42 Проведено комплексное адсорбционное и спектральное исследование взаимодействия органических красителей анионной природы с замещенными катионным полиэлектролитом (гидрохлоридом полигекcаметиленгуанидина) слоистыми силикатами (каолинитом и гидрослюдой). Доказано, что модифицирование приводит к повышению адсорбционной способности минералов к органическим анионам благодаря образованию на поверхности сорбента ионных ассоциатов сорбат/модификатор. Селективность исследуемых сорбентов к анионным соединениям возрастает с увеличением гидрофобности последних. Проведено комплексне адсорбційне й спектральне дослідження взаємодії органічних барвників аніонної природи із заміщеними катіонним поліелектролітом (гідрохлоридом полігекаметиленгуанідину) шаруватими силікатами (каолінітом і гідрослюдою). Доведено, що модифікування призводить до підвищення адсорбційної здатності мінералів до органічних аніонів завдяки утворенню на поверхні сорбенту іонних асоціатів сорбат/модифікатор. Селективність досліджуваних сорбентів до аніонних сполук зростає зі збільшенням гідрофобності останніх. Complex adsorption and spectral study of the interaction of organic dyes of anionic nature with layered silicates (kaolinite and hydromica) substituted by cationic polyelectrolyte (polygexamethyleneguanidine hydrochloride) is performed. It is shown that the modification leads to the increase of the adsorption capacity of the minerals with respect to organic anions due to the formation of sorbate/modifier ionic associates on the surface of the sorbent. The selectivity of the investigated sorbents with respect to anionic compounds increases with increasing hydrophobicity of these compounds. ru Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України Химия и технология воды Физическая химия процессов обработки воды Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом Adsorption of organic anions from aqueous solutions by layered silicates substituted with cationic polyelectrolyte Article published earlier |
| spellingShingle | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом Трифонова, М.Ю. Доленко, С.А. Тарасевич, Ю.И. Бондаренко, С.В. Жукова, А.И. Физическая химия процессов обработки воды |
| title | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом |
| title_alt | Adsorption of organic anions from aqueous solutions by layered silicates substituted with cationic polyelectrolyte |
| title_full | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом |
| title_fullStr | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом |
| title_full_unstemmed | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом |
| title_short | Адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом |
| title_sort | адсорбция органических анионов из водных растворов слоистыми силикатами, замещенными катионным полиэлектролитом |
| topic | Физическая химия процессов обработки воды |
| topic_facet | Физическая химия процессов обработки воды |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130656 |
| work_keys_str_mv | AT trifonovamû adsorbciâorganičeskihanionovizvodnyhrastvorovsloistymisilikatamizameŝennymikationnympoliélektrolitom AT dolenkosa adsorbciâorganičeskihanionovizvodnyhrastvorovsloistymisilikatamizameŝennymikationnympoliélektrolitom AT tarasevičûi adsorbciâorganičeskihanionovizvodnyhrastvorovsloistymisilikatamizameŝennymikationnympoliélektrolitom AT bondarenkosv adsorbciâorganičeskihanionovizvodnyhrastvorovsloistymisilikatamizameŝennymikationnympoliélektrolitom AT žukovaai adsorbciâorganičeskihanionovizvodnyhrastvorovsloistymisilikatamizameŝennymikationnympoliélektrolitom AT trifonovamû adsorptionoforganicanionsfromaqueoussolutionsbylayeredsilicatessubstitutedwithcationicpolyelectrolyte AT dolenkosa adsorptionoforganicanionsfromaqueoussolutionsbylayeredsilicatessubstitutedwithcationicpolyelectrolyte AT tarasevičûi adsorptionoforganicanionsfromaqueoussolutionsbylayeredsilicatessubstitutedwithcationicpolyelectrolyte AT bondarenkosv adsorptionoforganicanionsfromaqueoussolutionsbylayeredsilicatessubstitutedwithcationicpolyelectrolyte AT žukovaai adsorptionoforganicanionsfromaqueoussolutionsbylayeredsilicatessubstitutedwithcationicpolyelectrolyte |