Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните
Изучена ионообменная сорбция катионов щелочных металлов на сапоните при постоянной и переменной ионной силе. Определен ряд селективности обменных центров сапонита по отношению к этим катионам. Показано, что обменные центры на поверхности сапонита энергетически неравноценны. С применением уравнения Л...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Химия и технология воды |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130687 |
| 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: | Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните / В.Е. Поляков, Ю.И. Тарасевич // Химия и технология воды. — 2012. — Т. 34, № 1. — С. 18-27. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-130687 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Поляков, В.Е. Тарасевич, Ю.И. 2018-02-19T15:58:54Z 2018-02-19T15:58:54Z 2012 Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните / В.Е. Поляков, Ю.И. Тарасевич // Химия и технология воды. — 2012. — Т. 34, № 1. — С. 18-27. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 0204-3556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130687 544.726:544.703.22 Изучена ионообменная сорбция катионов щелочных металлов на сапоните при постоянной и переменной ионной силе. Определен ряд селективности обменных центров сапонита по отношению к этим катионам. Показано, что обменные центры на поверхности сапонита энергетически неравноценны. С применением уравнения Ленгмюра выделены два типа резко отличающихся по энергии обменных центров, которые отнесены к конкретным участкам структуры сапонита. При постійній і змінній іонній силі вивчено іонообмінну сорбцію катіонів лужних металів на сапоніті. Визначено ряд селективності обмінних центрів сапоніту по відношенню до цих катіонів. Показано, що обмінні центри на поверхні сапоніту є енергетично нерівноцінними. Із застосуванням рівняння Ленгмюра виділено два типи обмінних центрів, що різко відрізняються за енергією. Ці центри співвіднесені з конкретними ділянками структури сапоніту. The ion exchange sorption of alkali metals on saponite is studied at constant and variable ionic force. The selectivity series of the saponite exchange centres with respect to these cations is determined. It is shown that the exchange centres at the saponite surface are energetically non-equivalent. Using the Langmuir equation, two types of exchange centres are distinguished, which differ sharply with respect to their energy. These centres are identified relatively to certain sections of the saponite structure. ru Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України Химия и технология воды Физическая химия процессов обработки воды Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните Ion exchange equilibria involving unicharged cations on saponite Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните |
| spellingShingle |
Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните Поляков, В.Е. Тарасевич, Ю.И. Физическая химия процессов обработки воды |
| title_short |
Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните |
| title_full |
Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните |
| title_fullStr |
Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните |
| title_full_unstemmed |
Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните |
| title_sort |
ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните |
| author |
Поляков, В.Е. Тарасевич, Ю.И. |
| author_facet |
Поляков, В.Е. Тарасевич, Ю.И. |
| topic |
Физическая химия процессов обработки воды |
| topic_facet |
Физическая химия процессов обработки воды |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Химия и технология воды |
| publisher |
Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Ion exchange equilibria involving unicharged cations on saponite |
| description |
Изучена ионообменная сорбция катионов щелочных металлов на сапоните при постоянной и переменной ионной силе. Определен ряд селективности обменных центров сапонита по отношению к этим катионам. Показано, что обменные центры на поверхности сапонита энергетически неравноценны. С применением уравнения Ленгмюра выделены два типа резко отличающихся по энергии обменных центров, которые отнесены к конкретным участкам структуры сапонита.
При постійній і змінній іонній силі вивчено іонообмінну сорбцію катіонів лужних металів на сапоніті. Визначено ряд селективності обмінних центрів сапоніту по відношенню до цих катіонів. Показано, що обмінні центри на поверхні сапоніту є енергетично нерівноцінними. Із застосуванням рівняння Ленгмюра виділено два типи обмінних центрів, що різко відрізняються за енергією. Ці центри співвіднесені з конкретними ділянками структури сапоніту.
The ion exchange sorption of alkali metals on saponite is studied at constant and variable ionic force. The selectivity series of the saponite exchange centres with respect to these cations is determined. It is shown that the exchange centres at the saponite surface are energetically non-equivalent. Using the Langmuir equation, two types of exchange centres are distinguished, which differ sharply with respect to their energy. These centres are identified relatively to certain sections of the saponite structure.
|
| issn |
0204-3556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130687 |
| citation_txt |
Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните / В.Е. Поляков, Ю.И. Тарасевич // Химия и технология воды. — 2012. — Т. 34, № 1. — С. 18-27. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT polâkovve ionoobmennyeravnovesiâsučastiemodnozarâdnyhkationovnasaponite AT tarasevičûi ionoobmennyeravnovesiâsučastiemodnozarâdnyhkationovnasaponite AT polâkovve ionexchangeequilibriainvolvingunichargedcationsonsaponite AT tarasevičûi ionexchangeequilibriainvolvingunichargedcationsonsaponite |
| first_indexed |
2025-11-26T16:35:25Z |
| last_indexed |
2025-11-26T16:35:25Z |
| _version_ |
1850628270580563968 |
| fulltext |
18 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1
УДК 544.726:544.703.22
ИОНООБМЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ С УЧАСТИЕМ
ОДНОЗАРЯДНЫХ КАТИОНОВ НА САПОНИТЕ
В.Е. Поляков, Ю.И. Тарасевич
Институт коллоидной химии и химии воды
им. А.В. Думанского НАН Украины, г. Киев
Поступила 14.10.2011 г.
Изучена ионообменная сорбция катионов щелочных металлов на сапоните при
постоянной и переменной ионной силе. Определен ряд селективности обмен-
ных центров сапонита по отношению к этим катионам. Показано, что об-
менные центры на поверхности сапонита энергетически неравноценны. С
применением уравнения Ленгмюра выделены два типа резко отличающихся по
энергии обменных центров, которые отнесены к конкретным участкам струк-
туры сапонита.
Ключевые слова: ионный обмен, катионы щелочных металлов, коэффи-
циенты избирательности, уравнение Ленгмюра, энергетические константы.
Введение. Первые исследования [1] показали, что сапонит является
перспективным материалом для очистки природной воды от взвешен-
ных веществ. Будучи природным катионообменником, сапонит может
быть также полезен для удаления из воды катионов NH4
+, Rb+, Cs+, ока-
зывающих отрицательное влияние на здоровье человека. Однако какие-
либо исследования по ионообменным равновесиям и избирательности
сапонита к этим катионам в литературе отсутствуют.
В данной работе проведены прецизионные исследования по ионооб-
менным равновесиям на сапоните с участием Li+, Na+, K+, NH4
+, Rb+ и Cs+.
Методика эксперимента. Для исследования использовали сапонит из
наиболее перспективного [2, 3] Крупецкого месторождения Хмельницкой
области (Украина). Образец предварительно освобождали от примесей и
включений отмучиванием [4]. Минералогический состав сапонитовой по-
роды устанавливали по результатам рентгено-дифрактометрического ана-
лиза порошков и ориентированных препаратов, полученных на дифракто-
метре Дрон-2.0 с фильтрованным СоK-излучением. Для сапонита
характерны отражения 14,66; 7,19; 4,86
o
A и особенно 1,535
o
A [5].
При насыщении образца этиленгликолем на дифрактограмме появ-
ляется отражение 15,55
o
A , принадлежащее сапонит-этиленгликолевому
В.Е. ПОЛЯКОВ, Ю.И. ТАРАСЕВИЧ, 2012
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1 19
комплексу. Обработка воздушно-сухого препарата глицерином приводит
к появлению на дифрактограмме двух целочисленных рефлексов с отра-
жениями 18,00; 9,01 и 14,34; 7,19
o
A [2], т. е. сапонит является двухфаз-
ной системой с сегрегацией фаз на макроуровне [6, 7].
Двойная серия отражений 18,0 и 14,3
o
A при насыщении сапонитаа
глицерином была зафиксирована в работе [8], в которой появление двой-
ной серии объясняется присутствием в структуре сапонита слоев с плот-
ностью заряда, равной 0,45 и 0,5 – 0,6.
Приведенные в [2] дифрактограммы свидетельствуют о наличии в
сапонитовой породе Крупецкого месторождения примесей. Отражение
10,03
o
A на порошковой дифрактограмме относится к слюде. В ориенти-
рованном препарате сапонита и образцах, насыщенных этиленгликолем
и глицерином, проявляется характерное для слюды отражение 3,32 –
3,30
o
A . Отражения 5,65; 4,86; 3,65; 3,43; 3,07; 2,69
o
A указывают на при-
сутствие в сапонитовой породе примесей анальцима [9], а отражения 4,27
и 3,345
o
A – небольшого количества кварца. Хлорит [5] обнаруживается
по отражениям 7,21; 4,79 и 3,58
o
A на дифрактограмме сапонитового об-
разца, насыщенного этиленгликолем. При дегидратации интенсивность
максимума (001) хлорита сильно увеличивается, и он становится замет-
ным при 13,06
o
A на дифрактограмме образца, подвергнутого термичес-
кой обработке при 600°С.
Таким образом, в изученном образце сапонитовой породы в качестве
примесей присутствуют анальцим (~10%), слюда (~7 – 8%), хлорит (4 –
5%) и кварц (~3%). Количество породообразующего минерала сапонита
в образце составляет не менее 75%.
Состав обменного комплекса и суммарную емкость катионного об-
мена обогащенного крупецкого сапонита определяли следующим обра-
зом. Навески (5 г) отмученного образца несколько раз (не менее 7) па-
раллельно обрабатывали 0,5 М растворами NH4Cl и BaCl2. Равновесные
растворы после каждой обработки отделяли от твердой фазы декантаци-
ей и собирали в мерную колбу на 500 см3. Твердую фазу отмывали от
избытка электролита до отрицательной реакции на ион хлора и высуши-
вали при 70°С. Раствор в мерной колбе доводили до 500 см3 и анализиро-
вали на содержание ионов Ca2+, Mg2+, Na+ и K+ атомно-абсорбционным
методом с помощью спектрофотометра ААS-1N (Германия). Получен-
ные результаты представлены в табл. 1.
Состав и величина обменного комплекса сапонита, полученные вы-
теснением его природных обменных катионов раствором хлорида аммо-
ния, близки приведенным ранее в работах [2, 3]. В то же время при обра-
ботке сапонита раствором хлорида бария из образца вытесняется
дополнительное количество катионов Mg2+ (см. табл. 1).
20 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1
Таблица 1. Состав обменного комплекса сапонита (мг-экв/г воздушно-
сухого образца), найденного вытеснением катионов из минерала 0,5 М
растворами NH4Cl и BaCl2
Катион NH4Cl BaCl2
Na+ 0,05 0,04
K+ 0,04 0,03
Ca2+ 0,38 0,35
Mg2+ 0,26 0,39
Сумма 0,73 0,81
Выше отмечалось, что в структуре исследуемого сапонита имеются
участки с различной плотностью слоевого заряда и, следовательно, с раз-
личной энергией связи обменных катионов с матрицей ионообменника.
Большие прочно сорбируемые двухзарядные катионы Ва2+, в отличие от
катионов NH4
+, вытесняют природные катионы сапонита со всех участ-
ков поверхности. В результате аналитические данные табл. 1 фиксируют
более высокую емкость обмена сапонита, полученную при использова-
нии в качестве катиона-вытеснителя ионов Ва2+.
Катионзамещенные формы сапонита получали из природного образ-
ца многократной обработкой его водных дисперсий растворами хлори-
дов щелочных металлов и аммония по методике, изложенной в [4]. Пос-
ле отмывки препаратов от избытка электролитов и высушивания были
определены величины сорбции исследуемых катионов. Для Li+, Na+, K+,
NH4
+ они оказались равными 0,68 – 0,70 мг-экв/г воздушно-сухого образ-
ца. Сорбция Rb+ и Cs+ на сапоните была заметно выше и составляла по-
рядка 0,8 мг-экв/г воздушно-сухого образца. Таким образом, катионы с
большой атомной массой ("тяжелые" катионы щелочных металлов, ACs
+ =
133, ARb
+ = 86) сорбировались не только на структурных позициях мине-
рала, соответствующих повышенной плотности его слоевого заряда,
но и на обычных ионообменных центрах сапонита.
Ионообменные равновесия с участием исследуемых катионов изуча-
ли при поддержании постоянной ионной силы ( = 0.03) и различном
соотношении обменивающихся катионов (6 вариантов). Вытесняемым
катионом являлся катион Na+, отношение Т:Ж = 1: 100. При обмене Li+–
Na+ изучали как прямую Li+ – Na-сапонит ( далее сап), так и обратную Na+ –
Li-сап реакции.
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1 21
Анализ равновесных растворов на содержание катионов-вытесните-
лей проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре СФПА-4.
Концентрацию ионов аммония определяли на фотоколориметре КФК-
2МП с использованием реактива Несслера. Равновесные концентрации
ионов цезия получали радиометрическим методом с использованием изо-
топа 137Cs. Удельные активности растворов при начальном и конечном
состоянии системы определяли с помощью счетчика Гейгера-Мюллера
типа Т-25БФЛ при одинаковых геометрических условиях счета и с вве-
дением всех необходимых поправок [10]. В качестве пересчетного уст-
ройства использовали радиометр ПП-16.
