Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI)

Исследованы сорбенты – слоистые двойные гидроксиды состава [Mg₄Fe₂ (OH)₁₂ ] × СО₃• nН₂О, [Zn₄Al₂ (OH)₁₂ ] • СО₃ • nН₂О, а также продукты их термообработки при 400 °С для очистки водных сред от U(VI). Показана высокая сорбционная способность данных сорбентов, что позволяет рекомендовать их для эффект...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Химия и технология воды
Date:	2016
Main Author:	Кеймиров, М.А.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України 2016
Subjects:	Физическая химия процессов обработки воды
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160794
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:	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI) / М.А. Кеймиров // Химия и технология воды. — 2016. — Т. 38, № 3. — С. 234-244. — Бібліогр.: 31 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-160794
record_format	dspace
spelling	Кеймиров, М.А. 2019-11-19T17:58:22Z 2019-11-19T17:58:22Z 2016 Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI) / М.А. Кеймиров // Химия и технология воды. — 2016. — Т. 38, № 3. — С. 234-244. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. 0204-3556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160794 628.33: 546.791 Исследованы сорбенты – слоистые двойные гидроксиды состава [Mg₄Fe₂ (OH)₁₂ ] × СО₃• nН₂О, [Zn₄Al₂ (OH)₁₂ ] • СО₃ • nН₂О, а также продукты их термообработки при 400 °С для очистки водных сред от U(VI). Показана высокая сорбционная способность данных сорбентов, что позволяет рекомендовать их для эффективного удаления U(VI) из вод разного минерального состава. Досліджено сорбенти – шаруваті подвійні гідроксиди складу [Mg₄Fe₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О], [Zn₄Al₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О, а також продукти їх термообробки при 400°С для очищення водних середовищ від U(VI). Показана висока сорбційна здатність даних сорбентів, що дозволяє їх рекомендувати для ефективного видалення U(VI) із вод різного мінерального складу. The layered double hydroxides sorbents of next composition [Mg₄Fe₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О, [Zn₄Al₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О, as well as their products of heat treatment at 400°C for the purification of aqueous media from U(VI) are investigated. High sorption ability of these sorbents in relation to U(VI) allows to recommend them for effective U(VI) removal from waters with different mineral composition. ru Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України Химия и технология воды Физическая химия процессов обработки воды Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI) Sorbents with structure layered double hydroxides for water samples puritication from U(VI) Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI)
spellingShingle	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI) Кеймиров, М.А. Физическая химия процессов обработки воды
title_short	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI)
title_full	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI)
title_fullStr	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI)
title_full_unstemmed	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI)
title_sort	сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от u(vi)
author	Кеймиров, М.А.
author_facet	Кеймиров, М.А.
topic	Физическая химия процессов обработки воды
topic_facet	Физическая химия процессов обработки воды
publishDate	2016
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	Sorbents with structure layered double hydroxides for water samples puritication from U(VI)
description	Исследованы сорбенты – слоистые двойные гидроксиды состава [Mg₄Fe₂ (OH)₁₂ ] × СО₃• nН₂О, [Zn₄Al₂ (OH)₁₂ ] • СО₃ • nН₂О, а также продукты их термообработки при 400 °С для очистки водных сред от U(VI). Показана высокая сорбционная способность данных сорбентов, что позволяет рекомендовать их для эффективного удаления U(VI) из вод разного минерального состава. Досліджено сорбенти – шаруваті подвійні гідроксиди складу [Mg₄Fe₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О], [Zn₄Al₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О, а також продукти їх термообробки при 400°С для очищення водних середовищ від U(VI). Показана висока сорбційна здатність даних сорбентів, що дозволяє їх рекомендувати для ефективного видалення U(VI) із вод різного мінерального складу. The layered double hydroxides sorbents of next composition [Mg₄Fe₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О, [Zn₄Al₂(OH)₁₂] • СО₃ • nН₂О, as well as their products of heat treatment at 400°C for the purification of aqueous media from U(VI) are investigated. High sorption ability of these sorbents in relation to U(VI) allows to recommend them for effective U(VI) removal from waters with different mineral composition.
issn	0204-3556
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160794
citation_txt	Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI) / М.А. Кеймиров // Химия и технология воды. — 2016. — Т. 38, № 3. — С. 234-244. — Бібліогр.: 31 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT keimirovma sorbentysostrukturoisloistyhdvoinyhgidroksidovdlâočistkivodnyhsredotuvi AT keimirovma sorbentswithstructurelayereddoublehydroxidesforwatersamplespuriticationfromuvi
first_indexed	2025-11-24T16:26:21Z
last_indexed	2025-11-24T16:26:21Z
_version_	1850483201018953728
fulltext	ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3234 © М.A. Кеймиров, 2016 Физическая химия процессов обработки воды УДК 628.33: 546.791 М.A. Кеймиров СОРБЕНТЫ СО СТРУКТУРОЙ СЛОИСТЫХ ДВОЙНЫХ ГИДРОКСИДОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ СРЕД ОТ U(VI) Институт химии АН Туркменистана, г. Ашхабад murad.keymirov.58@mail.ru Исследованы сорбенты – слоистые двойные гидроксиды состава [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] × СО 3 · nН 2 О, [Zn 4 Al 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О, а также продукты их термообработки при 400 °С для очистки водных сред от U(VI). Показана высокая сорбционная способ- ность данных сорбентов, что позволяет рекомендовать их для эффективного уда- ления U(VI) из вод разного минерального состава. Ключевые слова: очистка воды, продукты их термообработки, сорбция, слоистые двойные гидроксиды, уран (VI). Введение. Известно, что извлечение радионуклидов, в частности U(VI), из поверхностных и сточных вод ураноперерабатывающей промышленности достаточно сложно [1, 2]. В водных средах U(VI) находится в анионных формах за счет образования растворимых ком- плексов с неорганическими лигандами, преимущественно с ионами СО 3 2- – характерными компонентами природных сред, и органиче- скими – природного и техногенного происхождения [3]. Поэтому некоторые методы очистки, такие, как, например, коагуляционные и сорбционные с использованием природных и синтезированных сор- бентов (катионообменников), являются недостаточно эффективными в области рН, характерной для поверхностных вод [4 – 8]. С одной стороны, они не обеспечивают высокую степень очистки до установ- ленной нормы ДК Б для соединений U прир. , составляющей 1 Бк/дм3 (40 мкг/дм3), а с другой – некоторые сорбционные материалы нецелесо- образны при очистке больших объемов загрязненных ураном водных сред с экономической или гигиенической точки зрения [6]. ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3 235 Кроме того, следует отметить, что неорганические сорбенты, при- меняемые для извлечения и разделения радионуклидов, должны обла- дать достаточно высокой термической и радиационной устойчивостью, в то время как ионообменники на основе органических полимеров не всегда могут быть эффективными при решении этой проблемы. Показано, что для удаления соединений токсических компонен- тов перспективными являются сорбенты на основе слоистых двойных гидроксидов (СДГ) со структурой гидроталькита, так называемые "ани- онообменные глины" [9 – 14]. Эти материалы обладают высокой рас- четной анионообменной емкостью (3 ÷ 4 мг-экв/г), достаточно высокой механической прочностью, осмотической устойчивостью и приемлемой кинетикой массообменных процессов. Такие характеристики позво- ляют применять их для очистки водных сред от хроматов [9], фосфатов [10, 11], анионных красителей [12], гуминовых кислот [13]. Известно, что адсорбционная емкость карбонатных "анионооб- менных глин" значительно возрастает после их прокаливания при 400 ÷ 450°С, приводящего к образованию двойных оксидов [12, 14]. В [14] показана принципиальная возможность