АДСОРБЦІЯ ІОНІВ ЛАНТАНУ КАОЛІНОМ

Анотація

Представлені результати досліджень адсорбції іонів лантану з водних розчинів каоліном. Показано, що каолін є досить ефективними адсорбентом іонів лантану з водних розчинів з різними значеннями рН. Вивчено кінетику адсорбції іонів лантану каоліном. Показано, що швидкість адсорбції іонів лантану на поверхні частинок каоліну при рН 6 вище, ніж  при рН 3. Процес адсорбції описується рівнянням першого порядку. Значення констант швидкості адсорбції, знайдені графічно, збільшуються при переході від рН 3 (0,10 хв-1) до рН 6 (0,12 хв-1). Ізотерми адсорбції іонів лантану каоліном за класифікацією Джайлза відносяться до ізотерм L-типу. Опис адсорбційного процесу проводилося моделями Фрейндліха, Ленгмюра, Хілла -де Бура та Дубініна-Радушкевіча. Значення коефіцієнтів кореляції (R2) при лінеаризації ізотерми мономолекулярної адсорбції іонів лантану частинками каоліну показують, що адсорбція з максимальною вірогідністю описується рівнянням Ленгмюра. Вивчено вплив рН середовища та температури в інтервалі 293-313 K на процес адсорбції іонів лантану частинками каоліну. Показано, що величина адсорбції зростає з підвищенням температури, що вказує на хімічний характер адсорбції. Встановлено, що при збільшенні рН розчину лантану від 3 до 8, величина адсорбції лантану каоліном зростає, що обумовлено різними формами знаходження іонів лантану в розчинах. Найбільше ефективно адсорбція протікає у середовищах с рН 8. За допомогою моделі Дубініна-Радушкевіча, яка вказує на природу адсорбції адсорбату на адсорбенті була розрахована середня вільна енергія адсорбції. Розрахунки показали, що значення вільної енергії адсорбції Е лежать в межах від 8 до 11 кДж/моль, що свідчить про хімічну природу взаємодії адсорбата з адсорбентом. Таким чином, процес адсорбції іонів лантану на поверхні каоліну протікає по іонообмінному механізму, а закріплення іонів лантану має хімічну природу.