Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран

Исследовано влияние комплексообразователей: динатриевых солей этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) и нитрилотриуксусной кислоты (НТА),уксусной кислоты (НАс), фульвокислот (ФК), карбоната натрия ( Na2CO3 ) на сорбцию U(VI) монтмориллонитом. Установлен сложный характер зависимости величин сорбции...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2007
Hauptverfasser: Боголепов, А.А., Пшинко, Г.Н., Корнилович, Б.Ю.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України 2007
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5493
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран / А.А. Боголепов, Г.Н. Пшинко, Б.Ю. Корнилович // Химия и технология воды. — 2007. — Т. 29, № 1. — С. 18-26. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-5493
record_format dspace
spelling Боголепов, А.А.
Пшинко, Г.Н.
Корнилович, Б.Ю.
2010-01-22T13:56:52Z
2010-01-22T13:56:52Z
2007
Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран / А.А. Боголепов, Г.Н. Пшинко, Б.Ю. Корнилович // Химия и технология воды. — 2007. — Т. 29, № 1. — С. 18-26. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
0204-3556
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5493
544.723.2:(546.791.6+552.52)
Исследовано влияние комплексообразователей: динатриевых солей этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) и нитрилотриуксусной кислоты (НТА),уксусной кислоты (НАс), фульвокислот (ФК), карбоната натрия ( Na2CO3 ) на сорбцию U(VI) монтмориллонитом. Установлен сложный характер зависимости величин сорбции U(VI) от рН в присутствии комплексообразователей, что указывает на определяющую роль форм нахождения урана в очищаемыхводах. По величине влияния на процесс сорбции U(VI) монтмориллонитом исследованные комплексообразователи можно расположить в ряд: ЭДТА >НТА > Na2CO3 > HAc > ФК.
Досліджено вплив комплексоутворювачів: динатрієвих солей етилендиамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА) та нітрилотриоцтовоїкислоти (НТА), оцтової кислоти (НАс), фульвокислот (ФК), карбонату натрію (Na2CO3) на сорбцію U(VI) монтморилонітом. Встановлено складний характер залежності величин сорбції U (VI) від рН в присутності комплексоутворювачів, що вказує на визначальну роль форм знаходження урану y водах, що підлягають очистці. За величиною впливу на процес сорбції U(VI) монтморилонітом досліджені комплексоутворювачіможно розташувати в ряд: ЕДТА > НТА > Na2CO3 > HAc > ФК.
Effect of complexing agents: ethylendiaminetetraacetic acid (EDTA) and nitrilotriacetic acid (NTA) disodium salts, acetic acid (HAc), fulvic acids (FA), sodium carbonate (Na2CO3) on the uranium (VI) sorption by montmorillonite was investigated. Complex character of dependence of uranium (VI) sorption values vs. pH in presence of complexing agents was established indicating important role of uranium species in waters under purification. It is possible to arrange complexing agents investigated according to magnitude of their effect on the uranium (VI) sorption by montmorillonite: EDTA > NTA > Na2CO3 > HAc > FA.
ru
Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України
Физическая химия процессов обработки воды
Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
Effect of complexing agents on the sorption purification processes of uranium containing waters
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
spellingShingle Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
Боголепов, А.А.
Пшинко, Г.Н.
Корнилович, Б.Ю.
Физическая химия процессов обработки воды
title_short Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
title_full Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
title_fullStr Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
title_full_unstemmed Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
title_sort влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран
author Боголепов, А.А.
Пшинко, Г.Н.
Корнилович, Б.Ю.
author_facet Боголепов, А.А.
Пшинко, Г.Н.
Корнилович, Б.Ю.
topic Физическая химия процессов обработки воды
topic_facet Физическая химия процессов обработки воды
publishDate 2007
language Russian
publisher Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України
format Article
title_alt Effect of complexing agents on the sorption purification processes of uranium containing waters
description Исследовано влияние комплексообразователей: динатриевых солей этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) и нитрилотриуксусной кислоты (НТА),уксусной кислоты (НАс), фульвокислот (ФК), карбоната натрия ( Na2CO3 ) на сорбцию U(VI) монтмориллонитом. Установлен сложный характер зависимости величин сорбции U(VI) от рН в присутствии комплексообразователей, что указывает на определяющую роль форм нахождения урана в очищаемыхводах. По величине влияния на процесс сорбции U(VI) монтмориллонитом исследованные комплексообразователи можно расположить в ряд: ЭДТА >НТА > Na2CO3 > HAc > ФК. Досліджено вплив комплексоутворювачів: динатрієвих солей етилендиамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА) та нітрилотриоцтовоїкислоти (НТА), оцтової кислоти (НАс), фульвокислот (ФК), карбонату натрію (Na2CO3) на сорбцію U(VI) монтморилонітом. Встановлено складний характер залежності величин сорбції U (VI) від рН в присутності комплексоутворювачів, що вказує на визначальну роль форм знаходження урану y водах, що підлягають очистці. За величиною впливу на процес сорбції U(VI) монтморилонітом досліджені комплексоутворювачіможно розташувати в ряд: ЕДТА > НТА > Na2CO3 > HAc > ФК. Effect of complexing agents: ethylendiaminetetraacetic acid (EDTA) and nitrilotriacetic acid (NTA) disodium salts, acetic acid (HAc), fulvic acids (FA), sodium carbonate (Na2CO3) on the uranium (VI) sorption by montmorillonite was investigated. Complex character of dependence of uranium (VI) sorption values vs. pH in presence of complexing agents was established indicating important role of uranium species in waters under purification. It is possible to arrange complexing agents investigated according to magnitude of their effect on the uranium (VI) sorption by montmorillonite: EDTA > NTA > Na2CO3 > HAc > FA.
