Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила
Изучена адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила. Предпринята попытка описать экспериментальные изотермы адсорбции некоторыми известными адсорбционными уравнениями (Генри, Ленгмюра, Хилла–де Бура, Харкинса–Юра). Рассчитаны константы этих уравнений и термодинамические хар...
Saved in:
| Published in: | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Date: | 2006 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2006
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185206 |
| 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: | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила / О.В. Перлова, А.А. Ширыкалова, В.В. Менчук // Украинский химический журнал. — 2006. — Т. 72, № 6. — С. 86-92. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860213955899686912 |
|---|---|
| author | Перлова, О.В. Ширыкалова, А.А. Менчук, В.В. |
| author_facet | Перлова, О.В. Ширыкалова, А.А. Менчук, В.В. |
| citation_txt | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила / О.В. Перлова, А.А. Ширыкалова, В.В. Менчук // Украинский химический журнал. — 2006. — Т. 72, № 6. — С. 86-92. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Украинский химический журнал |
| description | Изучена адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила. Предпринята попытка описать экспериментальные изотермы адсорбции некоторыми известными адсорбционными уравнениями (Генри, Ленгмюра, Хилла–де Бура, Харкинса–Юра). Рассчитаны константы этих уравнений и термодинамические характеристики адсорбционного процесса. Установлено, что адсорбция носит преимущественно химический характер. Предложен механизм адсорбции. Найдено, что наблюдается корреляция между адсорбцией хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила и эффективностью флотационного выделения урана (VI) в форме осадка первого рода.
Вивчено адсорбцію хлоридів діалкіламонію свіжоосадженим гідроксидом уранілу. Зроблено спробу описати експериментальні ізотерми адсорбції деякими відомими адсорбційними рівняннями (Генрі, Ленгмюра, Хілла–де Бура, Харкінса–Юра). Розраховані константи цих рівнянь і термодинамічні характеристики адсорбційного процесу. Встановлено, що адсорбція має хімічний характер. Запропоновано механізм адсорбції. Знайдено, що спостерігається кореляція між адсорбцією хлоридів діалкіламонію свіжоосадженим гідроксидом уранілу та ефективністю флотаційного вилучення урану у формі осаду першого роду.
Dialkylammonium chlorides adsorption by freshly precipitated uranyl hydroxide has been studied. An attempt to describe the experimental adsorption isotherms by some known adsorption equations (Henry, Langmurie, Hill–de Boer, Harkins–Jura) has been made. These equations constants and the adsorption process thermodynamic characteristics were calculated. It has been found that adsorption has chemical nature. The adsorption mechanism has been offered. It has been established that correlation between dialkylammonium chlorides adsorption by freshly precipitated uranyl hydroxide and the efficiency of the uranium flotation allocation in the form of the first sort precipitate was observed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:15:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
-1997. -№ 8. -Р. 125—132.
11. Turov V.V., L eboda R . // Adv. in Colloid and Interface
Sci. -1999. -79. -Р. 173—211.
12. Туров В.В. // Химия поверхности кремнезема. -2001.
-1. -С. 510—607.
13. Gun’ko V.M ., Turov V.V., Bogatyrev V.M . et al. //
Langmuir. -2003. -19. -P. 10816—10821.
14. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии.
Изд. 4-е. -М .: Химия, 1971.
15. Государственная фармакопея СССР: В 2 т. Изд.
XI, вып. 2. -М .: Медицина, 1990.
16. Термодинамические свойства индивидуальных ве-
ществ / Под ред. В.П. Глушкова. -М .: Наука, 1978.
17. Химия белка. Ч . 2 / Под ред. И .П . Ашмарина.
-Изд-во Ленинградского ун-та, 1971. -С. 111.
18. Медицинская химия и клиническое применение
диоксида кремния / Под ред. А.А. Чуйко. -Киев:
Наук. думка, 2003.
