Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония
Исследованы оксигидратные сорбенты на основе титана и циркония. Изучены их сорбционные характеристики и проанализированы электронные спектры поглощения ионообменных материалов, содержащих медь. Досліджено ряд оксигідратних сорбентів на основі титану і цирконію. Вивчені їх сорбційні характеристики та...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Дата: | 2006 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2006
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185090 |
| 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: | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония / Т.В. Яценко, С.Л. Василюк // Украинский химический журнал. — 2006. — Т. 72, № 1. — С. 42-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859644410104381440 |
|---|---|
| author | Яценко, Т.В. Василюк, С.Л. |
| author_facet | Яценко, Т.В. Василюк, С.Л. |
| citation_txt | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония / Т.В. Яценко, С.Л. Василюк // Украинский химический журнал. — 2006. — Т. 72, № 1. — С. 42-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Украинский химический журнал |
| description | Исследованы оксигидратные сорбенты на основе титана и циркония. Изучены их сорбционные характеристики и проанализированы электронные спектры поглощения ионообменных материалов, содержащих медь.
Досліджено ряд оксигідратних сорбентів на основі титану і цирконію. Вивчені їх сорбційні характеристики та проаналізовані електронні спектри поглинання йонообмінних матеріалів, що містять мідь.
Series of oxyhydrated sorbents based on titanium and zirconium were investigated. Sorption characteristics are investigated and electronic absorption spectra of ion-exchange materials containing copper are analyzed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:25:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
are presented. Researcher were carried out using differential
thermal (DTA), X-ray phase (XPA), IR-spectroscopy and
chemical analysis. The thermodynamic analysis of inter-
action is carried out. As a result of the interaction of a
molten zirconium fluoride-sodium fluoride mixture with
metals the compounds of zirconium of the lowest oxidation
states are formed, that a results in change of physical
and chemical properties of melt–solvent. It is shown, that
as against zirconium, sodium rises melting point NaF(51)—
ZrF4(49) (% mol.) from 515—525 up to 710—730 oС.
1. Ратникова И.Д., Косоруков А .А ., Коренев Ю.М .,
Новоселова А .В. // Журн. неорган. химии. -1975.
-№ 5. -С. 1389—1392.
2. Бабицына А .А ., Емельянова Т .А . // Там же. -1993.
-38, № 9. -С. 1587—1589.
3. Bowman C.D. // Proceed. of the III Int. Conf. Of
Accelerator-Driven Transmutation Technologies,
Praha, June 7–11, 1999. -Р. 1—20.
4. Катышев С.Ф., Десятник В.Н ., Теслюк Л.М . // Элек-
трохимия. -2003. -39, № 6. -С. 766—769.
5. Блинкин В.Л., Новиков В.М . Жидкосолевые ядер-
ные реакторы. -М .; Атомиздат, 1978.
6. Савчук Р.М ., Компаніченко Н .М ., Омельчук А .О.
// Укр. хим. журн. -2003. -69, № 3. -С. 26—29.
7. Peters M .A., Ladd D.M . // J. Anal. Chem. -1971.
-18, № 18. -Р. 655—664.
8. Ионоселективные электроды // Под ред. Р. Дарста.
-М : Мир. -1972.
9. Powder Diffraction F ile Completed by the Joint
Committce on Powder Diffraction Standards. Ame-
rican Society for Testing Materials (ASTM). -Phila-
delphia, 1989.
10. Савчук Р.М ., Нагорний П.Г., Компаніченко Н .М .,
Омельчук А .О. // Укр. хим. журн. -2003. -69, №
10. -С. 69—73.
Институт общей и неорганической химии Поступила 20.07.2005
им. В.И . Вернадского НАН Украины, Киев
УДК 544.2+544.726+543.42
Т.В. Яценко, С.Л. Василюк
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИОНОВ Cu (II)
С ОКСИГИДРАТНЫМИ СОРБЕНТАМИ НА ОСНОВЕ ТИТАНА И ЦИРКОНИЯ
Исследованы оксигидратные сорбенты на основе титана и циркония. Изучены их сорбционные характеристи-
ки и проанализированы электронные спектры поглощения ионообменных материалов, содержащих медь.
Неорганические материалы на основе окси-
дов многовалентных металлов обладают высо-
кой термической стабильностью, устойчивостью
к агрессивным средам и ионизирующему излуче-
нию, проявляют сорбционные свойства. Поэтому
весьма перспективно применение оксидов алю-
миния, циркония, титана и олова в качестве сор-
бентов, ионообменников, материалов для хрома-
тографии и изготовления мембран [1—3].
В данной работе изучены свойства оксигид-
ратных материалов на основе диоксидов титана
и циркония, синтезированных различными мето-
дами. Известно, что гидратированные оксиды по-
ливалентных металлов обладают амфотерными
свойствами [2], то есть, способны поглощать ка-
тионы или анионы в зависимости от кислотности
среды. У гидратированного диоксида циркония
наиболее выражена анионообменная способ-
ность в ряду оксидов элементов IV группы, что
позволяет использовать его в качестве неоргани-
ческого анионита. Однако следует отметить, что
механизм сорбции для данных ионообменных ма-
териалов практически не исследован. В данной
работе были исследованы сорбционные свойства
ионообменных материалов по отношению к ио-
нам меди, представляющим модель любого из гид-
ратообразующих многозарядных катионов, та-
ких, как цинк, кадмий, свинец и т.п.
Для исследований сорбционных свойств ио-
нообменных материалов (ИОМ) были выбраны
ионы меди, представляющие модель любого из
гидратообразующих многозарядных катионов, та-
ких, как цинк, кадмий, свинец. Механизм сорб-
ции изучался с применением спектрофотометри-
ческого анализа ИОМ .
В работе использовали сантимолярные рас-
творы хлорида и сульфата меди с различными
значениями рН (2—5). Сорбционную емкость оце-
нивали по убыли катионов Cu (II) из исходных
растворов заданной концентрации после устано-
© Т.В. Яценко, С.Л. Василюк , 2006
42 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т. 72, № 1
вления сорбционного равновесия. Концентра-
цию ионов меди в растворах определяли при
помощи спектрофотометра Shimadzu UV-mini
1240, точки нулевого заряда (ТНЗ) материалов
— потенциометрическим титрованием. Были по-
лучены электронные спектры поглощения ИОМ
в виде тонкого слоя толщиной 1 мм.
Данные, характеризующие основные свойст-
ва выбранных ИОМ , представлены в таблице.
На основании сорбционных данных и значе-
ний рН растворов, до и после сорбции, были
рассчитаны возможные формы меди в растворе
и материальный баланс по сорбционной емкости.
Концентрации форм меди в растворах рассчи-
таны с использованием программы для расчета
химического равновесия в водных системах
CHEAQS Р2005.1.
В изученном диапазоне концентраций и рН,
наиболее вероятно существование таких форм ме-
ди (ряд по убыванию содержания в растворе), как:
Cu2+>CuCl+>Cu(OH)+>Cu2(OH)3+>Cu2(OH)2
2+.
На основании математического баланса бы-
ло найдено: TiO2⋅nH2O, TiO2⋅MnO2⋅nH2O, ZrO2-2
и ZrO2-3 проявляют в основном катионообмен-
ные свойства, сорбент ZrO2-1, по данным мате-
риального баланса, — амфолитные свойства.
Исходя из анализа значений рН медьсодер-
жащих растворов до и после сорбции, можно
сделать предположение о виде сорбции на иссле-
дованных материалах. Так, для TiO2⋅MnO2⋅nH2O
характерна ионообменная сорбция ионов меди
из хлоридных растворов; для ZrO2-1 и ZrO2-3
— смешанная физическая и ионообменная сорб-
ция из хлоридных растворов; для TiO2⋅nH2O и
ZrO2-2 (хлоридные растворы) и ZrO2-1, ZrO2-3
(сульфатные растворы) — физическая сорбция
ионов меди.
Для изучения механизма сорбции ионов ме-
ди на ИОМ были сняты электронные спектры
медьсодержащих растворов и ИОМ , содержащих
сорбированные ионы меди.
При сравнении спектров растворов и ИОМ
обнаруживается сдвиг полос, характеризующих
Cu (II). Для твердых образцов полосы сдвига-
ются в УФ-область. Данная зависимость наблю-
дается как для хлоридных растворов меди, так
и для сульфатных. Результаты свидетельствуют о
взаимодействии ионов меди с поверхностью сор-
бентов. Анализ спектров сорбентов, содержащих
ионы меди, подтверждает наличие в них погло-
щения меди в виде комплексных соединений.
На рисунке, в качестве примера, приведены
спектры ZrO2-1, насыщенного из хлоридного (а)
и сульфатного (б) растворов. Видно, что получен-
ные спектры состоят из 3—4 полос около 900, 700,
600, 350 нм. Согласно [4], полосы в диапазоне от
550 до 1100 нм характеризуют шестикоординиро-
ванные комплексы меди. При этом в зависимости
от структуры этих комплексов они могут быть
охарактеризованы двумя или тремя полосами.
Однако, как видно из спектров, поглощение
ионов меди сопровождается появлением допол-
нительной полосы, в диапазоне от 300—500 нм;
она может принадлежать комплексу меди с коор-
динацией четыре. В соответствии с литератур-
ными данными [4], комплекс четырехкоордини-
рованной меди может характеризоваться одной
полосой, расположенной в синей области.
Следует отметить, что при подкислении ис-
ходных растворов полосы шестикоординирован-
ной меди сдвигаются в сторону ближней ИК-об-
ласти, что указывает на изменение структуры ком-
плексов при изменении кислотности сорбцион-
ной среды. Также было обнаружено, что при уве-
личении кислотности растворов, из которых про-
водилась сорбция, полоса, относящаяся к четырех-
координированной меди, уменьшается, а при рН
ниже 2 может вообще исчезать из спектра. При
анализе спектров было обнаружено, что появле-
Свойства неорганических оксидных материалов
ИОМ Sуд, м
2/г ТНЗ рНмакс/рНмин
Амакс/Амин ⋅103,
моль/дм3 Метод синтеза
TiO2⋅MnO2⋅nH2O 224.7 3.68 4.63/2.07 2.34/1.21 Окислительно-восстановительная
реакция TiCl4+KMnO4
TiO2⋅nH2O 61.1 6.78 4.68/2.15 7.21/6.06 Взаимодействие TiCl4+NH4OH
ZrO2⋅nH2O (ZrO2-1) — 6.50 4.73/1.78 2.42/0.75 Осаждение аммиаком
ZrO2⋅nH2O (ZrO2-2) 62.5 6.62 4.63/2.08 1.87/0.42 Добавление ZrOCl2 в нагретую
смесь мочевины и уротропина
ZrO2⋅nH2O (ZrO2-3) — 5.33 4.6/1.68 2.03/0.24 Взаимодействие ZrOCl2+NH4OH
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т . 72, № 1 43
ние полосы четырехкоординированной меди бо-
лее вероятно в том случае, когда хромофором вы-
ступает SO4
2– (рисунок). Аналогичные данные по-
лучены и для других ИОМ .
Таким образом, полученные данные свидете-
льствуют о достаточно сложном механизме взаи-
модействия ионов Cu (II) с поверхностью окси-
гидратных сорбентов. По-видимому, механизм
включает комплексообразование с поверхностью,
которая может выступать как моно- или биден-
татный лиганд (ОН–-группы). Однако пока мож-
но сделать только предварительные выводы о
формах сорбированных комплексов меди и коор-
динации меди в них.
РЕЗЮМЕ . Досліджено ряд оксигідратних сорбен-
тів на основі титану і цирконію. Вивчені їх сорбційні ха-
рактеристики та проаналізовані електронні спектри по-
глинання йонообмінних матеріалів, що містять мідь.
SUMMARY. Series of oxyhydrated sorbents based
on titanium and zirconium were investigated. Sorption
characteristics are investigated and electronic absorption
spectra of ion-exchange materials containing copper are
analyzed.
1. Джейкок М ., Парфит Дж. Химия поверхностей
раздела фаз. -М .: Мир, 1984.
2. Амфлетт Ч. Неорганические иониты. -М.: Мир, 1966.