issn 0204-3556
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5493
citation_txt Влияние комплексообразователей на процессы сорбционной очистки вод, содержащих уран / А.А. Боголепов, Г.Н. Пшинко, Б.Ю. Корнилович // Химия и технология воды. — 2007. — Т. 29, № 1. — С. 18-26. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT bogolepovaa vliâniekompleksoobrazovateleinaprocessysorbcionnoiočistkivodsoderžaŝihuran
AT pšinkogn vliâniekompleksoobrazovateleinaprocessysorbcionnoiočistkivodsoderžaŝihuran
AT kornilovičbû vliâniekompleksoobrazovateleinaprocessysorbcionnoiočistkivodsoderžaŝihuran
AT bogolepovaa effectofcomplexingagentsonthesorptionpurificationprocessesofuraniumcontainingwaters
AT pšinkogn effectofcomplexingagentsonthesorptionpurificationprocessesofuraniumcontainingwaters
AT kornilovičbû effectofcomplexingagentsonthesorptionpurificationprocessesofuraniumcontainingwaters
first_indexed 2025-11-24T07:41:54Z
last_indexed 2025-11-24T07:41:54Z
_version_ 1850843718021545984
fulltext 18 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 ÓÄÊ 544.723.2:(546.791.6+552.52) À.À. Áîãîëåïîâ, Ã.Í. Ïøèíêî, Á.Þ. Êîðíèëîâè÷ ÂËÈßÍÈÅ ÊÎÌÏËÅÊÑÎÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÅÉ ÍÀ ÏÐÎÖÅÑÑÛ CÎÐÁÖÈÎÍÍÎÉ Î×ÈÑÒÊÈ ÂÎÄ, ÑÎÄÅÐÆÀÙÈÕ ÓÐÀÍ Èññëåäîâàíî âëèÿíèå êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé: äèíàòðèåâûõ ñîëåé ýòèëåíäè- àìèíòåòðàóêñóñíîé êèñëîòû (ÝÄÒÀ) è íèòðèëîòðèóêñóñíîé êèñëîòû (ÍÒÀ), óêñóñíîé êèñëîòû (ÍÀñ), ôóëüâîêèñëîò (ÔÊ), êàðáîíàòà íàòðèÿ ( Na2CO3 ) íà ñîðáöèþ U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì. Óñòàíîâëåí ñëîæíûé õàðàêòåð çàâèñè- ìîñòè âåëè÷èí ñîðáöèè U(VI) îò ðÍ â ïðèñóòñòâèè êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé, ÷òî óêàçûâàåò íà îïðåäåëÿþùóþ ðîëü ôîðì íàõîæäåíèÿ óðàíà â î÷èùàåìûõ âîäàõ. Ïî âåëè÷èíå âëèÿíèÿ íà ïðîöåññ ñîðáöèè U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì èñ- ñëåäîâàííûå êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëè ìîæíî ðàñïîëîæèòü â ðÿä: ÝÄÒÀ > ÍÒÀ > Na2CO3 > HAc > ÔÊ. Äëÿ î÷èñòêè ðàäèîàêòèâíî çàãðÿçí¸ííûõ âîä, îáðàçóþùèõñÿ ïðè ðà- áîòå ïðåäïðèÿòèé ÿäåðíî-òîïëèâíîãî öèêëà (ßÒÖ), îäíèì èç ñàìûõ ðàñ- ïðîñòðàí¸ííûõ, íàðÿäó ñ êîàãóëÿöèåé, ÿâëÿåòñÿ ñîðáöèîííûé ñïîñîá î÷èñòêè âîäû.  êà÷åñòâå ñîðáåíòîâ ïðèìåíÿþòñÿ ìàòåðèàëû íà îñíîâå ïðèðîäíîãî ñèëèêàòíîãî ñûðüÿ (â ÷àñòíîñòè ñëîèñòûõ ñèëèêàòîâ) èç-çà åãî äîñòóïíîñòè è îòíîñèòåëüíîé äåøåâèçíû [1]. Õàðàêòåðíîé ÷åðòîé ñòî÷íûõ âîä ïðåäïðèÿòèé ßÒÖ ÿâëÿåòñÿ íàëè- ÷èå â íèõ ðàçëè÷íûõ êîìïëåêñîîáðàçóþùèõ ðåàãåíòîâ: íèòðèëîòðèóê- ñóñíîé êèñëîòû (ÍÒÀ), ýòèëåíäèàìèíòåòðàóêñóñíîé êèñëîòû (ÝÄÒÀ), Na2CO3, èñïîëüçóþùèõñÿ â äåçàêòèâàöèîííûõ ðàñòâîðàõ äëÿ óäàëåíèÿ ðàäèîàêòèâíûõ âåùåñòâ [2], ÷òî ìîæåò ñóùåñòâåííî ïîâëèÿòü íà