Университет XXI века: научное измерение

Пленарное заседание 5 фицированных и не модифицированных поверхностях минерала [8]. При этом адсорбция металл-органических комплексов поверхностью минерала может происходить как путем взаимодействия металла с поверхностью, так и через органический лиганд [9]. В нашей работе мы исследовали поглощение тяжелых металлов бентони- том и бентонитом в присутствии фульвокислот, выделенных из торфа. Материалы и методы Для сорбционного эксперимента была использована бентонитовая глина Саригюхского месторождения (Тавушская область, Республика Армения), с со- держанием монтмориллонита около 80 %. Содержание обменных катионов в исходном материале составляет 68-93 мг-экв/100 г, рН 9-10. Мокрый ситовый анализ: минимум 99% тоньше 300 меш (53 мкм), минимум 90% тоньше 250 меш (63 мкм). Для экстракции фульвокислот использовали низинный торф месторож- дения «Коммуна», расположенного в Тульской области, Суворовском районе, в 0,5 км к северу от курорта «Краинка». Торфяник низинного типа, питается подземными, поверхностно-сточными, а в период паводков – речными водами; имеет сток в р. Черепеть. Залежь сложена пресноводным низинным тростнико- вым, древесно-тростниковым и тростниковым торфом. Степень разложения – 40–45 %. Реакция среды в торфяной массе – слабокислая (рН = 5,9), окисли- тельно-восстановительный потенциал – положительный (+126 мВ). Торфяные гумусовые кислоты выделяли щелочной экстракцией 0,1 M NaOH. Полученный щелочной экстракт подкисляли с помощью HCl до рН 1,5. Затем де- кантированием и фильтрацией отделяли раствор фульвокислот от осадка гумино- вых кислот. Фульвокислоты очищали диализом до отрицательной реакции на хлорид-ионы и высушивали под ИК-лампой при температуре 40 °С. Для изучения адсорбции тяжелых металлов бентонитом к 0,2 г исходного бентонита в конические колбы приливали 20 мМ раствор KNO 3 с рН 5 и соответ- ствующее количество раствора солей Zn, Cu, Pb и Ni, так, чтобы конечная концен- трация металлов составляла 0,4 мМ/л, 0,8 мМ/л, 2 мМ/л и 4 мМ/л. Поглощение тяжелых металлов в присутствии раствора фульвокислот с концентрацией 0,2 г/л изучали при максимальной концентрации металлов – 4 мМ/л. По окончании экс- перимента равновесный раствор отделяли от сорбента при помощи шприцевого мембранного фильтра с размером пор менее 0,2 мкм. Концентрации тяжелых ме- таллов в растворе определяли методом атомно-эмиссионной спектроскопии с ин- дуктивно связанной плазмой на спектрометре Perkin Elmer Optima 5300 DV. Ко- личество адсорбированных металлов рассчитывали по разности между их концен- трациями в исходном и равновесном растворах. Результаты и их обсуждение Полученные нами результаты показывают, что адсорбция исследуемых ио- нов бентонитом удовлетворительно описывается уравнением Ленгмюра, что мо- жет свидетельствовать о преимущественно монослойном покрытии поверхности минерала тяжелыми металлами. Это подтверждается литературными данными [10, 11]. Величины предельной адсорбции, рассчитанные по конечным участкам изотерм сорбции четырех ионов металлов образуют ряд: Zn > Ni = Cu > Pb.