Дослідження сорбційних та кінетичних властивостей сорбентів на основі оксигідротованих іонів цирконію, алюмінію, заліза, марганцю для очищення питної води

Анотація

Об’єктом дослідження є: сорбенти на основі оксигідроксидів цирконію, алюмінію, марганцю, заліза синтезовані золь-гель методом

Метою даної роботи є визначення основних властивостей сферогранульованого сорбенту на основі оксигідроксидів цирконію, заліза, алюмінію та марганцю.

Методи дослідженні – фотоколориметрія, біхроматометрія, перманганатометрія, кислотно-лужне титрування, гравіметрія, термодинамічні та кінетичні розрахунки.

В ході виконання роботи досліджено статичну міцність, вологість та сорбційні властивості сорбентів на основі оксигідроксидів цирконію, оксигідроксидів заліза, оксигідроксидів марганцю та оксигідроксидів алюмінію отриманих золь-гель методом.

Вологість визначена гравіметричним методом аналізу, побудовані залежності виділення вологи в модифікованих сорбентах.

Встановлено вплив іонів заліза (ІІІ), маргінцю, фосфат-іонів на сорбційну здатність модифікованих сорбентів. Порівняна сорбційна властивість отриманих модифікованих сорбентів на основі оксигідроксидів циркоцію, алюмінію, марганцю та заліза з промисловими іонітами типу КУ-2 та АН-221. Встановлений час необхідний на проведення процесу сорбції та визначення лімітуючої стадії процесу сорбції. Для опису процесу сорбції побудовані ізотерми сорбції та оброблені відповідними рівняннями Ленгмюра , Фрейндліха.

Досліджені кінетичні залежності вилучення іонів заліза (ІІІ), марганцю та фосфат іонів. Побудовані відповідні кінетичні залежності, описані рівняннями псевдопершого, псевдодругого порядку, моделями Бойда та Еловича.

Ізотерми сорбції ситнезованих зразків описуються рівнянням Фрейндліха, що характеризує механізм молекулярної сорбції на неоднорідній поверхні сорбенту. За обробленими кінетичними моделями можна сказати, що в початковий момент переважає змішанодифузійний процес сорбції, в подальший час кінетика лімітується моделями псевдодругого порядку, що характерна для хімічної взаємодії.