3. Bhave R .R. Inorganic membranes. Synthesis, char-
acteristics and applications. -New-York: Van Nost-
rand Reinhold, 1991.
4. Ливер Э. Электронная спектроскопия неоргани-
ческих соединений. -М . Мир, 1987.
Институт общей и неорганической химии Поступила 02.08.2005
им. В.И . Вернадского НАН Украины, Киев
УДК 544.723.21
О.В. Вяткина
АДСОРБЦИЯ И ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ДЕСТРУКЦИЯ ФЕНОЛОВ
НА МОНТМОРИЛЛОНИТАХ В ВОДНЫХ СРЕДАХ В ПРИСУТСТВИИ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА
Исследована адсорбция и каталитические превращения фенолов в водных средах в присутствии монтмо-
риллонита. Показано, что наряду с необратимой адсорбцией как исходных фенолов, так и продуктов их
окисления адсорбция промежуточных продуктов окисления усиливает каталитические эффекты, связанные
с присутствием в природной воде ионов металлов переменной валентности в результате их активации на
поверхности монтмориллонита . Объединение этих процессов увеличивает степень окисления фенолов в ге-
терогенных системах относительно гомогенных.
Спектры поглощения ионов Cu (II) сорбентом ZrO2-1, насыщенным из растворов
0.01 М CuCl2 (а) и 0.01 М CuSO4 (б).
© О.В. Вяткина , 2006
44 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т. 72, № 1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-185090 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0041–6045 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:25:57Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Яценко, Т.В. Василюк, С.Л. 2022-08-31T17:52:52Z 2022-08-31T17:52:52Z 2006 Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония / Т.В. Яценко, С.Л. Василюк // Украинский химический журнал. — 2006. — Т. 72, № 1. — С. 42-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185090 544.2+544.726+543.42 Исследованы оксигидратные сорбенты на основе титана и циркония. Изучены их сорбционные характеристики и проанализированы электронные спектры поглощения ионообменных материалов, содержащих медь. Досліджено ряд оксигідратних сорбентів на основі титану і цирконію. Вивчені їх сорбційні характеристики та проаналізовані електронні спектри поглинання йонообмінних матеріалів, що містять мідь. Series of oxyhydrated sorbents based on titanium and zirconium were investigated. Sorption characteristics are investigated and electronic absorption spectra of ion-exchange materials containing copper are analyzed. ru Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Неорганическая и физическая химия Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония Особливості взаємодії йонів Cu (II) з оксигідратними сорбентами на основі титану і цирконію Features of interaction of Cu (II) ions with oxyhydrated sorbents based on titanium and zirconium Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония Яценко, Т.В. Василюк, С.Л. Неорганическая и физическая химия |
| title | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония |
| title_alt | Особливості взаємодії йонів Cu (II) з оксигідратними сорбентами на основі титану і цирконію Features of interaction of Cu (II) ions with oxyhydrated sorbents based on titanium and zirconium |
| title_full | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония |
| title_fullStr | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония |
| title_full_unstemmed | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония |
| title_short | Особенности взаимодействия ионов Cu (II) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония |
| title_sort | особенности взаимодействия ионов cu (ii) с оксигидратными сорбентами на основе титана и циркония |
| topic | Неорганическая и физическая химия |
| topic_facet | Неорганическая и физическая химия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185090 |
| work_keys_str_mv | AT âcenkotv osobennostivzaimodeistviâionovcuiisoksigidratnymisorbentaminaosnovetitanaicirkoniâ AT vasilûksl osobennostivzaimodeistviâionovcuiisoksigidratnymisorbentaminaosnovetitanaicirkoniâ AT âcenkotv osoblivostívzaêmodííionívcuiizoksigídratnimisorbentaminaosnovítitanuícirkoníû AT vasilûksl osoblivostívzaêmodííionívcuiizoksigídratnimisorbentaminaosnovítitanuícirkoníû AT âcenkotv featuresofinteractionofcuiiionswithoxyhydratedsorbentsbasedontitaniumandzirconium AT vasilûksl featuresofinteractionofcuiiionswithoxyhydratedsorbentsbasedontitaniumandzirconium |