ñòå- ïåíü ñîðáöèîííîé î÷èñòêè çàãðÿçí¸ííûõ âîä. Îäíèì èç íàèáîëåå îïàñíûõ ðàäèîíóêëèäîâ, ïðèñóòñòâóþùèõ â ñòî÷- íûõ âîäàõ, ÿâëÿåòñÿ U(VI) – åñòåñòâåííûé ðàäèîíóêëèä ñ áîëüøèì ïå- ðèîäîì ïîëóðàñïàäà, õèìèÿ êîòîðîãî â âîäíûõ ðàñòâîðàõ õàðàêòåðèçó- åòñÿ ñëîæíîñòüþ èç-çà åãî ñêëîííîñòè ê ïîëèìåðèçàöèè è îáðàçîâàíèþ êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé ñ îðãàíè÷åñêèìè è íåîðãàíè÷åñêèìè ëèãàíäà- ìè [3]. Öåëü äàííîé ðàáîòû – èçó÷åíèå âëèÿíèÿ ðåàêöèé êîìïëåêñîîáðà- çîâàíèÿ ÝÄÒÀ, ÍÒÀ, Na2CO3, ôóëüâîêèñëîò (ÔÊ) è óêñóñíîé êèñëîòû (HAc) ñ U(VI) íà ïðîöåññû åãî ñîðáöèè îäíèì èç íàèáîëåå òèïè÷íûõ ñëîèñòûõ ñèëèêàòîâ – ìîíòìîðèëëîíèòîì. Ìåòîäèêà ýêñïåðèìåíòà. Îáúåêòîì èññëåäîâàíèÿ ñëóæèëè î÷èùåí- íûå îò ïðèìåñåé îáðàçöû ïðèðîäíîãî ìîíòìîðèëëîíèòà ×åðêàññêîãî  À.À. ÁÎÃÎËÅÏÎÂ, Ã.Í. ÏØÈÍÊÎ, Á.Þ. ÊÎÐÍÈËÎÂÈ×, 2007 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 19 ìåñòîðîæäåíèÿ. Äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ èñõîäíûõ ðàñòâîðîâ óðàíà èñïîëüçî- âàëè ñîëü UO2SO4 · 3H2O. ÔÊ áûëè âûäåëåíû èç äîííûõ îòëîæåíèé Ñâÿ- òîøèíñêèõ îçåð (ã. Êèåâ) ïî ìåòîäèêå [4]. Ñîäåðæàíèå â íèõ êèñëîòíî- îñíîâíûõ ãðóïï, îïðåäåë¸ííîå ìåòîäîì ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ, ñîñòàâèëî 12,0 ììîëü/ã. Èîííóþ ñèëó ðàñòâîðîâ (0,01) óñòà- íàâëèâàëè ñ ïîìîùüþ NaClO4. Ñîðáöèþ óðàíà ïðîâîäèëè â ñòàòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ ïðè íåïðåðûâíîì âñòðÿõèâàíèè â òå÷åíèå îäíîãî ÷àñà (îáú¸ì âîäíîé ôàçû – 50 ñì3, ìàññà íàâåñêè ïîðîøêîîáðàçíîãî ìèíåðàëà – 0, 200 ã, êîíöåíòðàöèÿ óðàíà â ñîðáöèîííûõ ýêñïåðèìåíòàõ – 1·10-4 ìîëü/äì3). Ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ àäñîðáöèîííîãî ðàâíîâåñèÿ âîäíóþ ôàçó îòäåëÿëè öåíòðèôóãèðîâàíèåì (5000 îá/ìèí) è îïðåäåëÿëè â íåé ðàâíîâåñíóþ êîí- öåíòðàöèþ U(VI) ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì ñ àðñåíàçî III ïðè λ = 670 íì [5]. Âåëè÷èíû ñîðáöèè óðàíà íàõîäèëè â çàâèñèìîñòè îò çíà÷åíèÿ ðÍðàâí, èçìåðåííîãî ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ àäñîðáöèîííîãî ðàâíîâåñèÿ. Âåëè÷èíó ñîðáöèè (as), ìêìîëü/ã ðàññ÷èòûâàëè ïî ôîðìóëå mVССaS )( P0 −= , ãäå Ñ0, ÑÐ – èñõîäíàÿ è ðàâíîâåñíàÿ êîíöåíòðàöèÿ óðàíà, ìêìîëü/äì3; V – îáú¸ì âîäíîé ôàçû, äì3; m – íàâåñêà ìèíåðàëà, ã. Ðåçóëüòàòû è èõ îáñóæäåíèå. Äëÿ èçó÷åíèÿ âëèÿíèÿ êîìïëåêñîîá- ðàçóþùèõ àãåíòîâ íà ïðîöåññû ñîðáöèè U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì ðàñc÷èòàíî îòíîñèòåëüíîå ñîäåðæàíèå ðàçëè÷íûõ ôîðì óðàíà â ðàñòâî- ðå â çàâèñèìîñòè îò ðÍ ñðåäû ñ èñïîëüçîâàíèåì èçâåñòíûõ çíà÷åíèé êîí- ñòàíò óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé U(VI) (òàáëèöà). Ðåçóëüòà- òû ðàñ÷¸òîâ äëÿ íàèáîëåå õàðàêòåðíûõ çíà÷åíèé êîíöåíòðàöèé êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé ïðèâåäåíû íà ðèñ.1. Ôîðìû íàõîæäåíèÿ U(VI) â ðàñòâîðå. Èç ðèñ.1, à âèäíî, ÷òî ïðè êîí- öåíòðàöèè 1·10-4 Ì U(VI) â âîäíûõ ðàñòâîðàõ (ðÍ < 5) íàõîäèòñÿ â îñ- íîâíîì â âèäå ñâîáîäíîãî óðàíèë-èîíà.  