Институт химии поверхности НАН Украины, Киев Поступила 04.01.2005
УДК 547.233.1.723: [546.791:54–36]
О.В. Перлова, А.А. Ширыкалова, В.В. Менчук
АДСОРБЦИЯ ХЛОРИДОВ ДИАЛКИЛАММОНИЯ СВЕЖЕОСАЖДЕННЫМ
ГИДРОКСИДОМ УРАНИЛА
Изучена адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила. Предпринята попыт-
ка описать экспериментальные изотермы адсорбции некоторыми известными адсорбционными уравнения-
ми (Генри, Ленгмюра, Хилла–де Бура, Харкинса–Юра). Рассчитаны константы этих уравнений и термоди-
намические характеристики адсорбционного процесса. Установлено, что адсорбция носит преимуществен-
но химический характер. Предложен механизм адсорбции. Найдено, что наблюдается корреляция между
адсорбцией хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила и эффективностью флота-
ционного выделения урана (VI) в форме осадка первого рода.
В практике очистки технологических раство-
ров и сточных вод предприятий по производству
и переработке урана (VI) часто приходится стал-
киваться с необходимостью выделения неболь-
ших количеств данного металла из больших объе-
мов водных растворов [1]. Очистку сточных вод,
содержащих уран (VI), осуществляют обычно ме-
тодами химического осаждения, экстракции, ион-
ного обмена, электрокоагуляции и пр. [2]. Однако
эти методы малоэффективны, а иногда и эконо-
мически невыгодны для обработки больших объ-
емов разбавленных растворов, где с успехом мо-
гут быть использованы флотационные методы или
их комбинации с другими физико-химическими ме-
тодами очистки воды [3].
Известно [4], что флотационное выделение
ионов тяжелых металлов, в частности урана (VI),
может быть осуществлено либо в форме их искус-
ственно гидрофобизированных гидроксидов (оса-
дков первого рода), либо в форме труднораст-
воримых солей, обладающих естественной гид-
рофобностью (осадков второго рода). Однако фло-
тационное выделение осадков первого рода име-
ет ряд технологических преимуществ [5], а имен-
но, меньший расход собирателя, высокую скорость
процесса, низкую чувствительность к присутству-
ющим электролитам. Для выяснения теоретичес-
ких основ процесса флотационного выделения
ионов тяжелых металлов в форме осадков перво-
го рода необходимо изучить основные законо-
мерности адсорбции поверхностно-активных ве-
ществ на поверхности свежеосажденных гидрок-
сидов соответствующих металлов.
Цель данной работы — изучение основных
закономерностей адсорбции хлоридов диалкил-
аммония (ХДАА) свежеосажденным гидрокси-
дом уранила в связи с перспективой использо-
вания данных ПАВ в качестве флотационных со-
бирателей урана (VI) в форме осадка первого ро-
да из щелочных растворов.
Адсорбатами являлись 10–2 М растворы
ХДАА, содержащие в своем составе 16 и 20
атомов углерода (соответственно хлориды диок-
тил- и дидециламмония).
В качестве адсорбента ХДАА использовали
свежеосажденный гидроксид уранила. Гидроксид
уранила осаждали из растворов ацетата уранила,
содержащих 25 мг металла в литре, добавляя к
ним 0.1 М раствора гидроксида калия в количе-
стве, стехиометрически необходимом для полно-
© О.В. Перлова, А.А. Ширыкалова, В.В. Менчук , 2006
86 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т. 72, № 6
го осаждения гидроксида уранила (концентрация
UO2(OH)2 равнялась 0.0334 г/л, рН 10.6). Осадок
идентифицировали путем его химического ана-
лиза и ИК-спектроскопического исследования.
Химический анализ выделенного из раствора
и высушенного на воздухе до постоянной массы
осадка осуществляли следующим образом. Навес-
ку осадка растворяли в определенном количест-
ве 1 М азотной кислоты и определяли содержание
урана (VI) в полученном растворе по стандарт-
ной методике [6]. По результатам анализа рассчи-
тывали массовую долю ω урана (VI), содержа-
щегося в данной навеске. Полученный результат
(ωэксп=77.12 %) сопоставляли с величинами мас-
совой доли урана (VI), вычисленными по хими-
ческим формулам соединений урана (VI), кото-
рые могут осаждаться при данных условиях опыта
(UO2(OH)2, UO3, К2UO4, К2U2O7). Анализ пока-
зал, что полученная экспериментально массовая
доля урана (VI) наиболее близка к массовой доле
урана в гидроксиде уранила (ω=78.29 %).
