Влияние рН среды на протекание процессов адсорбции ионов меди, никеля и цинка иголками лиственницы сибирской (Larix Sibirica)

Одними из наиболее токсичных поллютантов, попадающих в водоемы со сточными водами гальванического производства являются ионы тяжелых металлов. В последние годы широко исследуются сорбционные свойства дешевых и доступных целлюлозосодержащих сорбционных материалов на основе отходов растительного сырья. В частности, к таковым относятся иголки лиственницы сибирской Larix Sibirica. Не смотря на большое количество работ, направленных на исследование механизмов процессов сорбции ионов тяжелых металлов целлюлозосодержащими материалами, а также влияния рН среды на механизм протекания процессов, в настоящее время, нет единого мнения относительно механизмов процессов сорбции ионов тяжелых металлов целлюлозосодержащими материалами и выбора модели сорбции для описания этих процессов. На основании сказанного, в статических условиях на модельных растворах ионов тяжелых металлов объемом 100 см3 с содержанием ионов от 10 до 1500 мг/дм3 и при дозировки сорбционного материала 1 г и при рН среды 2, 4 и 6 изучены сорбционные свойства иголок лиственницы сибирской по отношению к ионам меди, никеля и цинка. Максимальные значения сорбционной ёмкости иголок лиственницы по ионам Cu2+, Ni2+ и Zn2+ составляют соответственно 48.8, 17.4 и 36.0 мг/г. Процесс сорбции ионов меди (Cu2+) наиболее полно протекает при рН=4, ионов никеля (Ni2+) − при рН=6, а ионов цинка (Zn2+) − одинаково хорошо при рН=4 и рН=6. Обработкой полученных изотерм адсорбции в рамках мономолекулярных моделей сорбции: Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича, Темкина обнаружено, что в слабокислой среде (рН=6) наблюдается преимущественно адсорбция ионов тяжелых металлов в порах, а в кислой среде (рН=2-4) − на поверхности материала путём взаимодействия ионов тяжелых металлов с активными центрами, равномерно расположенными на поверхности иголок. Используя константы уравнений Ленгмюра и Дубинина-Радушкевича рассчитаны термодинамические параметры процессов: энергии сорбции и энергии Гиббса, значения которых указывают на протекание самопроизвольной физической адсорбции.