СОРБЦІІЯ ІОНІВ ФЕРУМУ НА ПРИРОДНОМУ ТА МОДИФІКОВАНОМУ КЛИНОПТИЛОЛІТІ. ВПЛИВ ОКИСНЮВАЧІВ

Анотація

Здоров’я населення залежить від стану об’єктів довкілля, тому дослідження можливостей покращення стану вод, повітря та ґрунтів не втрачають своєї актуальності.

Наявність у водах речовин, у концентраціях більших за гранично допустимі може бути викликана як господарською діяльністю людини, так і особливостями геологічної будови літосфери регіону. Так, наприклад, підвищений вміст Феруму спостерігається у природних водах багатьох регіонів світу. Хоча Ферум і є важливим елементом для життєдіяльності людини, його надлишок в організмі може спричиняти ряд захворювань.

Вилучення іонів Феруму з вод є дороговартісним, тому здешевлення цього процесу є актуальним питанням. Одним з варіантів здешевлення процесу є використання природних цеолітів, наприклад клиноптилоліту. Одне з найбільших родовищ клиноптилоліту у Європі розташоване у с. Сокирниця Закарпатської області.

У даній роботі досліджено сорбцію іонів Феруму на природному клиноптилоліті Сокирницького родовища та його модифікованих формах у статичних умовах. Показано, що будь який із запропонованих способів модифікації має позитивний вплив на сорбційні властивості клиноптилоліту по відношенню до іонів Феруму, величина сорбції Fe_заг зростає для водневої форми на 30%, амонійної форми на 60% та натрієвої форми на 65%.

Вивчено вплив окиснювачів (гідроген пероксид) на сорбцію іонів Феруму на клиноптилоліті Сокирницького родовища (Україна). Показано значний вплив окиснення Феруму перед сорбцією на зростання його вилучення з вод природним клиноптилолітом, що підтверджує термодинамічні розрахунки проведені напівемпіричним методом GFN2- xTB (теорія функціоналу густини), які вказують, що при сорбції Феруму на природному клиноптилоліті (кальцієва форма) енергетично вигідною є лише реакція іонного обміну за участю Fe³⁺. A якщо обмінним іоном є іон Na⁺ іонообмінна сорбція може відбуватися як за участі Fe³⁺ так і Fe²⁺.

Ізотерми іонообмінної сорбції Феруму у межах концентрацій від 0,05 ммоль/л до 1 ммоль/л добре описуються рівнянням Ленгмюра. Ізотерми сорбції у координатах 1/А = f (1/С) мають лінійний характер.

Ключові слова: клиноптилоліт; Ферум; іонний обмін; окиснювачі.