ИК-спектр исследуемого образца получали
на установке Specord в области 4000—400 см–1 в
таблетках с КВr. Данные ИК-спектров интерпре-
тировалии в соответствии с известными корреля-
циями [7]. В ИК-спектре адсорбента наблюдают-
ся максимумы поглощения при 3355 см–1, кото-
рые можно отнести к валентным колебаниям ОН-
группы гидроксидов [7], а также при 892 см–1, ко-
торые можно отнести к асимметричным вален-
тным колебаниям группы [UO2]2+ и к деформаци-
онным колебаниям связи Ме–О–Н .
Опыты по адсорбции ХДАА на поверхности
свежеосажденного гидроксида уранила проводи-
ли следующим образом. В стеклянную колбу ем-
костью 100 мл, содержащую свежеосажденный гид-
роксид уранила, вводили определенное количе-
ство (1⋅10–4—1⋅10–3 моль/л) адсорбата. Колбу за-
крывали притертой пробкой и встряхивали в
течение 30 мин (как показали наши исследова-
ния (рис. 1), этого времени было вполне доста-
точно для установления в системе адсорбцион-
ного равновесия). Затем содержимое колбы цен-
трифугировали 5 мин на лабораторной центри-
фуге ЦЛС-3 со скоростью 3000 об/мин. Центри-
фугат отделяли от осадка, собирали в отдельную
колбу и определяли в нем содержание ХДАА.
Равновесную концентрацию ХДАА определяли
экстракционно-фотометрическим методом с ис-
пользованием в качестве индикатора бромфено-
лового синего [8]. Величину адсорбции ХДАА на-
ходили по изменению их концентрации в раст-
воре до и после адсорбции.
Флотационную обработку растворов осущес-
твляли на установке для флотации путем пропус-
кания через раствор диспергированного пористым
материалом воздуха, которая представляла собой
стеклянную термостатируемую колонку высотой
120 мм, диаметром 35 мм. Дном колонки и однов-
ременно диспергатором воздуха служила стеклян-
ная пористая пластинка (фильтр Шотта № 4). Воз-
дух в колонку подавали снизу через пористую
пластинку со скоростью 30 см3/мин. Объем раст-
вора, заливаемого в колонку, равнялся 50 мл, вре-
мя флотации 15 мин. Растворы в процессе флота-
ции периодически анализировали на содержание
в них урана (VI). Анализ осуществляли фотоколо-
риметрически по стандартной методике [6]. Опти-
ческую плотность анализируемых растворов оп-
ределяли на фотоэлектроколориметре КФК-2МП.
Об эффективности процесса флотации судили по
степени извлечения урана из растворов:
α =
C0 − C
C0
⋅100 % ,
где С0 и С — концентрация урана в растворе, со-
ответственно, до и после флотации.
Поверхностное натяжение растворов измеря-
ли методом наибольшего давления газовых пу-
зырьков [9]. Время образования пузырька состав-
ляло 3—5 мин и было достаточным для установ-
ления равновесного значения поверхностного на-
тяжения. Погрешность измерений при коэффи-
циенте надежности 0.95 не превышала 0.2 мН/м.
Опыты по адсорбции ХДАА на границе раз-
дела фаз жидкость—твердое тело проводили при
температурах 25, 37 и 45 oС, а опыты по адсорб-
ции ХДАА на границе раздела фаз жидкость—
Рис. 1. Динамика адсорбции хлорида дидециламмония
свежеосажденным гидроксидом уранила. Т = 298 K.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т . 72, № 6 87
газ и опыты по флотационному выделению ура-
на (VI) в форме осадка первого рода — при тем-
пературе 25 oС.
Значения рН растворов измеряли с помощью
иономера универсального ЭВ-74 со стеклянным
электродом, рН растворов варьировали, исполь-
зуя 0.1 М раствора КОН.
Проведенные исследования показали, что
ХДАА весьма интенсивно адсорбируются све-
жеосажденным гидроксидом уранила, причем
адсорбция ХДАА возрастает с увеличением дли-
ны углеводородного радикала адсорбата и тем-
пературы (рис. 2). Последнее может свидетель-
ствовать о преимущественно химическом харак-
тере адсорбции. Изотермы адсорбции хлоридов
диалкиламмония свежеосажденным гидрокси-
дом уранила имеют форму, близкую к форме изо-
терм S-типа по классификации Джайлса [10]. В
этом случае силы взаимодействия между адсор-
бированными молекулами в адсорбционном слое
больше сил взаимодействия между адсорба-
том и адсорбентом, поэтому молекулы адсор-
бата стремятся расположиться на поверхности
адсорбента в виде цепей или ассоциатов. Такому
их положению способствует сильная адсорбция
растворителя и монофункциональный характер
адсорбата [11].
С целью получения основных количествен-
ных характеристик адсорбционного взаимодей-
ствия ХДАА с гидроксидом уранила была сдела-
на попытка применения к экспериментально по-
лученным изотермам адсорбции некоторых
известных адсорбционных уравнений (Генри,
Ленгмюра, Хилла–де Бура, Харкинса–Юра). Про-
верку соответствия того или иного уравнения ад-
сорбции характеру экспериментальной зависимо-
сти осуществляли методом линеаризации.
Ниже приведены используемые в работе ад-
сорбционные равенства:
– уравнение Генри:
А = Кг⋅Ср , (1)
где Кг — константа Генри; Ср — равновесная
концентрация адсорбата в растворе; А — удель-
ная адсорбция;
– уравнение Ленгмюра в линеаризированной
форме:
1
A = 1
A ∞
+ 1
A ∞ β
⋅ 1
Cp
, (2)
где A ∞ — предельная адсорбция; β — константа
адсорбционного равновесия, не учитывающая вли-
яние растворителя на процесс адсорбции;
– уравнение Хилла–дe Бура, учитывающее
ван-дер-ваальсовское взаимодействие между ад-
сорбированными молекулами [11] и в модифи-
цированной для адсорбции из растворов форме
имеющее вид:
θ
1 − θ
+ ln
θ
1 − θ
– lnCp =
= lnK1⋅
ω
ωв⋅55.5
+ K2⋅θ , (3)
где ω, ωв — соответственно площади, занимаемые
на поверхности адсорбента молекулой ХДАА
(для хлорида диоктиламмония — 5.90⋅10–19 м2,
для хлорида дидециламмония — 6.74⋅10–19 м2;
приведенные значения определены нами экспе-
риментально в результате изучения адсорбции
ХДАА на границе раздела фаз жидкость—газ [9])
Рис. 2. Изотермы адсорбции хлоридов диоктил- (а) и
дидециламмония (б) свежеосажденным гидроксидом
уранила. Т , К : 298 (1); 310 (2); 318 (3).
а
б
88 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т. 72, № 6
и молекулой воды (9.63⋅10–20 м2); К1 — констан-
та адсорбционного равновесия, учитывающая вли-
яние растворителя на процесс адсорбции; К2 —
константа, отражающая межмолекулярное притя-
жение в адсорбционном слое; θ=А /А∞ — отно-
сительное заполнение поверхности адсорбента
ХДАА; значения А∞ рассчитывали с помощью
уравнения (2);
– уравнение Харкинса–Юра:
lnCp = K1′ –
K2′
A2
, (4)
где K1′ — константа интегрирования; K2′ —
константа, характеризующая агрегатное состояние
поверхностного слоя адсорбата [12].
Стандартные изменения свободной энергии,
энтальпии и энтропии системы в результате ад-
сорбции ХДАА на границе раздела фаз жидкость
—твердое тело рассчитывали по уравнениям:
∆Gж−т
0 = –RT ⋅lnK1 ; (5)
∆Hж−т
0 = RT2dlnK1
dT ; (6)
∆Sж−т
0 =
∆Hж−т
0 − ∆Gж−т
0
T . (7)
Свободную энергию адсорбции ХДАА на гра-
нице раздела фаз жидкость—газ (∆Gж–г) рассчи-
тывали по уравнению:
∆Gж−г = –RT ⋅ln
Г
δ⋅C
, (8)
где δ=9⋅10–10 м — толщина адсорбционного слоя;
Г — гиббсовская адсорбция (поверхностный
избыток), рассчитанная по уравнению адсорб-
ции Гиббса [8] на основании изотерм поверхност-
ного натяжения водных растворов ХДАА (рис. 3).
За стандартное принимали состояние сис-
темы, когда концентрация ПАВ в объеме раст-
вора и поверхностном слое стремится к нулю.