Результаты и их обсуждение. Реакцию ионного обмена можно за-
писать в виде уравнения Na-сап + Ме+Ме-сап + Na+. Коэффициент
селективности (равновесия) равен
]Na][Me[
]Na][Me[K c
, где [
Me ] и [Me+] –
концентрации катионов соответственно в твердой фазе и растворе.
По полученным аналитическим результатам были построены изотер-
мы обмена в виде традиционных квадратных диаграмм [11, 12] со шка-
лой эквивалентных долей для фазы ионообменника N Me
+ и фазы раство-
ра NMe
+ (рис. 1, 2), а также рассчитаны коэффициенты селективности
(равновесия) щелочных катионов при различных степенях обмена и
ионов Na+ в сапоните на сорбируемые катионы (табл. 2).
Рис. 1. Изотермы ионообменной сорбции катионов Li+ (1), NH4
+ (2), K+
(3) на Na-сапоните и Na+ на Li-сапоните (4).
22 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1
Рис. 2. Изотермы ионообменной сорбции катионов Rb+ (1) и Cs+ (2) на
Na-сапоните.
Представленные на рис. 1, 2 и в табл. 2 данные свидетельствуют о
наличии в структуре сапонита нескольких типов обменных центров. На
это, в частности, указывает асимметричность относительно диагонали
квадрата изотерм ионного обмена, особенно выраженная для систем об-
мена: Cs+ – Na-сап и Rb+– Na-cап (см. рис. 2). Коэффициенты равновесия
также существенно уменьшаются при увеличении (см. табл. 2), что свя-
зано с разной энергетикой обменных центров минерала.
Таблица 2. Коэффициенты селективности (Kс ) обмена ионов Na+
сапонита на другие катионы щелочных металлов
Сорбируемый
катион Степень обмена Kс
Li+ 0,04 – 0,84 1,3
NH4
+ 0,08 – 0,88 2,3 – 1,6
K+ 0,11 – 0,72 4,3 – 2,6
Rb+ 0,14 – 0,70 7,6 – 2,0
Cs+ 0,18 – 0,83 26,8 – 4,5
Какова же природа обменных центров сапонита? Это, прежде все-
го, обменные центры, обусловленные нестехиометрическим изоморфиз-
мом в тетраэдрических позициях структуры Al3+ Si4+. Причем в тет-
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1 23
раэдрической сетке минерала обнаружены участки с различной плотно-
стью слоевого заряда [2, 8]. Нестехиометрический изоморфизм
Mg2+ Al3+ характерен и для октаэдрической сетки структуры сапони-
та (структурная формула минерала, приведена в [2]). Наконец, следует
учитывать и наличие в структуре сапонита разорванных связей SiO- на
боковых гранях слоистых частиц минерала, обладающего повышенной
по сравнению с монтмориллонитом (SВН~ 30 м2/г) и особенно вермику-
литом (SВН~ 5 – 7 м2/г) внешней поверхностью SВН~ 72 м2/г. Последняя
была нами специально определена по данным адсорбции гексана.
Таким образом, изложенные выше структурные представления о фи-
зико-химии ионообменных центров сапонита заставляют учитывать че-
тыре типа обменных центров на поверхности частиц этого минерала.
Нельзя также исключить влияние обменных центров, обусловленных
примесными минералами, сосуществующими совместно с сапонитом.
Это, прежде всего, относится к высокодисперсному аморфизованному
гематиту, прочно адгезированному на частицах сапонита.
Отрицательно заряженная поверхность гематита характеризуется
иным лиотропным рядом по сравнению с поверхностью глин. Согласно
данным [13] гематит более избирательно сорбирует ионы Li+, но не Rb+.
Данные табл. 2 позволяют установить для сапонита следующий ряд
селективности: Cs+ > Rb+ > K+ > NH4
+ > Li+ > Na+, из которого следует, что
сапонит более селективен к катиону Li+, а не к Na+. Для каолинита и монт-
мориллонита наблюдается обычная для сильнокислотных ионообменни-
ков картина: сорбенты более селективны к катионам Na+, а не к Li+ [14, 15].
Чтобы удостовериться в правильности полученных эксперименталь-
ных данных, кроме прямой, была изучена и обратная ионообменная ре-
акция Li-сап – Na+ (см. рис.1, кривая 4). Сравнение прямой и обратной
изотерм показывает, что системы обмена с участием катионов Li+ и Na+
обратимы, и обмен этих ионов происходит в эквивалентных количествах.
Коэффициент селективности (Кс) для обмена Na+ – Li-сап составляет 0,76.
Отношение коэффициентов селективности прямой и обратной системы
равно 1,7.
Причины такого "аномального" для слоистых силикатов поведения
обсуждаемой системы, кроме уже указанной выше селективности примес-
ного гематита, могут быть связаны с повышенной ролью "разорванных"
связей на боковых гранях и ребрах кристаллов сапонита, для которых, как
известно [16], наблюдается обращенный ряд избирательности Li+ >
Na+>Rb+>Cs+. Объяснение причин такого обращения было дано в [16].
В нашей работе выполнен ряд экспериментов по изучению ионного
обмена при переменной ионной силе. Результаты некоторых из них пред-
ставлены на рис. 3. Изотермы имеют ленгмюровскую форму и стремятся
к насыщению до а= 0,7 мг-экв/г при Ср = 90 мг-экв/дм3.
24 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1
В координатах линейного уравнения Ленгмюра [17, 18] изотермы пред-
ставлены двумя пересекающимися прямыми (рис. 4) с предельными вели-
чинами адсорбции am(1), am(2) и энергетическими параметрами в (табл. 3).
Рис. 3. Изотермы ионообменной сорбции катионов NH4
+ на Na (1)- и Li-
сапоните (2), измеренные при переменной ионной силе.
Таблица 3. Параметры линеаризированной формы уравнения Ленгмюра
am(1) am(1) + am(2) am(2) в1 в2 Ионообменная
система мг-экв/г дм3/мг-экв
Na-сап – NH4
+ 0,55 0,80 0,25 0,45 0,08
Li-сап – NH4
+ 0,49 0,87 0,38 0,29 0,07
Приведенные на рис. 4 и в табл. 3 данные указывают на наличие в
структуре сапонита двух типов активных центров с максимальными ве-
личинами ионообменной сорбции (am(1) ~ 0,5 и am(2) ~ 0,3 мг-экв/г) и су-
щественно различающимися энергетическими константами (в1 ~ 0,37,
в2 ~ 0,07 дм3/мг-экв). Эти данные позволяют связать более высокоэнерге-
тический тип обменных центров с нестехиометрическим изоморфизмом
в тетраэдрических сетках, а менее энергетический – в октаэдрических
сетках структуры минерала.
Отметим, что в первоначальном варианте [17] теория Ленгмюра ис-
ходила из положения, что на поверхности сорбента существуют энерге-
тически равноценные центры сорбции и на каждом центре сорбируется
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1 25
только по одной молекуле или одному иону. Однако поверхность практи-
чески всех сорбентов и многих ионообменников энергетически неодно-
родна. Применение уравнения Ленгмюра к таким системам дает спрям-
ленные участки с изломами (см. рис. 4). Эти участки соответствуют
сорбции на энергетически неодинаковых центрах.
Рис. 4. Изотермa ионообменной сорбции катионов NH4
+ на Na-сапоните
в координатах линеаризированной формы уравнения Ленгмюра.
В более поздней публикации [19] Ленгмюр дал общее аналитичес-
кое выражение для описания адсорбции на энергетически неоднородной
поверхности, однако без конкретного решения.
Последующие исследователи [20 – 22] привели примеры ступенча-
тых изотерм в координатах линейного уравнения Ленгмюра и просто
продублировали общее ленгмюровское выражение для их описания. Лишь
в нашей недавно опубликованной работе [23] сделана первая попытка
описать ступенчатую изотерму с двумя типами обменных центров в рам-
ках расширенного уравнения Ленгмюра. Полученные результаты позво-
ляют утверждать, что для случая адсорбции или ионного обмена с резко
различной энергетикой активных центров в первом приближении мож-
но пользоваться классическим уравнением Ленгмюра. Анализ энергети-
ческих констант показывает, что центры первого типа более чем в пять
раз активнее центров второго типа, т.е. параметры ионного обмена, пред-
26 ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1
ставленные в табл. 3 и рассчитанные по классическому уравнению Ленг-
мюра, правильно передают количество и активность двух центров ион-
ного обмена.
Выводы. Таким образом, сапонит, обладая повышенной избиратель-
ностью к ионам аммония и особенно цезия, может использоваться в про-
цессах очистки воды не только как хороший адагулянт для удаления дис-
персных примесей, но и как эффективный ионообменник для очистки
воды от опасных для человека ионов аммония и цезия.
