ОЦІНКА ВКЛАДУ ІОННОГО ОБМІНУ В ПРОЦЕСАХ ДЕМАНГАНАЦІЇ МОДИФІКОВАНИМ КАТІОНІТОМ КУ-2-8

Autor: Trus, Inna M., Gomelya, Mukola D., Tverdokhlib, Mariia M.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Journal of Chemistry and Technologies, 29(4)
Journal of Chemistry and Technologies; Том 29 № 4 (2021): Journal of Chemistry and Technologies; 546-554
Journal of Chemistry and Technologies; Vol. 29 No. 4 (2021): Journal of Chemistry and Technologies; 546-554
ISSN: 2663-2942
2663-2934
DOI: 10.15421/jchemtech.v29i4
Popis: An effective method of water purification from manganese compounds is the use of magnetite, so it is advisable to improve the way it is used. The main disadvantage of using dispersed microcrystalline magnetite is the difficulty of implementing water purification in dynamic conditions, due to the significant resistance to water filtration. In the case of the use of magnetite in static conditions, there is a constant consumption of magnetite after settling and filtration, and the demanganization process requires the use of bulky and poorly mobile installations (mixers, settling tanks and filters). Therefore, water purification from manganese ions was carried out under dynamic conditions by filtering water through a layer of strong acid cation exchange resin KU-2-8 in H+, Na+, Ca2+ forms modified with magnetite. This allows constant contact of the solution with the ion exchange material and reduces the role of the limiting diffusion factor on the water purification process. When evaluating the effectiveness of cation exchange resin KU-2-8 in the extraction of Mn2+ ions from water depending on the form of the resin, it was found that the FEDC for the resin in H+ form is 2198 mg-eq/dm3, for Na+ it is 2175 mg-eq/dm3 and for Ca2+ the value is 1717 mg-eq/dm3. Therefore, during the transition from H+ to Na+ and to Ca2+ form there is a decrease in the sorption capacity for Mn2+ ions in the cation exchange resin KU-2-8. On the cation exchange resin in Ca2+ form the efficiency of demanganization decreases with increasing concentration of manganese ions. When increasing the initial concentration from 5 to 10 and 30 mg/dm3 in distilled water, the residual concentration increases from 0.14 to 0.35 and up to 1.95 mg/dm3 when filtered through 10 cm3 of resin in Ca2+ form. When removing Mn2+ ions from artesian water, the residual concentration was 4.0; 7.0 and 27.0 mg/dm3 respectively. Thus, on magnetite-modified cation exchange resin, manganese ions are removed only partially due to ion exchange and their complete removal from water is possible only due to catalytic oxidation and deposition on magnetite.
Эффективным методом очистки воды от соединений марганца является применение магнетита, поэтому целесообразным было совершенствование метода его использования. В работе очистку воды от ионов марганца проводили в динамических условиях при фильтровании воды через слой сильнокислотного катионита КУ-2-8 в H+, Na+, Ca2+ формах модифицированного магнетитом. Это позволяет обеспечить постоянный контакт раствора с ионообменным материалом и снижает роль лимитирующего диффузионного фактора на процесс очистки воды. При оценке эффективности катионита КУ-2-8 при изъятии ионов Mn2+ из воды в зависимости от формы ионита было установлено, что ПОДЕ для ионита в H+, форме составляет 2198 мг-экв/дм3, Na+ – 2175 мг-экв/дм3, Ca2+ – 1717 мг-экв/дм3. Следовательно, при переходе от H+ к Na+ и к Ca2+ форме происходит снижение сорбционной способности катионита КУ-2-8 по ионам Mn2+. При повышении начальной концентрации с 5 до 10 и 30 мг/дм3 в дистиллированной воде остаточная концентрация возрастает от 0.14 до 0.35 и до 1.95 мг/дм3 при фильтрации через 10 см3 ионита в Ca2+ форме. При изъятии ионов Mn2+ с артезианской воды остаточные концентрации составляли 4.0, 7.0 и 27.0 мг/дм3 соответственно. Итак, на модифицированном магнетитом катионите ионы марганца изымаются лишь частично за счет ионного обмена, а полное извлечение их из воды возможно лишь за счет каталитического окисления и осаждения на магнетите.
Ефективним методом очищення води від сполук марганцю є застосування магнетиту, тому доцільним було вдосконалення методу його використання. В роботі очищення води від іонів марганцю проводили в динамічних умовах при фільтруванні води через шар сильнокислотного катіоніту КУ-2-8 в H+, Na+, Ca2+ формах модифікованого магнетитом. Це дозволяє забезпечити постійний контакт розчину з іонообмінним матеріалом та знижує роль лімітуючого дифузійного фактору на процес очищення води. При оцінці ефективності катіоніту КУ-2-8 при вилученні іонів Mn2+ із води в залежності від форми іоніту було встановлено, що ПОДЄ для іоніту в H+, формі становить 2198 мг-екв/дм3, Na+ – 2175 мг-екв/дм3, Ca2+ – 1717 мг-екв/дм3. Отже, при переході від H+ до Na+ і до Ca2+ форми відбувається зниження сорбційної здатності катіоніту КУ-2-8 по іонах Mn2+. При підвищенні початкової концентрації з 5 до 10 та 30 мг/дм3 в дистильованій воді залишкова концентрація зростає від 0.14 до 0.35 та до 1.95 мг/дм3 при фільтрування через 10 см3 іоніту в Ca2+ формі. При вилученні іонів Mn2+ із артезіанської води залишкові концентрація становили 4.0; 7.0 та 27.0 мг/дм3 відповідно. Отже, на модифікованому магнетитом катіоніті іони марганцю вилучаються лише частково за рахунок іонного обміну, а повне вилучення їх із води можливе лише за рахунок каталітичного окислення та висадження на магнетиті.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: