Sorbents based on xerogels of zirconium, aluminum and manganese oxyhydroxides

Abstract

, К.О. Сорочкіна, А.В. Дзюба, Ю.Д. Галівець. Сорбенти на основі ксерогелів оксигідроксидів цирконію, алюмінію та марганцю. Актуальною проблемою водопостачання в світі, і в Україні зокрема, є високий рівень забруднення водних ресурсів і недостатній ступінь очищення питної води. Разом зі стічними водами промислових підприємств в навколишнє середо-вище скидається значна кількість забруднюючих речовин, у тому числі завислих частинок, сульфатів, сполук заліза, важких металів тощо. Мета: Метою дослідження є визначення впливу добавок іонів алюмінію і марганцю в процесі отримання сорбентів на основі оксигідроксиду цирконію на їх поверхневі і сорбційні властивості. Матеріали і методи: Сорбенти на основі ксерогелів оксигідро-ксидів цирконію, алюмінію і марганцю були отримані золь-гель методом в результаті гідролізу хлоридів металів (оксихлорид цир-конію ZrOCl 2 , хлориди алюмінію AlCl 3 і марганцю MnCl 2 ) в присутності карбаміду. Результати: Досліджено поверхневі і сорб-ційні властивості сорбентів на основі ксерогелів оксигідроксидів цирконію, алюмінію і марганцю. Отримані ксерогелі характери-зуються переважно рентгеноаморфною структурою і розвиненим гідроксильно-гідратним покривом. Двокомпонентні сорбенти на основі ксерогелів оксигідроксиду цирконію з добавками оксигідроксидів алюмінію (a S = 537 м 2 /г) і марганцю (a S = 356 м 2 /г) мають більш розвинену питому поверхню, ніж однокомпонентні ксерогелі оксигідроксидів цирконію (a S = 236 м 2 /г) і алюмінію (a S = 327 м 2 /г). Максимальна сорбційна ємність за SO 4 2--іонами у сорбента на основі ксерогелю оксигідроксидів цирконію і марган-цю, який поглинає в 1,5 рази більше SO 4 2--іонів, ніж промисловий аніоніт АН-221. Сорбенти на основі ксерогелю оксигідроксидів цирконію мають сорбційну ємність за іонами Fe 3+ у 1,5…2 рази більшу за ємність промислового катіоніту КУ-2-8. Ємність зразків за Na + -іонами становить 1,47…1,56 ммоль/г для всіх сорбентів. Висновки: З проведеного дослідження можна зробити висновок щодо ефективності запропонованого методу отримання сорбентів на основі ксерогелів оксигідроксидів цирконію, алюмінію і мар-ганцю з подальшим їх застосуванням для видалення як полівалентних аніонів, так і важких металів з водних розчинів.Ключові слова: ємність сорбенту, ксерогель, оксигідроксид алюмінію, оксигідроксид цирконію, оксигідроксид марганцю. R.V. Smotraiev, E.O. Sorochkina, А.V. Dzuba, Y.D. Galivets. Sorbents based on xerogels of zirconium, aluminum and manganese oxyhydroxides.The actual problem of water supply in the world and in Ukraine, in particular, is a high level of pollution in water resources and an insufficient level of drinking water purification. With industrial wastewater, a significant amount of pollutants falls into water bodies, including suspended particles, sulfates, iron compounds, heavy metals, etc. Aim: The aim of this work is to determine the impact of aluminum and manganese ions additives on surface and sorption properties of zirconium oxyhydroxide based sorbents during their production process. Materials and Methods: The sorbents based...