КИНЕТИКА СОРБЦИИ ИОНОВ МЕДИ (II) НА ОПИЛКАХ ЛИПЫ
Дворянкин Д.Ю., Первова И.Г.
Уральский государственный лесотехнический университет
620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, д. 37
При обработке опилок липы (образец 1) 0,5–5 н растворами H3PO4 происходит вымывание из древесины низкомолекулярных компонентов с образованием неоднородной поверхности у всех модифицированных углеродных сорбентов (образцы 2–5, таблица), причем с увеличением концентрации раствора кислоты повышается и сорбционная емкость (Аэксп) по отношению к ионам Cu (II). С целью выявления лимитирующей стадии сорбционного извлечения ионов металла получены кинетические зависимости в статических условиях с исходной концентрацией Cu (II) в растворе 200 мг/дм3, с соотношением сорбент/раствор – 0,5 г к 100 мл, с продолжительностью процесса – от 30 до 300 мин. Результаты математической обработки зависимостей в рамках моделей псевдопервого порядка Лагергрена и псевдовторого порядка Макея и Хо представлены в таблице.
Кинетические параметры процесса сорбции ионов Cu (II)
на модифицированных углеродных сорбентах на основе опилок липы
| Сорбент | Концентрация H3PO4 |
Параметры модели псевдопервого порядка | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Уравнение регрессии | R2 | K1 эксп, мин-1 | Атеор, мг/г | Аэксп, мг/г | ||||
| 1 | - | y =-0,0043x + 0,2329 | 0,9864 | 0,0043 | 2,65 | 1,92 | ||
| 2 | 0,5 н | y = -0,0051x + 0,591 | 0,9834 | 0,0051 | 5,83 | 4,57 | ||
| 3 | 1 н | y = -0,0034x + 0,8892 | 0,9814 | 0,0034 | 11,96 | 7,65 | ||
| 4 | 3 н | y = -0,0042x + 0,9596 | 0,9245 | 0,0042 | 11,38 | 8,15 | ||
| 5 | 5 н | y = -0,0038x + 1,0815 | 0,9927 | 0,0038 | 18,04 | 12,268 | ||
| Сорбент | Концентрация H3PO4 | Параметры модели псевдовторого порядка | ||||||
| Уравнение регрессии | R2 | Атеор, мг/г | K2 эксп г·(мг·мин)-1 | |||||
| 1 | - | y = 0,4995x + 14,728 | 0,9688 | 1,93 | 0,4995 | |||
| 2 | 0,5 н | y = 0,2115x + 4,3478 | 0,9853 | 4,59 | 0,2115 | |||
| 3 | 1 н | y = 0,1158x + 8,3957 | 0,844 | 7,67 | 0,1158 | |||
| 4 | 3 н | y = 0,102x + 9,1997 | 0,7684 | 8,18 | 0,102 | |||
| 5 | 5 н | y = 0,0708x + 2,2973 | 0,9651 | 15,85 | 0,0708 | |||
Высокие значения коэффициентов аппроксимации R2 и близкие величины теоретически рассчитанной (Атеор) и практически установленной (Аэксп) сорбционной емкости исследованных образцов свидетельствуют о применимости модели как псевдопервого, так и псевдовторого порядка, а, следовательно, наряду с диффузионными процессами возможно химическое взаимодействие ионов меди с функциональными группами модифицированных опилок липы.