ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ АДСОРБЦІЇ КАТІОННИХ ПОВЕРХНЕВОАКТИВНИХ РЕЧОВИН БЕНТОНІТОМ АСКАНСЬКОГО РОДОВИЩА

Анотація

Досліджено адсорбцію катіонних поверхнево-активних речовин — додециламонію хлориду та гексадецилпіридинію перхлорату з водних розчинів природним бентонітом Асканського родовища Грузії. Метою досліджень було з’ясування закономірностей та механізму процесу адсорбції досліджуваних катіонних поверхнево-активних речовин. Для порівняння адсорбційної здатності поверхнево-активних речовин бентонітом було використано константи адсорбції рівнянь Ленгмюра, Фрейндліха та Дубініна-Радушкевича. Результати показали, що після адсорбції катіонних поверхнево-актив-них речовин природним бентонітом не спостерігається особливих змін та утворення нових фаз за рахунок молекул поверхнево-активних речовин, що пов’язано з низьким вмістом цих речовин. Ступінь адсорбції залежить від концентрації поверхневоактивної речовини. Найвище значення (80%) було досягнуто для додециламонію хлориду з початковою концентрацією 50 мг/л. Отримані високі значення вільної енергії Гіббса адсорбції свідчать про високу спорідненість катіонних поверхнево-активних речовин до бентоніту. Кінетику процесу адсорбції було проаналізовано за допомогою кінетичних моделей псевдопершого та псевдодругого порядку, внутрішньоплівкової дифузії, внутрішньочастинкової дифузії Бойда та Вебера-Морріса.

Поглинання поверхнево-активних речовин глинами можна пояснити двома процесами: адсорбцією на поверхні глини та інтеркаляцією в шари глини. Це було підтверджено рентгеноструктурним аналізом та ІЧ-спектроскопією. На основі обробки експериментальних даних в рамках моделей хімічної кінетики та дифузії, а також рівнянь адсорбції Ленгмюра, Фрейндліха та Дубініна-Радушкевича було запропоновано механізм адсорбції досліджуваних поверхнево-активних речовин. Розрахунки показали, що процес адсорбції відповідає кінетичній моделі псевдодругого порядку. Процес відбувається в області змішаної дифузії, контрольованої як внутрішньою, так і зовнішньою дифузією, що зумовлено шаруватою структурою адсорбенту. Аналіз даних за допомогою моделей адсорбції показав, що моделі Ленгмюра та Дубініна-Радушкевича краще інтерпретують експериментальні дані, ніж модель Фрейндліха. Процес адсорбції, проведений за оптимальних умов, забезпечує високий ступінь поглинання поверхнево-активних речовин. На основі отриманих даних можна зробити висновок, що природний бентоніт Асканського родовища є високоефективним та придатним для спільного використання з катіонними поверхнево-активними речовинами у препаратах з антимікробними властивостями.