äèàïàçîíå ðÍ 5 – 9 ïðåèìóùå- ñòâåííàÿ ôîðìà óðàíà – ïîëèìåðíàÿ îäíîçàðÿäíàÿ ôîðìà (UO2)3(OH)5 +; ïðè ðÍ > 9,0 U (VI) ïåðåõîäèò â ãèäðîêñèäíóþ ôîðìó UO2(OH)2. Îáðàçî- âàíèå UO2OH+ è (UO2)2(OH)2 2+ íàáëþäàåòñÿ â äèàïàçîíå ðÍ 4 – 6, îäíàêî èõ êîíöåíòðàöèÿ íåçíà÷èòåëüíà. Ïðè êîíöåíòðàöèè HAc 0,1 Ì âëèÿíèå àöåòàò-èîíîâ íà ðàñïðåäåëå- íèå ôîðì U(VI) çàìåòíî ëèøü â êèñëîé îáëàñòè ðÍ (ðèñ.1, á). Îñíîâíàÿ äîëÿ êîìïëåêñîâ óðàíà ñ àöåòàò-èîíàìè ïðèõîäèòñÿ íà îòðèöàòåëüíî çà- ðÿæåííûé êîìïëåêñ UO2(Ac)3 -, ïðè ýòîì äîëè íåéòðàëüíîãî è ïîëîæè- òåëüíîãî êîìïëåêñîâ ìåíüøå. Àöåòàòíûå êîìïëåêñû U(VI) ïðåîáëàäàþò ïðè ðÍ 3 – 7. 20 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 Ðèñ.1. Ðàñïðåäåëåíèå ôîðì U(VI) â âîäíûõ ðàñòâîðàõ, ñîäåðæàùèõ êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëè: à – îòñóòñòâèå êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé; á – 0,1 Ì HAc; â – 10-3 Ì Na2CO3; ã – 100 ìã/äì3 ÔÊ; ä – 5·10-4 Ì ÝÄÒÀ; å – 5·10-4 Ì ÍÒÀ Êîìïëåêñû U(VI) ñ êàðáîíàò-èîíàìè õàðàêòåðíû â îñíîâíîì äëÿ ùå- ëî÷íîé îáëàñòè ðÍ, îäíàêî ïðè êîíöåíòðàöèè êàðáîíàòîâ ≥ 10-3 Ì îíè ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ íå òîëüêî â íåéòðàëüíîé ñðåäå, íî è â ñëàáîêèñ- ëîé (ðèñ.1, â). Íàèáîëåå ñòàáèëüíîé ÿâëÿåòñÿ ôîðìà UO2(CO3)3 4-. ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 21 Êîìïëåêñû U(VI) ñ ÔÊ, êàê è êîìïëåêñû U(VI) ñ àöåòàò-èîíàìè, îá- ðàçóþòñÿ â èíòåðâàëå 2< ðÍ < 6,5 (ðèñ.1, ã). Ïðè ðÍ > 6 ýòè êîìïëåêñû íà÷èíàþò ðàçðóøàòüñÿ. Âíåñåíèå â ðàñòâîð ÝÄÒÀ â ìîëÿðíîì ñîîòíîøåíèè ÝÄÒÀ : U = 5 : 1 (ðèñ.1, ä) ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó ïîäàâëåíèþ ãèäðîëèçà U(VI) è îá- ðàçîâàíèþ åãî òðèëîíàòíîé ôîðìû (UO2)2L, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ ïðåèìó- ùåñòâåííî â äèàïàçîíå ðÍ 3,5 – 6,5. Ïðè ðÍ 7 – 9 ôèêñèðóþòñÿ â îñíîâ- íîì ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûå ïðîäóêòû ãèäðîëèçà (UO2)3(OH)5 +, à ïðè ðÍ > 10 – íåéòðàëüíûå ôîðìû UO2(OH)2. ÍÒÀ â òîé æå êîíöåíòðàöèè (ðèñ.1, å) ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ êîìïëåêñà U – ÍÒÀ, ïðåîáëàäàíèå êîòîðîãî íàä ïðîäóêòàìè ãèäðîëèçà U(VI) èìååò ìåñòî ïðè ðÍ 4 – 7. Cîðáöèÿ U(VI) íà ìîíòìîðèëëîíèòå. Êàê âèäíî èç ðèñ.2, êðèâàÿ 1, ìàêñèìàëüíàÿ ñîðáöèÿ óðàíà íàáëþäàåòñÿ â äèàïàçîíå ðÍ 4 – 7, ÷òî ñî- îòâåòñòâóåò ñîðáöèè íà ìèíåðàëå ìîíîìåðíîé (UO2 2+) è ïîëèìåðíîé ((UO2)3(OH)5 +) ôîðì (ðèñ.1, à). Òàêîé õàðàêòåð ïîëó÷åííîé çàâèñèìîñòè ñîãëàñóåòñÿ ñ âûâîäàìè [13] î ïðåèìóùåñòâåííîé ñîðáöèè U(VI) òîëüêî â âèäå ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûõ ôîðì. Ýòî òàêæå ïîäòâåðæäàåòñÿ ðàñ- ÷¸òàìè, ïðèâåäåííûìè â [14]. Ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå êîëè÷åñòâî ñîðáè- ðîâàííîãî óðàíà (≈ 5 % îò ïîëíîé îáìåííîé ¸ìêîñòè) è ó÷èòûâàÿ îïðå- äåëÿþùóþ ðîëü àêòèâíûõ öåíòðîâ íà áîêîâûõ ãðàíÿõ ( SiOH, AlOH ãðóïïû) â ïðîöåññàõ ñîðáöèè óðàíà ãëèíèñòûìè ìèíåðàëàìè [15], ìîæíî çàêëþ÷èòü, ÷òî â íàøåì ñëó÷àå óðàí ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñ- òüþ ëîêàëèçóåòñÿ òîëüêî íà áîêîâûõ ãðàíÿõ. Ïðè ðÍ > 7 íàáëþäàåòñÿ ñíèæåíèå âåëè÷èí ñîðáöèè, ÷òî îáóñëîâëåíî ïîÿâëåíèåì â ðàñòâîðå íå- ñîðáèðóåìûõ íåéòðàëüíûõ ôîðì óðàíà UO2(OH)2. Âëèÿíèå ÍÀñ íà ñîðáöèþ U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì. Èç ðèñ.2, êðè- âàÿ 2 âèäíî, ÷òî â ïðèñóòñòâèè ÍÀñ (0,1 Ì) õàðàêòåð ñîðáöèè U(VI) ìå- íÿåòñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ÷èñòûìè ðàñòâîðàìè: â äèàïàçîíå ðÍ 1,5 – 2,5 ïðîèñõîäèò óâåëè÷åíèå çíà÷åíèé ñîðáöèè âñëåäñòâèå ñâÿçûâàíèÿ êàê UO2 2+, òàê è UO2Ac+ àêòèâíûìè öåíòðàìè áîêîâûõ ãðàíåé ÷àñòèö ìèíå- ðàëà, à â äèàïàçîíå ðÍ 2,5 – 4 – óìåíüøåíèå çà ñ÷åò îáðàçîâàíèÿ íåéò- ðàëüíûõ (UO2Ac2) è àíèîííûõ (UO2(Ac)3 -) ôîðì óðàíà (ðèñ.1, á; ðèñ.2, êðèâàÿ 2). Ïðè äàëüíåéøåì ïîâûøåíèè ðÍ âåëè÷èíà ñîðáöèè âîçðàñòà- åò âñëåäñòâèå ïîÿâëåíèÿ â ðàñòâîðå õîðîøî ñîðáèðóåìûõ ïîëîæèòåëü- íûõ èîíîâ (UO2)3(OH)5 +. Èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ êîíöåíòðàöèè ÍÀñ íà ïðîöåññû ñîðáöèè (ðèñ.3, êðèâàÿ 1) ïîêàçàëî, ÷òî ïðè ðÍ 4,5 ñîðáöèÿ ïîëíîñòüþ ïîäàâëÿåòñÿ òîëüêî ïðè êîíöåíòðàöèè ÍÀñ ≥ 0,03 Ì. 22 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 Ðèñ. 2. Âëèÿíèå êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé è ðÍ íà ñîðáöèþ U(VI): 1 – îòñóòñòâèå êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé; 2 – 0,1 Ì HAc; 3 – 10-3 Ì Na2CO3; 4 – 100 ìã/äì3 ÔÊ; 5 – 5·10-4 Ì ÝÄÒÀ; 6 – 5·10-4 Ì ÍÒÀ Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü ñîðáöèè U(VI) íà ìîíòìîðèëëîíèòå îò êîíöåíòðàöèè êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé: 1 – HAc(Ì); 2 – Na2CO3 (Ì); 3 – ÔÊ(ìã/äì3) (ìîëÿðíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ÔÊ ðàññ÷èòàíà ïî ÷èñëó ôóíêöèîíàëüíûõ ãðóïï); 4 – ÝÄÒÀ; 5 – ÍÒÀ ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 23 Âëèÿíèå Na2CO3 íà ñîðáöèþ U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì. Ýêñïåðèìåí- òàëüíûå äàííûå (ðèñ. 2, êðèâàÿ 3) ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ïðè êîí- öåíòðàöèè 10-3 Ì êàðáîíàò-èîíû ñëàáî âëèÿþò íà ñîðáöèþ óðàíà ìîíò- ìîðèëëîíèòîì (êðèâûå ñîðáöèè óðàíà â ÷èñòîì âîäíîì ðàñòâîðå è â ïðèñóòñòâèè êàðáîíàòà íàòðèÿ ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò). Êàðáîíàò-èîíû çíà÷èòåëüíî ñíèæàþò âåëè÷èíó ñîðáöèè óðàíà òîëüêî ïðè êîíöåíòðà- öèè Na2CO3 ≥ 5·10-3 Ì, ÷òî îáóñëîâëåíî ñäâèãîì ðÍ â áîëåå ùåëî÷íóþ îáëàñòü è, êàê ñëåäñòâèå, îáðàçîâàíèåì íàèáîëåå ïðî÷íûõ íåñîðáèðóå- ìûõ êîìïëåêñîâ UO2(CO3)3 4-. Âëèÿíèå ÔÊ íà ñîðáöèþ U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì. Êàê âèäíî èç ðèñ. 2, êðèâàÿ 4, õàðàêòåð ñîðáöèè óðàíà â ïðèñóòñòâèè ÔÊ â äèàïàçîíå ðÍ 1,8 – 3 ñîâïàäàåò ñ òàêîâûì äëÿ ÷èñòûõ ðàñòâîðîâ, ÷òî îáóñëîâëåíî ñîðáöèåé UO2 2+. Ïðè ðÍ > 3 â ñèñòåìå ñ ÔÊ íàáëþäàåòñÿ ðåçêîå ñíèæå- íèå âåëè÷èíû ñîðáöèè, ñâÿçàííîå ñ îáðàçîâàíèåì äîñòàòî÷íî ïðî÷íûõ êîìïëåêñîâ U(VI) ñ ÔÊ (ðèñ.1, ã), íå àäñîðáèðóþùèõñÿ íà îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííîé ïîâåðõíîñòè ìèíåðàëà. Ïðè ðÍ > 6 ïðîèñõîäèò ðàçðóøåíèå êîìïëåêñîâ U(VI) ñ ÔÊ è îáðàçîâàíèå êàòèîííîé ïîëèìåðíîé ôîðìû (UO2)3(OH)5 +, ÷åì îáóñëîâëåíî ïîâûøåíèå ñîðáöèè ïðè ðÍ > 6,5. Âëèÿ- íèå êîíöåíòðàöèè ÔÊ ïðè ðÍ ≈ 6 íà âåëè÷èíó ñîðáöèè óðàíà èìååò ñó- ùåñòâåííîå çíà÷åíèå òîëüêî ïðè âûñîêèõ êîíöåíòðàöèÿõ ÔÊ (ðèñ.3, êðè- âàÿ 3), à ïîëíîå ïîäàâëåíèå ñîðáöèè íàáëþäàåòñÿ ïðè ÑÔÊ ≥ 200 ìã/äì3. Âëèÿíèå ÝÄÒÀ íà ñîðáöèþ U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì.  ñëó÷àå ÝÄÒÀ (ðèñ. 2, êðèâàÿ 5) â îáëàñòè íèçêèõ çíà÷åíèé ðÍ (1,5 – 2) êðèâûå ñîðáöèè U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì êàê â îòñóòñòâèå, òàê è â ïðèñóòñòâèè ÝÄÒÀ ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò, ÷òî îáóñëîâëåíî ñîðáöèåé UO2 2+ â îáîèõ ñëó- ÷àÿõ (ðèñ.1, ä). Ïðè ðÍ 2,5 – 4 íàáëþäàåòñÿ ñíèæåíèå ñîðáöèè, êîòîðîå ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå îáðàçîâàíèÿ íåéòðàëüíîé òðèëîíàòíîé ôîðìû (UO2)2L, ñîäåðæàíèå ïîñëåäíåé äîñòèãàåò > 90 % ïðè ðÍ 4 – 6. Èñõîäÿ èç ðàññ÷èòàííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ôîðì óðàíà (ðèñ.1, ä), ïðè äàëüíåéøåì óâåëè÷åíèè ðÍ â ðàñòâîðå ïðåîáëàäàþò òîëüêî ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåí- íûå (UO2)3(OH)5 +. Òàêîé õàðàêòåð ðàñ÷¸òíîé çàâèñèìîñòè îòâå÷àåò ýêñ- ïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìîìó ïîâûøåíèþ âåëè÷èí ñîðáöèè ïðè ðÍ > 6, äîñòèãàþùèõ ìàêñèìóìà ïðè ðÍðàâí 7 – 7,5. Ó÷èòûâàÿ îñîáåííîñòè êîìïëåêñîîáðàçîâàíèÿ U(VI) ñ ÝÄÒÀ è ïî- âåðõíîñòüþ ãëèíèñòîãî ìèíåðàëà, èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ êîíöåíòðàöèè ÝÄÒÀ íà ñîðáöèþ U (VI) áûëî ïðîâåäåíî ïðè ðÍ 4. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè ÑÝÄÒÀ ≥ 5·10-4 Ì ñîðáöèÿ åãî ìîíòìîðèëëîíèòîì ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóåò (ðèñ. 3, êðèâàÿ 4). Ýòîò æå ôàêò ïîäòâåðæäàåòñÿ è äàííûìè ðèñ. 4, â êî- òîðûõ ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü ñîðáöèè óðàíà îò ðÍ ïðè òð¸õ ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèÿõ êîíöåíòðàöèè ÝÄÒÀ. 24 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü ñîðáöèè U(VI) íà ìîíòìîðèëëîíèòå îò ðÍ â ïðèñóòñòâèè ÝÄÒÀ (Ì): 0 (1); 2,5·10-4( 2); 5·10-4 (3); 2,5·10-3 (4) Âëèÿíèå ÍÒÀ íà ñîðáöèþ U (VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì. Õàðàêòåð âëèÿ- íèÿ ÍÒÀ íà ïðîöåññû ñîðáöèè U (VI) áëèçîê ê òàêîâîìó äëÿ ÝÄÒÀ. Êàê âèäíî èç ðèñ. 2, â äèàïàçîíå ðÍ 1,5 – 2,5 íàáëþäàåòñÿ èíòåíñèâíàÿ ñîð- áöèÿ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ñâÿçûâàíèþ óðàíèë-èîíîâ; ïðè ðÍ > 2,5 ñîðá- öèÿ óìåíüøàåòñÿ âñëåäñòâèå ïðåîáëàäàíèÿ â ðàñòâîðå îòðèöàòåëüíî çà- ðÿæåííûõ íåñîðáèðóåìûõ êîìïëåêñîâ UO2L -.  äèàïàçîíå ðÍ 7 – 8 îòìå÷åíî ïîâûøåíèå ñîðáöèè, îáóñëîâëåííîå îáðàçîâàíèåì ïîëèìåð- íûõ èîíîâ (UO2)3(OH)5 +. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè ÍÒÀ íà ñîðáöèþ U(VI) ìîíòìîðèëëîíèòîì ïðè ðÍ 4 ïîêàçàíî íà ðèñ.3, êðèâàÿ 5. Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî ïîëíîå ïîäàâëåíèå ñîðáöèè ÍÒÀ íà- áëþäàåòñÿ ïðè áîëåå âûñîêîé êîíöåíòðàöèè (ÑÍÒÀ ≥ 1·10-3 Ì), ÷åì äëÿ ÝÄÒÀ, ÷òî îáóñëîâëåíî ìåíüøåé ïðî÷íîñòüþ êîìïëåêñà U – ÍÒÀ. Òàêèì îáðàçîì, óñòàíîâëåííûé ñëîæíûé õàðàêòåð çàâèñèìîñòè âåëè- ÷èí ñîðáöèè U (VI) ñëîèñòûìè ñèëèêàòàìè îò ðÍ â ïðèñóòñòâèè êîìïëåêñî- îáðàçîâàòåëåé óêàçûâàåò íà îïðåäåëÿþùóþ ðîëü ôîðì íàõîæäåíèÿ óðàíà â î÷èùàåìûõ âîäàõ. Ïðèðîäà ïðèñóòñòâóþùèõ â ðàñòâîðå êîìïëåêñîîáðàçî- âàòåëåé îáóñëîâëèâàåò ïðî÷íîñòü îáðàçóþùèõñÿ êîìïëåêñîâ è, â ñîîòâåò- ñòâèè ñ ýòèì, ñòåïåíü âëèÿíèÿ íà ýôôåêòèâíîñòü ñîðáöèîííîé î÷èñòêè ñ îáðàçîâàíèåì ñëåäóþùåãî ðÿäà: ÝÄÒÀ > ÍÒÀ > Na2CO3 > HAc > ÔÊ. Ïî- ýòîìó ïîëó÷åííûå äàííûå íåîáõîäèìî îáÿçàòåëüíî ó÷èòûâàòü ïðè ðàçðà- áîòêå è îïòèìèçàöèè ñîðáöèîííîé î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä, ñîäåðæàùèõ óðàí, ñ èñïîëüçîâàíèåì ñîðáåíòîâ íà îñíîâå ñèëèêàòíîãî ñûðüÿ. ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 25 Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå Óêðàèíñêîãî íàó÷íî- òåõíîëîãè÷åñêîãî Öåíòðà (ïðîåêò ¹ 2426). Ðåçþìå. Äîñë³äæåíî âïëèâ êîìïëåêñîóòâîðþâà÷³â: äèíàòð³ºâèõ ñî- ëåé åòèëåíäèàì³íòåòðàîöòîâî¿ êèñëîòè (ÅÄÒÀ) òà í³òðèëîòðèîöòîâî¿ êèñëîòè (ÍÒÀ), îöòîâî¿ êèñëîòè (ÍÀñ), ôóëüâîêèñëîò (ÔÊ), êàðáîíàòó íàòð³þ (Na2CO3) íà ñîðáö³þ U(VI) ìîíòìîðèëîí³òîì. Âñòàíîâëåíî ñêëàä- íèé õàðàêòåð çàëåæíîñò³ âåëè÷èí ñîðáö³¿ U (VI) â³ä ðÍ â ïðèñóòíîñò³ êîìïëåêñîóòâîðþâà÷³â, ùî âêàçóº íà âèçíà÷àëüíó ðîëü ôîðì çíàõîäæåí- íÿ óðàíó y âîäàõ, ùî ï³äëÿãàþòü î÷èñòö³. Çà âåëè÷èíîþ âïëèâó íà ïðî- öåñ ñîðáö³¿ U(VI) ìîíòìîðèëîí³òîì äîñë³äæåí³ êîìïëåêñîóòâîðþâà÷³ ìîæíî ðîçòàøóâàòè â ðÿä: ÅÄÒÀ > ÍÒÀ > Na2CO3 > HAc > ÔÊ. A.A.Bogolepov, G.N. Pshinko, B.Yu. Kornilovich EFFECT OF COMPLEXING AGENTS ON THE SORPTION PURIFICATION PROCESSES OF URANIUMCONTAINING WATERS Summary Effect of complexing agents: ethylendiaminetetraacetic acid (EDTA) and nitrilotriacetic acid (NTA) disodium salts, acetic acid (HAc), fulvic acids (FA), sodium carbonate (Na2CO3) on the uranium (VI) sorption by montmorillonite was investigated. Complex character of dependence of uranium (VI) sorption values vs. pH in presence of complexing agents was established indicating important role of uranium species in waters under purification. It is possible to arrange complexing agents investigated according to magnitude of their effect on the uranium (VI) sorption by montmorillonite: EDTA > NTA > Na2CO3 > HAc > FA. 1. Êóçíåöîâ Þ.Â., Ùåáåòêîâñêèé Â.Í., Òðóñîâ À.Ã. Îñíîâû î÷èñòêè âîäû îò ðàäèîàêòèâíûõ çàãðÿçíåíèé. – Ì.: Àòîìèçäàò, 1974. – 360 ñ. 2. Íèêèôîðîâ À.Ñ., Êóëè÷åíêî Â.Â., Æèõàðåâ Ì.È. Îáåçâðåæèâàíèå æèäêèõ ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ. – Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1985.– 184 ñ. 3. Õèìèÿ àêòèíîèäîâ:  3 ò. / Ïåð. ñ àíãë. ïîä ðåä. Äæ. Êàöà, Ã. Ñèáîðãà, Ë. Ìîðññà. – Ì., 1991. – Ò.1 – 525 ñ. 4. Maggi L., Badli M., Profumo A. et al. // Ann. Chim. – 1987. – 77, N 5/6. – P. 591 – 600. 26 ISSN 0204–3556. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû, 2007, ò. 29, ¹1 5. Óïîð Ý., Ìîõàé Ì., Íîâàê Ä. Ôîòîìåòðè÷åñêèå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ñëåäîâ íåîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. – Ì.: Ìèð, 1985. – 385 ñ. 6. Íàçàðåíêî Â.À., Àíòîíîâè÷ Â.Ï., Íåâñêàÿ Å.Ì. Ãèäðîëèç èîíîâ ìåòàëëîâ â âîäíûõ ðàñòâîðàõ. – Ì.: Àòîìèçäàò, 1979. – 192 ñ. 7. IUPAC CHEMICAL DATA SERIES - ¹ 21. Stability constants of Met- al – Ion Complexes. Pt .A: Inorganic Ligands / Complied by E. Högfeldt – Oxford; New York; Torontî; Sydney; Paris; Frankfurt: Pergamon Press, 1982. – 310 p. 8. Nguyen-Trung C., Begun G.M., Palmer D.A. // Inorg. Chem. – 1992. – 31, N22. – P. 5280 – 5287. 9. Æàðîâñüêèé Ô.Ã., Ïèëèïåíêî À.Ò., Ï’ÿòíèöüêèé ².Â. Àíàë³òè÷íà õ³ì³ÿ. – Ê.: Âèùà øê., 1982. – 544 ñ. 10. IUPAC CHEMICAL DATA SERIES - ¹ 22. Stability constants of Met- al – Ion Complexes. Pt. B: Organic Ligands / Complied by D.D. Perrin – Oxford;New York; Toronto;Sydney; Paris; Frankfurt: Pergamon Press, 1979. – 1263 p. 11. Èíöåäè ß. Ïðèìåíåíèå êîìïëåêñîâ â àíàëèòè÷åñêîé õèìèè. – Ì.: Ìèð, 1979. – 376 ñ. 12. Li W.C., Victor D.M., Chakrabarti C.L. // Anal. Chem. – 1980. – 52. – P. 520 – 523. 13. Êîðíèëîâè÷ Á.Þ., Ïøèíêî Ã.Í., Êîâàëü÷óê È.À. // Ðàäèîõèìèÿ. – 2001. – 43, ¹ 5. – Ñ. 464 – 467. 14. McKinley J.P., Zachara J.M., Smith S.C. et al. // Clays & Clay Miner- als. – 1995. – 43, N 5. – P.586 – 598. 15. Chisholm-Brause C., Conradson S.D., Buscher C.T. et al. // Geochim. et Cosmochim. Acta. – 1994. – 58, N7. – P. 3625 – 3631. Èí-ò êîëëîèä. õèìèè è õèìèè âîäû èì À.Â. Äóìàíñêîãî ÍÀÍ Óêðàèíû, ã. Êèåâ Ïîñòóïèëà 29.12.2005