Стандартные изменения свободной энергии
системы в результате адсорбции ХДАА на гра-
нице раздела жидкость—газ (∆G0
ж–г) находи-
ли графически:
∆Gж−г
0 = lim
C→0
∆Gж−г . (9)
Значения величин констант, характеризую-
щих процесс адсорбции, вычисленные с помощью
уравнений (1)—(4), приведены в табл. 1. Проведен-
ные расчеты показали, что ни одно из использу-
емых адсорбционных уравнений не описывает в
целом экспериментальные изотермы адсорбции.
Уравнения Генри и Ленгмюра, как и следовало
ожидать, описывают изотермы в области малых
равновесных концентраций адсорбата, а уравне-
ние Хилла–де Бура — в области степеней запол-
нения поверхности адсорбента 0.1—0.5. При ис-
пользовании уравнения Харкинса–Юра прямоли-
нейная зависимость в координатах lnСр = f ( 1
A 2)
наблюдается на двух участках изотерм: в облас-
ти малых и больших равновесных концентра-
ций ХДАА. Каждому прямолинейному участку
соответствует (табл. 1) определенное значение
константы K2′ (K2′ и K2′′). На наш взгляд, это
можно объяснить, если учесть физический смысл
константы K2′ [12] и предположить, что два зна-
чения K2′ в пределах одной изотермы свидетель-
ствуют об изменении агрегатного состояния по-
верхностного слоя адсорбата.
Очевидно, что для описания исследуемых изо-
терм адсорбции наиболее целесообразно исполь-
зовать уравнение Хилла–де Бура, так как оно опи-
сывает достаточно протяженные участки изотерм,
правильно отражает температурную зависимость
адсорбции, точнее, констант адсорбционного рав-
новесия (в отличие от уравнения Ленгмюра при
описании адсорбции хлорида диоктиламмония),
а также учитывает конкурентную адсорбцию рас-
творителя. Учитывая изложенное, для расчета при-
веденных в табл. 2 термодинамических характе-
ристик адсорбции ХДАА свежеосажденным гид-
роксидом уранила были использованы значения
константы адсорбционного равновесия К1, входя-
щей в уравнение Хилла–де Бура. Величина K1,
характеризующая способность адсорбата концен-
трироваться на поверхности адсорбента, увели-
Рис. 3. Изотермы поверхностного натяжения водных
растворов хлоридов диоктил- (1) и дидециламмония (2).
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т . 72, № 6 89
чивается с ростом температуры и длины угле-
водородного радикала ПАВ. Значения коэффи-
циентов К2 высоки (табл. 1), что подтверждает
сделанное ранее на основании S-типа изотерм
адсорбции заключение о значительном межмоле-
кулярном притяжении адсорбата в адсорбцион-
ном слое [11].
Из табл. 2 следует, что значения величины
∆G0
ж–т, являющейся мерой сродства адсорбата к
адсорбенту, достаточно велики (–24.87 ÷ –33.99
кДж⋅моль). Полученные значения свободной энер-
гии адсорбции указывают на заметное сродство
ХДАА к гидроксиду уранила и преимущественно
химический характер адсорбции. Значения ∆H0
ж–т
положительны, что также может указывать на
преимущественно химический характер адсорб-
ции. Значения ∆S0
ж–т положительны и достаточ-
но велики. Это может быть объяснено
вытеснением молекул растворителя из
адсорбционного слоя, а также десоль-
ватацией полярных групп адсорбата
[11]. Оба процесса приводят к разруше-
нию упорядоченной структуры воды и,
следовательно, к увеличению энтропии
системы.
Свободная энергия адсорбции хло-
ридов диалкиламмония на поверхности
гидроксида уранила больше свободной
энергии адсорбции ХДАА на границе
раздела фаз жидкость—газ (табл. 2),
следовательно, адсорбция ХДАА на
поверхности гидроксида уранила термо-
динамически более выгодна, чем на по-
верхности раствора.
Таким образом, учитывая преиму-
щественно химический характер адсорбции изу-
ченных ПАВ на поверхности свежеосажденного
гидроксида уранила, состав и строение молекул
адсорбента, а также формы нахождения адсорба-
та в растворе [13], можно предположить, что ад-
сорбция ХДАА осуществляется на трех видах ад-
сорбционных центров, имеющихся у данного ад-
сорбента. Этими адсорбционными центрами, на
наш взгляд, являются: атом урана, имеющий ва-
кантные f- и d-орбитали и способный к образо-
ванию координационной связи с электронно-до-
норными атомами азота адсорбата; изолирован-
ные (не связанные друг с другом водородными
связями [10]) гидроксильные группы, являющи-
еся сильными адсорбционными центрами для мо-
лекул (ионов), способных к образованию водо-
родных связей; электронно-донорные атомы кис-
Т а б л и ц а 1
Результаты обработки экспериментальных изотерм адсорбции ХДАА на поверхности свежеосажденного гид-
роксида уранила с помощью различных адсорбционных уравнений
Адсорбат Т , К
Уравнение Генри Уравнение Ленгмюра Уравнение
Хилла–де Бура
Уравнение
Харкинса–Юра
Кг, л/г Кг, л/моль А∞, моль/г β, л/моль К1, л/моль К2
K2′ K2′′
моль2/г2
(C8H17)2NH2Cl 298 0.17 51.40 6.67⋅10–5 5.11⋅103 2.29⋅104 3.5 565.26 7.19
310 2.22 647.90 6.67⋅10–4 3.90⋅103 2.78⋅104 2.7 15.34 5.56
318 160.00 4.86⋅104 6.20⋅10–2 2.50⋅103 3.47⋅104 3.6 17.78 0.71
(C10H21)2NH2Cl 298 4.67⋅102 1.42⋅105 1.33⋅10–2 4.46⋅104 2.77⋅105 2.7 10.42 0.43
310 4.94⋅102 1.50⋅105 1.42⋅10–2 4.60⋅104 2.89⋅105 2.4 13.66 0.26
318 7.25⋅102 2.20⋅105 1.48⋅10–2 5.80⋅104 3.84⋅105 2.5 1.31 0.01
Т а б л и ц а 2
Термодинамические характеристики процесса адсорбции ХДАА
на поверхности свежеосажденного гидроксида уранила и на гра-
нице раздела фаз жидкость—газ
Адсорбат Т , К
– ∆Gж−г
0 – ∆Gж−т
0 ∆Hж−т
0
∆Sж−т
0 ,
Дж/(моль⋅К)
кДж/моль
(C8H17)2NH2Cl 298 23.22 24.87 134
310 26.37 15.12 134
318 27.63 134
(C10H21)2NH2Cl 298 24.29 31.04 155
310 32.40 15.24 154
318 33.99 155
90 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т. 72, № 6
лорода, входящие в состав уранильной группы,
также способные к образованию водородных
связей с молекулами (ионами) исследуемых ад-
сорбатов.
Очевидно, что такое взаимодействие адсор-
бата и адсорбента сопровождается гидрофоби-
зацией поверхности адсорбента вследствие ориен-
тации молекул адсорбата полярной группой к
гидрофильной поверх- ности адсорбента, а угле-
водородными радикалами — к водной фазе.
Таким образом, на основании проведенных
исследований и расчетов можно сделать вывод о
том, что адсорбция хлоридов диалкиламмония
на поверхности гидроксида уранила термодина-
мически выгодна, носит химический характер.
Этот факт, наряду с гидрофобизацией поверхно-
сти гидроксида уранила данными ПАВ, позволя-
ет предположить, что хлориды диалкиламмония
могут быть использованы в качестве эффективных
флотационных собирателей гидроксида уранила,
что подтверждено нами экспериментально (рис.
4). Максимальная степень флотационного вы-
деления урана наблюдается при добавлении 3.6
моль ХДАА на 1 моль находящегося в растворе
урана и составляет 65 % в случае использования
в качестве собирателя хлорида диоктиламмония
и 92 % — в случае использования в качестве соби-
рателя хлорида дидециламмония. Сопоставле-
ние результатов исследования (рис. 2, табл. 2 и
рис. 4) показало, что наблюдается корреляция
между адсорбцией хлоридов диалкиламмония
свежеосажденным гидроксидом уранила и
эффективностью флотационного выделе-
ния урана в форме осадка первого рода.
