Залежність ефективності іонообмінного виділення іонів марганцю із води від типу і форми іоніту та її жорсткості

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Bulletin of NTUU «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Series «Chemical engineering, ecology and resource saving»; No. 4 (2022); 65-72
Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження; № 4 (2022); 65-72
ISSN: 2617-9741
2664-1763
DOI: 10.20535/2617-9741.4.2022
Popis: Drinking water must comply physical, chemical, bacteriological and radiochemical guidelines therefore its quality should be continuously monitored before being introduced into the distribution system. Water used for human consumption may come from various sources: groundwater, spring water; water from rivers, streams, lakes, among other. A large part of the population of Ukraine uses drinking water that does not meet hygienic requirements according to various indicators. Manganese compounds are quite often present in natural waters. Their quantitative content can vary in a wide range, depending on the region, it can be 0,5-10 mg/dm3. It is worth noting that with a high content of manganese compounds in water, their removal is a rather difficult task. Removal of manganese compounds from water can be implemented using the ion exchange method, which consists of filtering water through loading in salt or acidic form. At the same time, softening and desalination of water can occur simultaneously. Therefore, the ion exchange method should be used for comprehensive water purification, softening, and removal of manganese compounds. The article presents the results of obtained during the extraction of manganese ions from distilled and tap water using the strongly acidic cationite KU-2-8 and the weakly acidic cationite Dowex MAC-3. Cationites were used in Na+ and Ca2+ form. The concentration of manganese ions (Mn2+) was varied from 5 to 500 mg/dm3. It was shown that the sorption capacity of the cationite KU-2-8 depended on the concentration of manganese ions, the form of the ionite, the presence of hardness ions in water and was little dependent on the pH of the medium. The sorption capacity of the weakly acidic cationite increased with the increase in the concentration of manganese ions and with the increase in the pH of the medium, which changed with the change in the concentration of magnesium sulfate in distilled water. Sorption of manganese ions from tap water decreases for strongly acidic and weakly acidic cations, compared to solutions in distilled water, which is associated with competitive sorption of hardness ions. This is especially noticeable when using ionites in Ca2+ form in solutions in tap water. The use of ionites in Ca2+ form reduces their sorption capacity for Mn2+ and in distilled water to a certain extent. But this effect is smaller compared to tap water. The Thomas model was used in the work to estimate the full exchange capacity of weakly acidic cationite at low concentrations of MnSO4 solution in distilled water.
В роботі розглянуті результати, отримані при вилученні іонів марганцю із дистильованої та водопровідної води на сильнокислотному катіоніті КУ-2-8 та слабокислотному катіоніті Dowex MAC-3. Катіоніти використовували в Na+ та Са2+ формі. Концентрацію іонів марганцю (Mn2+) змінювали від 5 до 500 мг/дм3. Було показано, що сорбційна здатність катіоніту КУ-2-8 залежала від концентрації іонів марганцю, форми іоніту, присутності іонів жорсткості у воді і мало залежала від рН середовища. Сорбційна здатність слабокислотного катіоніту зростала із підвищенням концентрації іонів марганцю та при підвищенні pH середовища, яке змінювалось при зміні концентрації сульфату магнію у дистильованій воді. Сорбція іонів марганцю із водопровідної води знижується для сильнокислотного та слабокислотного катіонів, в порівнянні із розчинами в дистильованій воді, що пов'язано із конкуруючою сорбцією іонів жорсткості. Особливо це помітно при використанні іонітів в Са2+ формі в розчинах у водопровідній воді. Застосування іонітів в Са2+ формі до певної міри знижує їх сорбційну ємність по Mn2+ і в дистильованій воді. Але цей ефект менший у порівнянні з водопровідною водою. В роботі використано модель Томаса для оцінки повної обмінної ємності слабокислотного катіоніту за низьких концентрацій розчину MnSO4 у дистильованій воді.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: