УДК 541.183


ОСОБЛИВОСТІ АДСОРБЦІЙНОГО ВИЛУЧЕННЯ ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ БАРВНИКА МЕТИЛЕНОВОГО ГОЛУБОГО


Гетьман І.І., Канцерова М.Р.,  Кочкодан О.Д.

Національний університет

біоресурсів і природокористування України,

м. Київ, Україна


Для запобігання антропогенного забруднення водного басейну актуальною є розробка ефективних методів очищення стічних вод від органічних речовин, які важко піддаються деструкції мікроорганізмами, наприклад, фенолів і барвників. Питання видалення барвників виникає при локальному очищенні води на підприємствах з їх виробництва або паперовій промисловості, поліграфії, в текстильній промисловості при очищенні відпрацьованих розчинів.

Розуміння адсорбційних процесів, що відбуваються на межі поділу фаз рідина - тверде тіло, є надзвичайно важливим для створення ефективних технологічних процесів виділення і концентрування органічних речовин на твердих поверхнях [1,2].

В представленій роботі досліджено адсорбцію барвника метиленового голубого на непористих вуглецевих сорбентах – графіті, терморозширеному графіті та ацетиленовій сажі. Терморозширений графіт одержують при термічній обробці кристалічної модифікації графіту.

Для одержання ізотерм адсорбції розчини, які містять різні вихідні концентрації барвника, струшували з постійними наважками сорбентів в однаковому посуді ємністю 0,05 дм3. Об'єм розчину складав 0,025 дм3 . Після встановлення адсорбційної рівноваги розчин відділяли від адсорбента. Значення рівноважних концентрацій визначали фото колориметричним методом.

Відомо, що метиленовий голубий, як і ОП-10, проявляє поверхнево-активні властивості і утворює асоціати (димери) в розчинах з достатньо низькою концентрацією молекул. Хід ізотерми адсорбції барвника вказує на можливість присутності хімічного зв’язку між молекулами адсорбтива і поверхнею адсорбента. Результати дослідження показали, що ізотерма адсорбції барвника на терморозширеному графіті виходить на плато при величині адсорбції 0,018 ммоль/г, Величина диференційної вільної мольної енергії адсорбції, розрахована стандартним способом [3], склала 29,9 кДж/моль.

Для порівняння адсорбційної ємності ТРГ з іншими вуглецевими сорбентами непористої структури були одержані ізотерми адсорбції метиленового голубого на графіті і ацетиленовій сажі. Порівняння адсорбційної ємності терморозширеного графіту з цими сорбентами показує, що величини адсорбції знаходяться в прямій залежності від ефективної питомої поверхні сорбентів (Sуд.), так як ступінь однорідності їх поверхні практично однаковий. Базисна структура саж достатньо близька до структури графіту [4]. Особливості будови ацетиленової сажі, (наприклад, практична відсутність функціональних груп на поверхні) такі, що поверхня цього сорбента подібна до модельної, так як її одержують в умовах, близьких до графітування. Встановлено, що найвищу адсорбційну ємність стосовно барвника метиленового голубого має ацетиленова сажа, найнижчу – графіт. Ізотерми адсорбції однакового типу, змінюється тільки величина адсорбції пропорційно ефективній питомій поверхні сорбентів.

Таким чином, серед досліджених сорбентів найбільш ефективним сорбентом при вилученні барвника метиленового голубого із низькоконцентрованих водних розчинів є ацетиленова сажа.


Список літератури:

1. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел /Под ред. Г.Парфита и К.Рочестера. – М.: Мир,1986. – 488 с.

2. Crini G.//Bioresour.Technol. -2006. - 97. - p.1061-1085.

3. А.М. Когановский, Т.М. Левченко, В.А. Кириченко. Адсорбция растворенных веществ. -  К.: Наукова думка. 1977. - 223 с.

4. Кириченко В.А., Левченко Т.М., Когановский А.М. // В сб «Адсорбция и адсорбенты» - Киев: Наукова думка, 1975, № 3. - С.13-18.