При добавлении к растворам, содер-
жащим свежеосажденный гидроксид ура-
нила, все возрастающих количеств хлори-
дов диалкиламмония степень флотацион-
ного выделения урана из них сначала
повышается (в связи с увеличением ко-
личества адсорбированного ПАВ), а затем
уменьшается (в связи с повышенным пено-
образованием растворов и конкуренцией
за место на поверхности пузырьков воз-
духа между частицами гидроксида урани-
ла, адсорбировавшего ПАВ, и ионами со-
бирателя).
В заключение отметим, что флотацион-
ное выделение урана (VI) с помощью
ХДАА в форме осадка первого рода более
эффективно, чем в форме осадка второго
рода [14], так как достигается более высо-
кая степень флотационного выделения
урана (VI) при меньшем расходе ПАВ.
РЕЗЮМЕ. Вивчено адсорбцію хлоридів діалкіл-
амонію свіжоосадженим гідроксидом уранілу. Зроблено
спробу описати експериментальні ізотерми адсорбції
деякими відомими адсорбційними рівняннями (Генрі,
Ленгмюра, Хілла–де Бура, Харкінса–Юра). Розраховані
константи цих рівнянь і термодинамічні характеристики
адсорбційного процесу. Встановлено, що адсорбція має
хімічний характер. Запропоновано механізм адсорбції.
Знайдено, що спостерігається кореляція між адсорбцією
хлоридів діалкіламонію свіжоосадженим гідроксидом
уранілу та ефективністю флотаційного вилучення урану
у формі осаду першого роду.
SUMMARY. Dialkylammonium chlorides adsorption
by freshly precipitated uranyl hydroxide has been studied.
An attempt to describe the experimental adsorption iso-
therms by some known adsorption equations (Henry,
Langmurie, Hill–de Boer, Harkins–Jura) has been made.
These equations constants and the adsorption process
thermodynamic characteristics were calculated. It has been
found that adsorption has chemical nature. The adsorption
mechanism has been offered. It has been established that
correlation between dialkylammonium chlorides adsorp-
tion by freshly precipitated uranyl hydroxide and the effi-
ciency of the uranium flotation allocation in the form of
the first sort precipitate was observed.
1. Бахуров В.Г., Луценко И.К., Шашкина И.Н .
Радиоактивные отходы урановых заводов. -М .:
Атомиздат, 1965.
2. Вдовенко В.М . Химия урана и трансурановых
Рис. 4. Влияние расхода (q) хлоридов диоктил- (1) и диде-
циламмония (2) на степень (α) флотационного выделения
урана (VI) в форме осадка первого рода.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т . 72, № 6 91
элементов. -М .: Изд-во АН СССР, 1960.
3. Гольман А .М . Ионная флотация. -М .: Недра, 1982.
4. Гольман А .М . Современное состояние и перспек-
тивы развития теории флотации. -М .: Наука, 1979.
5. Кузькин С.Ф., Гольман А .М . Флотация ионов и
молекул. -М .: Недра, 1971.
6. Марков В.К., Верный Е.А ., Виноградов А .В. Уран
и методы его определения. -М .: Атомиздат, 1964.
7. Накамото К. Инфракрасные спектры неорганичес-
ких и координационных соединений. -М .: Мир, 1966.
8. Абрамзон А .А , Зайченко Л.П ., Файнгольд С.И.
Поверхностно-активные вещества: синтез, анализ,
свойства, применение. -Л.: Химия, 1988.
9. Лабораторные работы и задачи по коллоидной
химии / Под ред. Ю .Г. Фролова, А.С. Гродского.
-М .: Химия, 1986.
10. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел
/ Под ред. Г. Парфита, К. Рочестера. -М.: Мир, 1986.
11. Когановский А .М ., Клименко Н .А . Физико-хими-
ческие основы извлечения поверхностно–активных
веществ из водных растворов и сточных вод. -Киев:
Наук. думка, 1978.
12. Фридрихсберг Д.А . Курс коллоидной химии. -Л.:
Химия, 1984.
13. Хан Г.А ., Габриелова Л.И., Власова Н.С. Флотацион-
ные реагенты и их применение. -М .: Недра, 1986.
14. Менчук В.В. Дисс. ... канд. хим. наук. -Одесса, 1983.