Резюме. При постійній і змінній іонній силі вивчено іонообмінну
сорбцію катіонів лужних металів на сапоніті. Визначено ряд селектив-
ності обмінних центрів сапоніту по відношенню до цих катіонів. Пока-
зано, що обмінні центри на поверхні сапоніту є енергетично
нерівноцінними. Із застосуванням рівняння Ленгмюра виділено два типи
обмінних центрів, що різко відрізняються за енергією. Ці центри
співвіднесені з конкретними ділянками структури сапоніту.
V.E. Polyakov, Yu.I. Tarasevich
ION EXCHANGE EQUILIBRIA INVOLVING UNICHARGED
CATIONS ON SAPONITE
Summary
The ion exchange sorption of alkali metals on saponite is studied at constant
and variable ionic force. The selectivity series of the saponite exchange centres
with respect to these cations is determined. It is shown that the exchange centres
at the saponite surface are energetically non-equivalent. Using the Langmuir
equation, two types of exchange centres are distinguished, which differ sharply
with respect to their energy. These centres are identified relatively to certain
sections of the saponite structure.
Список литературы
[1] Остапенко В.Т., Тарасевич Ю.И., Кулишенко А.Е., Синельник Н.А. // Химия
и технология воды. – 1990. – 12, № 9. – С.819 – 821.
[2] Поляков В.Е., Тарасевич Ю.И., Косоруков А.А., Грицык В.Е. // Укр. хим. журн. –
2011. – 77, № 2. – C.95 – 99.
[3] Тарасевич Ю.И., Поляков В.Е., Иванова З.Г., Трифонова М.Ю. // Химия и
технология воды. – 2011. – 33, № 4. – С.381 – 391.
[4] Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. –
Киев: Наук.думка, 1975. – 352 с.
[5] Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов / Под
ред. Г. Брауна. – М.: Мир, 1965. – 599 с.
[6] Тарасевич Ю.И. // Укр. хим. журн. – 2009. – 75, № 9. – С.1 – 12.
[7] Тарасевич Ю.И. Поверхностные явления на дисперсных материалах. –
Киев: Наук.думка, 2011. – 390 с.
[8] Suquet H. These de doctorat d’etat es sciences physiques. – Paris: Univ.
P.et M.Curie, 1978. – 281 p.
[9] Mineralogy and geology of natural zeolites /Ed. by F.F.Mumpton. – Brock-
port; New York: Int. Com. natural zeolites. – 1993. – 201 p.
[10] Заборенко К.Б., Иофа Б.З., Лукьянов В.Б., Богатырев Т.О. Метод
радиоактивных индикаторов в химии. – М.: Высш.шк., 1964. – 372 с.
[11] Амфлетт Ч. Неорганические иониты. – М.: Мир, 1966. – 188 с.
[12] Pabalan R.T., Bertetti F.P. // Natural zeolites: Occurrence, Properties, Appli-
cations / Ed. D.L. Bish, D.W. Ming. – Washington: Miner.Soc.Amer., 2001. –
P. 452 – 518.
[13] Ликлема Я. // Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел /Под
ред. Г. Парфита и К.Рочестера. – М.: Мир, 1986. – С.261 – 288.
[14] Gast R.G. // Soil Sci. Soc. Amer. Proc. – 1972. – 36, N 1. – P.14 – 19.
[15] Lewis R.J., Thomas H.C. // J. Phys. Chem. – 1963. – 67, N 9. – P.1781 – 1783.
[16] Тарасевич Ю.И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов. –
Киев: Наук. думка, 1988. – 247 с.
[17] Langmuir I. // J.Amer. Chem. Soc. – 1916. – 38, N 11. – P.2221 – 2295.
[18] Герасимов Я.И., Древинг В.П., Еремин Е.Н., Киселев А.В. и др. Курс
физической химии. – В 2-х т. – М.: Госхимиздат, 1963. – Т.1. – 624 с.
[19] Langmuir I. // J.Amer. Chem. Soc. – 1918. – 40, N 9. – P.1361 – 1403.
[20] Брунауэр С. Адсорбция газов и паров. – М.: Изд-во иностр.лит., 1948. –
784 с.
[21] Жуков И.И. Коллоидная химия. Суспензоиды. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-
та, 1949. –Т.1.– 324 с.
[22] Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых
материалов. – Новосибирск: Наука, 1999. – 469 с.
[23] Тарасевич Ю.И., Аксененко Е.В., Поляков В.Е. // Укр. хим. журн. – 2011. –
77, № 7. – С.15 – 20.
ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2012, т. 34, №1 27
|