очистки вод, содержа- щих уран, даже термообработанной формой гидроталькита состава Mg 4 Al 2 O 7 . Цель данной работы – оценка эффективности синтетитических слоистых двойных гидроксидов составов [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О и [Zn 4 Al 2 (OH) 12 ]·СО 3 ·nН 2 О (соотношение [MеII]/[MeIII] в структуре бру- ситового слоя равно 2), а также продуктов их термообработки при 400°С для очистки водных сред от соединений U(VI). Выбор сорбен- тов на основе СДГ Zn-Al и Mg-Fe обусловлен, в первую очередь, тем, что сорбенты на основе амфотерных металлов (в данном случае цинка) обладают менее щелочными свойствами, чем магний, т.е. мало влияют на рН исходной очищаемой воды. Сорбенты же на основе совместно осажденных гидроксидов Mg-Fe проявляют повышенную устойчи- вость в водных средах с различными значениями рН. Более того, желе- зосодержащие минералы обладают большей сорбционной способнос- тью в слабощелочной области рН, что особенно важно для извлечения карбонатных форм урана U(VI) [15 – 17]. Методика эксперимента. СДГ составов [Zn 4 Al 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О и [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О синтезировали в соответствии с методи- ками, описанными в [12,18,19]. Растворы, содержащие 1 М MgCl 2 и 0,5 М FeCl 3 или соответственно ZnCl 2 и AlCl 3 , медленно, по каплям ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3236 со скоростью 0,5 см3/мин добавляли к растворам 3,5 М NaOH и 1 М Na 2 CO 3 при 30°С, интенсивно перемешивая. Образовавшиеся осадки выдерживали в маточном растворе при 65 – 70 °С в течение 24 ч; после охлаждения продукты фильтровали и отмывали дистиллированной водой на воронке Бюхнера до отрицательной реакции на хлорид-ионы. Отмытые осадки выдерживали в сушильном шкафу при 70°С в течение одних суток. Термообработку полученных материалов проводили на воздухе в муфельной печи при 400 – 450°С в течение одного часа. Фазовый состав синтезированных сорбентов – СДГ и продуктов их термической обработки определяли с помощью рентгеновского диф- рактометра ДРОН-2.0 с фильтрованным кобальтовым излучением. Сорбционные эксперименты проводили в статических условиях. Для приготовления исходных растворов U(VI) использовали соль UO 2 SO 4 · 3H 2 O. Концентрация U(VI) составляла 1 · 10-4 М; ионную силу 0,01 создавали с помощью раствора NaClO 4 ; исходное значение рН водных растворов (рН 0 ) – 5. В экспериментах использовали сорбенты с размером частиц ≤ 0,25 мм. После сорбции водную фазу отделяли центрифугированием (5000 об/мин) и определяли в ней концентрацию U(VI) спектрофотометрическим методом с арсеназо III на спектрофо- тометре КФК-3-01 при λ = 656 нм [20]. Величину сорбции (a s ), мкмоль/г рассчитывали по формуле а s = (C 0 –C р ) V/m, где С 0 , С р – концентрации U(VI) соответственно в исходном растворе и растворе после сорбции, мкмоль/дм3; V – объем водной фазы, дм3; m – навеска сорбента, г. Результаты и их обсуждение. Рентгенографические исследования сор- бентов. Для характеристики состава и кристаллической структуры синтезированных сорбентов были проведены рентгенографические исследования. На рентгенограммах полученных продуктов (рис. 1, а, б, кривые 1,1′) наблюдаются только дифракционные отражения, относящиеся к слоистым двойным гидроксидам, которые кристал- лизуются в ромбоэдрических ячейках. Параметры а и с гексагональ- ных кристаллических решеток синтезированных гидроталькитопо- добных Mg, Fe- и Zn, Al-материалов в пределах экспериментальных ошибок совпадают для [Zn 4 Al 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О и [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 × СО 3 · nН 2 О с данными [21 – 23]. Прокаливание