Определение обменной емкости ионита в статических условиях

Навеску воздушно-сухого волокна предварительно подготовленного по п. 3.4.1., массой 0,100 ± 0,002 г. помещают в бюкс на 50 мл, и приливают 20 мл заданного раствора[40,41]. Через определенное время (время контакта 24 ч), отделяют волокно от раствора декантацией. Отделенный раствор анализируют на содержание металла по п. 3.3.1.

Статическая обменная емкость волокна в заданных условиях рассчитывается по формуле:

 (мг-экв/г),

где Сисх и Срав — соответственно исходная и равновесная концентрация металла в растворе (мг/мл); m — масса навески волокна; Э — масса эквивалента металла.

При необходимости рассчитывают процентную статическую обменную емкость:

 (%),

Состав исходного раствора, время контакта, а также методика анализа указывается индивидуально для каждого опыта.

Результаты и их обсуждение

Изучение зависимости сорбции палладия на волокнах ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ от концентрации металла в равновесном растворе.

Сорбцию проводили в статических условиях при температуре 20±1°С, масса волокна составила 0,100±0,002г. рН составляла 1,0±0,1. Концентрация палладия от 0,2 до 3 мг/мл. Концентрацию палладия определяли по методике 2.2.1. Объем составлял 20 мл. Сорбцию определяли по отношению количества палладия до и после сорбции (Приложение 2).

По полученным данным построили изотермы рис.2.

Рис.2. Изотерма сорбции палладия на волокнах ЦМ-А2(1), Мтилон-Т(2) и ВАГ(3)

Из изотерм сорбции определена статическая обменная емкость (СОЕ), которая в изучаемых условиях составляет 1,91 ± 0,1 мг-экв/г для волокна ЦМ-А2, 2,75 ± 0,1 мг-экв/г для волокна Мтилон-Т и 2,02 ± 0,1 для волокна ВАГ.

Изотермы описываются уравнением Никольского:

или в линейном виде:

С^R=C^R_max-(1/К)^1/n*p^1/n.

Для характеристики ионообменного поглощения палладия (II) из растворов были определены коэффициенты распределения и концентрационные константы равновесия, которые представленны в таблице 5.

Таблица 5. Анализ изотерм в координатах уравнения Никольского

Проведенные расчеты показали, что коэффициент распределения палладия(II) на волокнах ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ составляют соответственно 1374, 2854 и 803. По полученным коэффициентам распределения видно, что волокно Мтилон-Т обладает большей селективностью по отношению к палладию, чем волокна ЦМ-А2 и ВАГ. Концентрационные константы равновесия, рассчитанные по уравнению Никольского равны для волокна ЦМ-А2 23, для волокна Мтилон-Т 24 и для волокна ВАГ 11. Максимально возможная обменная емкость по палладию составляет 2,45 мг-экв/г, 3,74 мг-экв/г и 2,69 мг-экв/г для волокна ЦМ-А2, Мтилон-Т и ВАГ соответственно. Расчетным путем установлено, что в образовании комплекса с палладием участвует по 2 функциональные группы для каждого из волокон.