Одесский национальный университет им. И .И . Мечникова Поступила 17.01.2005
92 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2006. Т. 72, № 6
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-185206 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0041–6045 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:15:32Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Перлова, О.В. Ширыкалова, А.А. Менчук, В.В. 2022-09-06T13:23:08Z 2022-09-06T13:23:08Z 2006 Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила / О.В. Перлова, А.А. Ширыкалова, В.В. Менчук // Украинский химический журнал. — 2006. — Т. 72, № 6. — С. 86-92. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185206 547.233.1.723: [546.791:54–36] Изучена адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила. Предпринята попытка описать экспериментальные изотермы адсорбции некоторыми известными адсорбционными уравнениями (Генри, Ленгмюра, Хилла–де Бура, Харкинса–Юра). Рассчитаны константы этих уравнений и термодинамические характеристики адсорбционного процесса. Установлено, что адсорбция носит преимущественно химический характер. Предложен механизм адсорбции. Найдено, что наблюдается корреляция между адсорбцией хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила и эффективностью флотационного выделения урана (VI) в форме осадка первого рода. Вивчено адсорбцію хлоридів діалкіламонію свіжоосадженим гідроксидом уранілу. Зроблено спробу описати експериментальні ізотерми адсорбції деякими відомими адсорбційними рівняннями (Генрі, Ленгмюра, Хілла–де Бура, Харкінса–Юра). Розраховані константи цих рівнянь і термодинамічні характеристики адсорбційного процесу. Встановлено, що адсорбція має хімічний характер. Запропоновано механізм адсорбції. Знайдено, що спостерігається кореляція між адсорбцією хлоридів діалкіламонію свіжоосадженим гідроксидом уранілу та ефективністю флотаційного вилучення урану у формі осаду першого роду. Dialkylammonium chlorides adsorption by freshly precipitated uranyl hydroxide has been studied. An attempt to describe the experimental adsorption isotherms by some known adsorption equations (Henry, Langmurie, Hill–de Boer, Harkins–Jura) has been made. These equations constants and the adsorption process thermodynamic characteristics were calculated. It has been found that adsorption has chemical nature. The adsorption mechanism has been offered. It has been established that correlation between dialkylammonium chlorides adsorption by freshly precipitated uranyl hydroxide and the efficiency of the uranium flotation allocation in the form of the first sort precipitate was observed. ru Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Неорганическая и физическая химия Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила Адсорбція хлоридів діалкіламонію свіжоосадженим гідроксидом уранілу Dialkylammonium chlorides adsorption by freshly precipitated uranyl hydroxide Article published earlier |
| spellingShingle | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила Перлова, О.В. Ширыкалова, А.А. Менчук, В.В. Неорганическая и физическая химия |
| title | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила |
| title_alt | Адсорбція хлоридів діалкіламонію свіжоосадженим гідроксидом уранілу Dialkylammonium chlorides adsorption by freshly precipitated uranyl hydroxide |
| title_full | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила |
| title_fullStr | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила |
| title_full_unstemmed | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила |
| title_short | Адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила |
| title_sort | адсорбция хлоридов диалкиламмония свежеосажденным гидроксидом уранила |
| topic | Неорганическая и физическая химия |
| topic_facet | Неорганическая и физическая химия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185206 |
| work_keys_str_mv | AT perlovaov adsorbciâhloridovdialkilammoniâsvežeosaždennymgidroksidomuranila AT širykalovaaa adsorbciâhloridovdialkilammoniâsvežeosaždennymgidroksidomuranila AT menčukvv adsorbciâhloridovdialkilammoniâsvežeosaždennymgidroksidomuranila AT perlovaov adsorbcíâhloridívdíalkílamoníûsvížoosadženimgídroksidomuranílu AT širykalovaaa adsorbcíâhloridívdíalkílamoníûsvížoosadženimgídroksidomuranílu AT menčukvv adsorbcíâhloridívdíalkílamoníûsvížoosadženimgídroksidomuranílu AT perlovaov dialkylammoniumchloridesadsorptionbyfreshlyprecipitateduranylhydroxide AT širykalovaaa dialkylammoniumchloridesadsorptionbyfreshlyprecipitateduranylhydroxide AT menčukvv dialkylammoniumchloridesadsorptionbyfreshlyprecipitateduranylhydroxide |