полученных СДГ ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3 237 при 400°С в течение одного часа приводит к разрушению их кри- сталлической решетки (см. рис. 1, а, б, кривые 2,2′) и образованию плохо окристаллизованных оксидных образований, для которых не характерен дальний порядок в наноразмерных частицах. Вследствие этого на рентгенограммах термообработанных продуктов наблюда- ются очень слабые и сильно размытые единичные дифракционные отражения. ’ ’ ’  Рис. 1. Рентгенограммы гидроталькитов составов Mg 4 Fe 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О (а) и Zn 4 Al 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О (б). 1, 1′ – исходные; 2, 2 ′ – термообработан- ные формы при 500°С; 3, 3 ′ – то же после контакта с водой (обратимые формы). При перемешивании термообработанных продуктов с водой в течение одного часа происходит полное восстановление кристал- лических форм [Zn 4 Al 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О и [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О (см. рис. 1, а, б, кривые 3,3 ′). В исходных и восстановлен- ных формах наблюдаются также одинаковые соотношения Me(II)/Me(III), что подтверждается практически совпадающими значениями параметров а = 2d 110 . Большее значение параметра с регидратированной формы [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] ⋅ СО 3 · nН 2 О связано, вероятно, с более высоким содержанием воды в межслоевом простран- стве, чем в исходном СДГ (табл. 1). ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3238 Таблица 1. Параметры кристаллических решеток Mg 4 Fe 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О и Zn 4 Al 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О синтезированных и регидратированных форм Состав гидроталькитов (n = 2) Параметры гексагональной решетки, Å а с Mg 4 Fe 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О* 3,10 23,14 Mg 4 Fe 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О** 3,10 23,74 Zn 4 Al 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О* 3,07 22,67 Zn 4 Al 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О** 3,07 22,67 * Синтезированная, ** восстановленная формы. Влияние рН. Одним из главных факторов, существенно влияющих на сорбцию металлов, является величина рН. Установлено, что в широ- ком диапазоне значений рН наблюдается практически полное извлече- ние U(VІ) из водного раствора независимо от форм его нахождения, что указывает на высокую селективность этих сорбентов по отношению к U(VІ). Небольшой сдвиг значений рН равновесных растворов (рН равн ) свидетельствует о щелочных свойствах сорбентов, а также, очевидно, об анионообменном замещении противоионов ОН-, частично компенси- рующих положительный заряд металлооксидных слоев. Механизм сорбции U(VІ) синтетическими слоистыми двойными гидрок- сидами и продуктами их термообработки при 400°С. Как видно из рис. 2, максимальные величины сорбции U(VІ) железосодержащим СДГ ([Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О) и его термообработанной формой суще- ственно выше, чем алюминиевым СДГ ([Zn 4 Al 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О) и продуктом его термообработки. Кроме того, для термообработанных форм величины сорбции выше, чем для соответствующих исходных (см. рис. 2). Это обусловлено, по-видимому, образованием более прочных железосодержащих тройных поверхностных комплексов в межплоскостном пространстве [≡S–L–U], где ≡S – твердая поверхность сорбента, UO 2 L m n- – компенсирующий заряд-анион в виде карбонатной формы урана, как показано в работе [24]. В начальной области изотерм U(VІ) наблюдается полное поглощение последнего поверхностью обоих сорбентов, описываемое уравнением Фрейндлиха; при дальнейшем повышении концентрации U(VІ) про- исходит постепенное насыщение поверхности сорбентов за счет свя- зывания урана с карбонат-ионами в межплоскостном пространстве бруситового слоя, описываемое уравнением Ленгмюра. ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3 239 0 200 400 600 50 100 150 1 а б 2 1’ 2’ 0 200 400 600 800 50 100 150 as, мкмоль/г as, мкмоль/г Cp(U), мкмоль/дм3 Cp(U), мкмоль/дм3 Рис. 2. Изотермы извлечения U(VI) на исходных сорбентах (а) и их термооб- работанных формах (б). 1 – Mg 4 Fe 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О, 2 – Zn 4 Al 2 (OH) 12 · СО 3 × nН 2 О; 1 ′ – Mg 4 Fe 2 O 7 , 2 ′ – Zn 4 Al 2 O 7 . рН 0 5. Влияние концентрации лигандов, характерных для природных вод. Известно, что катионный и анионный составы природных и сточных вод могут существенно влиять на процессы сорбции соединений U(VІ) [25 – 28]. В присутствии CO 3 2-, SO 4 2- и Cl- -анионов, характерных для природных вод, U(VІ) может находиться в виде катионных, нейтральных и анионных форм в зависимости от рН среды. Согласно расчетным данным, полу- ченным на основании констант устойчивости карбонатных соединений U(VI), показано, что в широком интервале рН для U(VІ) свойственно образование анионных растворимых карбонатных форм [29] (рис. 3). 0 40 80 2 6 10 α, % рН UO2 2+ UO2CO3 (UO2)2(OH)2 2+ (UO2)3(OH)5 + UO2(CO3)3 4� UO2(CO3)2 2� UO2(OH)2 UO2(OH)+ 4 8 12 Рис. 3. Распределение форм U(VІ) в растворе при контакте с воздухом. С U = 1 · 10 -4 М. Установлено, что повышение концентрации Сl-, SO 4 2- практически не снижает величину сорбции для всех образцов сорбентов. В то же ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3240 время повышение концентрации CO 3 2- до 10-кратного избытка по отношению к U(VI), т.е. до 0,001 моль/дм3, приводит к снижению величин сорбции U(VІ) всеми образцами, кроме термообработан- ной Mg-Fe-формы, по-видимому, за счет селективного связывания карбонатных форм в виде тройных комплексов U(VІ) в межпло- скостном пространстве с поверхностью оксида железа, входящего в сорбент. Полученные данные позволяют заключить, что для очистки вод, содержащих уран, с повышенным содержанием карбонат-ионов эффективной является только термообработанная Mg-Fe-форма. Для комплексной оценки эффективности данных сорбентов при очистке водных сред от соединений U(VI) было исследовано также влияние органических веществ: комплексона этилендиаминте- трауксусной кислоты (ЭДТА) и комплексонов природного проис- хождения (гумусовые кислоты – ГК и ФК). Известно [4,25,26], что невысокие концентрации ФК, ГК и ЭДТА в растворе снижают вели- чины сорбции U(VІ) природными алюмосиликатами за счет обра- зования устойчивых анионных комплексов в интервале рН 3,5 ÷ 6,5. Наличие ЭДТА в растворах полностью подавляет реакции обра- зования гидроксокомплексов U(VІ) (рис. 4). При рН<4 существует незначительная доля катионной формы UO 2 2+; в широкой же обла- сти рН образуются в основном анионные комплексы: однозарядные (UO 2 НL-, рН 2 ÷ 7) и двухзарядные трилонатные (UO 2 L2-, рН 5 ÷ 9), а также карбонатные (UO 2 (СО 3 ) 2 2- > 7,5 и UO 2 (СО 3 ) 3 4-, рН > 9). 0 40 80 2 4 6 8 10 12 α, % рН UO2HL- UO2(CO3)3 4- (UO2)2(CO3)2 2- UO2L2- UO2 2+ Рис. 4. Распределение форм U(VІ) в присутствии ЭДТА. C ЭДТА = 5 · 10 -4 М. Влияние концентрации ЭДТА на величины сорбции U(VІ) исход- ными и термообработанными образцами СДГ представлено на рис. 5. ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3 241 Как видно, невысокие концентрации ЭДТА не приводят к снижению величин сорбции U(VІ) для железосодержащих синтезированных образцов до концентрации лиганда (3 ÷ 4) · 10-4 М, в то время как для алюминийсодержащих наблюдается резкое снижение величин сорб- ции в присутствии уже эквимолярных концентраций лиганда и U(VI). Такое влияние ЭДТА на Mg-Fe-сорбенте обусловлено, по-видимому, сорбцией U(VI) в виде, как показано выше, тройных трилонатных комплексов. 0 40 80 2 6 C ЭДТА/С U(VI) C ЭДТА/С U(VI) 1 2 0 40 80 2 6 1 2 as, мкмоль/г a бas, мкмоль/г Рис. 5. Влияние концентрации ЭДТА на сорбцию U(VІ) исходными (а) и их термо- обработанными формами СДГ (б). 1,1 ′ – Zn-Al, 2,2 ′– Mg-Fe. С U(VI) = 1 · 10 -4 М. Достаточно сильное влияние на извлечение U(VІ) из поверхност- ных вод могут оказывать ФК и ГК, составляющие 60 – 80% всех природ- ных растворимых органических веществ [30]. Для ФК концентрация в таких водных средах находится в интервалах 1 ÷ 20, a для ГК – 0,01 ÷ 0,5 мг/дм3 [28]. Природные органические вещества образуют доста- точно устойчивые комплексные соединения с U(VІ), причем с ГК ком- плексы более прочные, чем с ФК [30, 31]. Установлено, что в природных поверхностных водах при концентрации ФК на уровне природного фона снижение величин сорбции U(VІ) не наблюдается, и даже при высокой концентрации влияние ФК незначительно. Влияние ионной силы. На величины сорбции металлов может вли- ять ионная сила раствора за счет катионов и анионов, присутствую- щих в природных водах. Влияние концентрации хлоридов кальция и натрия (как основных макрокатионов природных вод) на сорбцию сое- динений U(VI) показано в табл. 2, из которой видно, что повышение концентрации солей Na+ и Ca2+ практически не влияет на величины ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3242 сорбции U(VІ). Это свидетельствует об эффективности применения данных сорбентов (как синтезированных, так и их термоактивирован- ных форм) для извлечения U(VI), что позволяет рекомендовать их для очистки минерализованных природных и сточных вод, содержащих уран. Таблица 2. Влияние концентраций Na+ и Ca2+ на сорбцию U(VІ) исходными Zn 4 Al 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О и Mg 4 Fe 2 (OH) 12 · СО 3 · nН 2 О и их термообработанными формами (m сорб = 0,05 г, С U(VI) = 1 · 10 -4 М Сорбент Степень очистки воды от соединений U(VI), % Na+, моль/дм3 Ca2+, моль/дм3 0 0,01 0,1 0,2 0 0,005 0,05 0,1 Zn-Al* 100,0 100,0 97,0 96,4 96,7 95,5 95,1 95,2 Zn-Al** 100,0 100,0 99,9 98,4 99,7 99,5 98,6 97,9 Mg-Fe* 100,0 100,0 98,4 95,7 97,7 96,8 95,5 95,2 Mg-Fe** 100,0 100,0 98,9 97,5 99,8 98,3 97,6 97,0 Исходная, * термообработанная формы. Выводы. Итак, для удаления соединений U(VI) в широком диа- пазоне рН из вод с разным солесодержанием и достаточно высокими концентрациями комплексообразующих лигандов, характерных для природных и сточных вод, кроме гидрокарбонат- и карбонат-ионов, все изученные сорбенты являются достаточно эффективными. Тер- мообработанный Mg-Fe-сорбент показал себя более селективным для извлечения U(VI), в том числе при невысоких концентрациях карбонат-анионов. Резюме. Досліджено сорбенти – шаруваті подвійні гідроксиди складу [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О], [Zn 4 Al 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О, а також продукти їх термообробки при 400°С для очищення водних середовищ від U(VI). Показана висока сорбційна здатність даних сорбентів, що дозволяє їх рекомендувати для ефективного видалення U(VI) із вод різного мінерального складу. ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3 243 M.A. Keymirov SORBENTS wITh STRUCTURE LAYERED DOUBLE hYDROXIDES fOR wATER SAmpLES pURITICATION fROm U(VI) Summary The layered double hydroxides sorbents of next composition [Mg 4 Fe 2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О, [Zn 4 A l2 (OH) 12 ] · СО 3 · nН 2 О, as well as their products of heat treatment at 400°C for the purification of aqueous media from U(VI) are investigated. High sorption ability of these sorbents in relation to U(VI) allows to recommend them for effective U(VI) removal from waters with different mineral composition. Список использованной литературы [1] Пшинко Г.Н., Боголепов А.А., Кобец С.А., Гончарук В.В. //Доп. НАН України. – 2009. – №5. – С. 160 – 167. [2] Goncharuk V.V., Kornilovich B.Yu., Pavlenko V.M. et al. // J. Water Chem. and Technol. – 2001. – 23, N 4. – P. 44 – 50. [3] Bogolepov A.A., Pshinko G.N., Kornilovich B.Yu. // Ibid. – 2007. – 29, N 1. – Р. 9 – 14. [4] Корнилович Б.Ю., Пшинко Г.Н., Ковальчук И.А. // Радиохимия. – 2001. – 43, № 5. – С. 464 – 467. [5] Медведев В.П., Величко Б.А., Лихачева О.В. // Там же. – 2003. – 45, № 6. – С. 549 – 552. [6] Хуикури П., Салонен Л., Хямяляйнен К. // Там же. – 2001. – 43, №5. – С. 425 – 428 [7] Закутевский О.И., Псарева Т.С., Стрелко В.В., Картель Н.Т. // Там же. – 2007. – 49, № 1. – С. 61 – 64. [8] Псарева Т.С., Закутевский О.И., Стрелко В.В. // Доп. НАН України. – 2003. – № 12. – С. 130 – 135. [9] Lazaridis N.K., Asouhidou D.D. // Water Res. – 2003. – 37, N 11. – P. 2875 – 2882. [10] Yoshimi S., Nakano Y. // Ibid. – 2002. – 36, N 9. – P. 1306 – 1312. [11] Kuzawa K., Jong Yong-Jun, Kiso Y. et al. // Chemosphere. – 2006. – 62, N 1. – P. 45 – 52. ISSN 0204–3556. Химия и технология воды, 2016, т.38, №3244 [12] Cavani F., Trifirт F., Vaccari A. // Catal. Today. – 1991. – N11. – Р. 173 – 301. [13] Gasser M.S., Mohsen H.T., Aly H.F. // Colloid and Surfaces, A. – 2008. – 331. – P. 195 – 201. [14] Timoshenko T.G., Kosorukov A.A., Pshinko G.N., Goncharuk V.V. //J. Water Chem. and Technol. – 2009. – 31, N 4. – P. 250 – 255. [15] Приходько Р.В., Сычев М.В., Астрелин И.М. и др. // Журн. прикл. химии. – 2001. – 74, № 11. – С. 1573 – 1578. [16] Pshinko G.N., Bogolepov A.A., Kobets S.A., Kosorukov A.A. //Radiochem. – 2009. – 51, N 2. – P. 211 – 215. [17] Боголепов А.А., Кобец С.А., Пшинко Г.Н. // Радиохимия. – 2009. – 51, № 3. – С. 264 – 269. [18] Gastuche M.C., Brown G., Mortland M.M. // Clays and Clay Minerals. – 1967. – 7, N 2. – P. 177 – 192. [19] Misra C., Perrotta J. // Ibid. – 1992. – 40, N 2. – P. 145 – 150. [20] Немодрук А.А., Глухова Л.П. // Журн. аналит. химии. – 1963. – 18, № 1. – С. 93 – 97. [21] Ferreira O.P., Alves O.L., GouveiaD.X., Filho A.G.S., de Paiva J.A.C., Filho J.M. // J. Solid State Chem. – 2004. – 177. – P. 3058 – 3069. [22] Kooli F., Ennaquadi A., de Roy A., Besse J.P. // Clays and Clay Minerals. – 1997. – 45, N1. – P. 92 – 98. [23] Therenot F., Srymanski R., Chamette P. // Ibid. – 1989. – 37, N 5. – P. 396 – 402. [24] Kaneyoshi M., Jones W. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 2001. – 365. – P. 459 – 468. [25] Lenhart J.J., Cabaniss S.E., MacCarthy P., Honeyman B.D. // Radiochim. Acta. – 2000. – 88. – P. 345 – 353. [26] Корнилович Б.Ю., Пшинко Г.Н., Боголепов А.А. // Радиохимия. – 2006. – 48, № 6. – С. 525 – 528. [27] Gianguzza A., Milea D., Frank J. Millero, Sammartano S. //Marine Chem. – 2004. – 85. – P. 103 – 124. [28] Корнилович Б.Ю., Пшинко Г.Н., Ковальчук И.А. // Радиохимия. – 2001. – 43, № 5. – С. 464 – 467. [29] Grenthe I., Fuger J., Konings R.J.M. et al. Chemical thermodynamics of uranium. – Paris: OECD publications, 2003. – 715 p. [30] Montavon G., Mansel A., Seibert A. et al. // Radiochim. Acta. – 2000. – 88. – P. 17 – 24. [31] Li W.C., Victor D.M., Chakrabarti C.L. // Anal. Chem. – 1980. – 52, N 3. – P. 520 – 524. Поступила в редакцию 15.01.2016 г.

Сорбенты со структурой слоистых двойных гидроксидов для очистки водных сред от U(VI)

Institution

Similar Items