THERMAL EFFECTS UPON SORPTION OF SOME METAL IONS ON CLINOPTIOLITE

Autor: V. I. Gomonaj, S. S. Milyovich, G. A. Yugas
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Scientific Bulletin of the Uzhhorod University. Series «Chemistry»; Том 40, № 2 (2018); 75-78
Науковий вісник Ужгородського університету. Серія "Хімія"; Том 40, № 2 (2018); 75-78
ISSN: 2414-0260
DOI: 10.24144/2414-0260.2018.2.75-78
Popis: Досліджено сорбцію іонів Плюмбуму, Кадмію, Ніколу, Купруму та теплових ефектів, що супроводжують ці процеси. Теплові ефекти та адсорбцію досліджували у статичних умовах на породі клиноптилоліту родовища Сокирниця (Україна). Теплові ефекти вимірювали калориметричним методом. Клиноптилоліт попередньо переводили у натрієву форму, оброблючи 1М розчином натрію хлориду, протягом 8 годин при температурі 90⁰С.Для дослідження сорбції використовували розчин нітратів відповідних металів, початкова концентрація розчинів становила 0,1 моль/л. Масове співвідношення між клиноптилолітом і розчином становило 1: 30. Максимальна сорбційна ємність натрієвої форми клиноптилоліту спостерігалася для іонів Плюмбуму.Теплові ефекти, що супроводжують процес взаємодії розчинів солей металів з клиноптилолітом, приймають значення від 25 (для іонів Купруму) до 70 (для іонів Кадмію) кДж/моль сорбованого іона.Розраховано теплові ефекти іонного обміну. Розрахунок теплового ефекту іонного обміну проводили на тій підставі, що тепловий ефект взаємодії клиноптилоліту з розчином солі металу є алгебраїчною сумою теплових ефектів: дегідратації адсорбованого іона, гідратації десорбованого іона (в даному випадку іон Na+) та теплового ефекту іонного обміну. У розрахунках вважалося, що адсорбований іон повністю дегідратується, а обмінний іон після іонного обміну проходить повну гідратацію. Розраховані теплові ефекти мають негативне значення для всіх металів (ендотермічний процес). Розраховані теплові ефекти іонного обміну коливаються в межах від -1223 кДж/моль для Ніколу та -647 кДж/моль для Плюмбуму.Доведено, що теплові ефекти іонного обміну не є визначальними в загальному тепловому ефекті процесу, оскільки значення теплових ефектів іонного обміну набагато нижчі, ніж тепловий ефект гідратації більшості іонів.Встановлено кореляцію між величиною сорбції та тепловим ефектом іонного обміну. Дана залежність описується з коефіцієнтом кореляції R = 0.7.
The adsorption of lead, cadmium, nickel and copper ions and thermal effects that is accompanying these processes were investigated.Thermal effects and adsorption have been explored in static conditions on the rock of clinoptilolite of the Sokyrnytsa deposit (Ukraine). Thermal effects were measured by calorimetric method. Clinoprotololit was previously transferred to sodium form, treated with 1M sodium chloride solution, for 8 hours at a temperature of 90 degrees Celsius.To study the sorption, a solution of nitrates of the corresponding metals was used, and the initial concentration of solutions was 0.1 mol/l. Mass ratio between clinoptilolite: and solution was 1:30.The maximum sorption capacity of the sodium form of clinoptilolite was observed for the lead ions.Thermal effects accompanying the process of interaction of metal salts solutions with clinoptilolite, take values from 25 (for copper ions) to 70 (for cadmium ions) kJ / mol of sorbent ion.The thermal effects of ion exchange were calculated. The calculation of the thermal effect of ion exchange was carried out on the grounds that the thermal effect of the interaction of clinoptilolite with a solution of metal salt is an algebraic sum of heat effects: dehydration of the adsorbed ion, hydration of the desorbed ion (in this case, the Na+ ion), heat ion exchange effect. In the calculations, it was considered that the ion that is completely absorbed is dehydrated, and the exchange ion undergoes complete hydration after ion exchange. The calculated thermal effects have a negative value for all metals (endothermic process). The calculated heat ion exchange effects range from -1223 kJ/mol for nicole and -647 kJ/mol for lead.It was proven that thermal effects of ion exchange are not determinants in the total thermal effect of the process. Since its value is much less than the thermal effect of hydration of most ions.Correlation between the magnitude of the sorption and the thermal effect of the ion exchange have been established. This dependence is described with the coefficient of correlation R = 0.7.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: