СОРБЦІЯ ІОНІВ ДЕЯКИХ МЕТАЛІВ НА КЛИНОПТИЛОЛІТІ У ПРИСУТНОСТІ ГАЛОВОЇ КИСЛОТИ

Анотація

Розраховано зміни енергії Гіббса (метод PBE/3ζ, програмний комплекс ПРИРОДА) для реакції між комплексами іонів купруму, кадмію та плюмбуму з галовою кислотою та клиноптилолітом, що містить однозарядні (Na, К) та двозарядні (Са, Mg) обмінні іони:

(GalAn)₂X×2H₂O + Clin-Me + 2H₃O⁺ → X(H₂O)_n-Clin + 2GalAn– + (6-n)H₂O + 2Me⁺(Me²⁺).

Показано термодинамічну можливість самовільного протікання іонного обміну між комплексами іонів важких металів (Сu²⁺, Сd²⁺, Pb²⁺) з галовою кислотою та обмінними іонами клиноптилоліту, що свідчить про можливість вилучення зазначених іонів з ґрунтів, при їх координації по поліфенольним групам. Досліджено можливість значного зниження вмісту іонів Сu²⁺, Сd²⁺, Pb²⁺ як при відсутності галової кислоти, так і при її наявності у розчині (вихідна концентрація іонів металу 2 ммоль/л, відношення Ме²⁺ : галова кислота рівне 1:0, 1:1, 1:2). Виявлено, що натрієва форма клиноптилоліту має кращі сорбційні властивості та дозволяє вилучити на 22% більше іонів купруму, у порівнянні з природним клиноптилолітом Сокирницького родовища. Запропоновано 2 механізми зниження концентрації важких металів у ґрунті.

Ключові слова: клиноптилоліт; сорбція; важкі метали; квантово-хімічні розрахунки; галова кислота.