Использование модифицированных сорбентов на основе гидроксидов металлов, открывает большие возможности для поиска эффективных методов очистки промышленных стоков. Важным элементом кристаллической структуры гидроксидов является расстояние ОН-ОН не внутри тройного слоя, а между ОН-группами соседних (прилегающих) слоев. Оно связано с различной поляризацией ОН-групп под действием поля катионов. Несмотря на то, что малорастворимые совместно осажденные гидроксиды (СОГ) Fe(III)- Mg(II) представляют интерес в качестве собентов, механизм и закономерности их формирования изучены недостаточно.
Несмотря на различия в рН начала образования осадков гидроксидов этих металлов, на стадиях, предшествующих образованию осадков, формируются стабильные гетероядерные гидроксокомплексы Fe-Мg. Эти гидроксокомплексы агрегируются и выпадают в осадок при невысоких значениях рН.
Сорбционная активность лабораторных образцов адсорбентов оценивалось по эффекту извлечения из модельных растворов Сr(VI) и Pb(II).
Совместно осажденные гидроксиды железа и магния получали непрерывным способом. Гранулирование материалов проводили методом высушивания при 393±2К. Основную фракцию гранулированных материалов составляли частицы с размером 2,0-2,5 мм. Общей характеристикой сорбента является величина его удельной поверхности, определяема суммарным объемом.
Определение удельной поверхности, как интегральной характеристики превращений на межфазовой границе: вода – гидроксид, является одной из важнейших характеристик свойств сорбента.
Анализируя полученные данные делаем вывод, что все образцы, за исключением гидроксида магния и системы СОГ с содержанием гидроксида магния 80 % имеют достаточно высокий суммарный объем пор, при этом более 70 % пор – это переходные поры. У гидрокида магния суммарный объем пор составляет 0,35, из них 60 % – это макропоры с радиусами 40000-80000 А0.
Для образцов СОГ содержанием Mg(II) 50 % характерна неоднородная структура, так как наряду с мелкими порами присутствуют макоропоры.
Адсорбционно-структурные характеристики образцов
|
Образец |
Удельная поверхность, м2/г |
Характеристики |
Эффективный радиус пор, А0 |
|
|
Общ.объем пор см3/г |
Окисляемость мг/дм3 |
|||
|
FeOOH |
180 |
1,1 |
9,45 |
550-950 |
|
Mg(OH)2 |
81 |
0,35 |
7,2 |
40000-80000 |
|
Fe(III)-(80 %) |
164 |
0,9 |
9,4 |
12000 |
|
Fe(III)- (50 %) |
140 |
0,75 |
9,1 |
1250-1450 |
|
Fe(III)- (20 %) |
100 |
0,45 |
8,5 |
19000-35000 |
Из приведенных данных видно, что выбор соответствующих условий получения СОГ позволяет изменять в широких пределах как общий объем пор, так и характер пористой структуры образцов. Результаты проведенных исследований по определению удельной поверхности и пористости позволяют оценить изученные вещества с точки зрения их эффективности и пригодности в качестве сорбентов.Сорбенты являются устойчивыми при работе в многоциклическом режиме. Работа выполнена в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, соглашение № 14.В37.21.0819.