Термодинамика и кинетика ионого обмена цветных металлов на поверхности железомарганцевых конкреций
Диссертация
Диссертация представляет собой законченную научно-исследовательскую работу, в которой поставлена и решена актуальная задача — разработка нового материала для очистки сточных вод, а также комплексное использование сырья для производства сорбента. Для решения эти технических задач исследованы термодинамика и кинетика ионного обмена, получены новые значения физико-химических констант, значения… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Методы очистки воды от катионов металлов
- 1. 2. Железомарганцевые конкреции (ЖМК), как основа новых материалов для очистки воды
- 1. 3. Кинетика и термодинамика ионного обмена на природных сорбентах
- ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 2. 1. Объект исследований
- 2. 2. Определение удельной поверхности
- 2. 3. Исследование термодинамики ионного обмена
- 2. 4. Исследование кинетики ионного обмена
- 2. 5. Методики анализа
- ГЛАВА 3. ТЕРМОДИНАМИКА ИОННОГО ОБМЕНА
- 3. 1. Изотерма ионного обмена катионов меди (II) и натрия на поверхности ЖМК
- 3. 2. Изотерма ионного обмена катионов свинца (И) и натрия на поверхности ЖМК
- 3. 3. Изотерма ионного обмена катионов кобальта (II) и натрия на поверхности ЖМК
- 3. 4. Изотерма ионного обмена катионов ртути (II) и натрия на поверхности ЖМК
- 3. 5. Выводы к главе III
- ГЛАВА 4. КИНЕТИКА ИОННОГО ОБМЕНА
- 4. 1. Кинетика ионного обмена катионов свинца и натрия на поверхности ЖМК
- 4. 2. Кинетика ионного обмена катионов ртути и натрия на поверхности ЖМК
- 4. 3. Выводы к главе IV
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Димитриев М.П., Казнина Н. И., Пигина И. А. Санитарно химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде // М.: Химия. 1989, С. 368.
- Саев Ю.Е., Ревич Б. А., Янин Е. П. и др. Геохимия окружающей среды //М.: Наука, 1990, С. 335.
- Рубина А.А. Химия промышленных сточных вод // М.: Химия. 1983. С. 288−299.
- Бесков B.C., Сафронов B.C. Общая химическая технология и основы промышленной экологии // М. Химия. 1999. С. 352.
- Мироненко В.А., Мольский Е. В., Румынник В. Г. Горнопромышленная гидрогеология // М.: Недра, 1989. С. 287
- Антонов. В.В., Гидрогеологические проблемы недропользования // СПб: Пангея, 1996. С. 95
- Мироненко В.А., Мольский Е. В., Румынник В. Г. Изучение загрязнений подземных вод в горно-добывающих районах // Л.: Недра, 1988. С. 279
- Классификатор токсичных промышленных отходов и методические рекомендации по определению класса токсичности промышленных отходов // М.: Минздрав СССР, ГКНТ СССР, 1987. С. 8, 24.
- Шадерман Ф.И., Природные цеолиты в технологиях водоподготовки и очистки сточных вод Лабораторные и технологические исследования минерального сырья // М.: ИМГРЭ, 1998, С. 25−26, 52
- Предмембранная очистка сточных вод предприятий текстильной промышленности и производства искусственных кож // Информ. Листок Ин-та коллоид, химии и химии воды им. А. В. Думанского АН Украины. Киев.: Внешторгиздат. 1992. С. 3
- Дольский Н.Н., Захоронюк А. Д. // Экология и промышленность России 2001,-№ 8. С. 157−8.
- Вахлер Б.Л./ Водоснабжение и водоотведение на металлургических предприятиях // М.: Металлургия, 1977.- С.91−103, 320
- Бахир В.М./ Дезинфекция питьевой воды: проблемы и решения //Питьевая вода. 2003. — N1. — С. 13−20
- Киргинцев А.И., Трушникова Л. Н., Лаврентьева В.Г.-.Растворимость неорганических веществ в воде. Справочник // Л: Химия, 1972. С. 2425, 245 с
- Breidenbach Н., Ritterskamp Е. / Galvanikabwasser -umweltfreundliche Verfahren und Prozesse zur Entsorgung, Galvanotechnik // 1991. Vol. 82, N 7. S. 2417−2426.
- Иванов Д.З. Химия и технология воды. /Метод осаждения для очистки сточных вод // 1992. Т. 14, Вып. 9, С. 678−685
- Козлов С.А. Химия и технология воды. /Соосаждение соединений фосфора для очистки сточных вод // 1996: Т. 18, Вып. 3, С. 246−249.
- Кокотов Ю.А., Иониты и ионный обмен // Л: Химия 1980, 152 с.
- Блохин А.И. Сорбенты на пути загрязнения водоемов // Экология и промышленность России. 2000. № 2 С. 53−59.
- Кокотов Ю.А., Пасечник В. А. /Равновесие и кинетика ионного обмена //Л.: Химия, 1970. С. 342.
- Аширов А.А. /Ионообменная очистка сточных вод в производствах фосфорных удобрений и солей // М.: Химия, 1981. С. 81
- Бочкарев Г. Р. Пушкарева Г. И., Бобылева С. А. /Влияние некоторых физико-химических и технологических факторов на сорбционную емкость брусита // Известие ВУЗов. Строительство. 2003. № 9, С. 113 116.
- Романков П.Г., Никольский Б. П. /Иониты в химической технологии //Л.: Химия, 1982.- С. 19−21, 342.
- Вольхин В.В., /Обзор неорганических сорбентов, предназначенных для избирательного извлечения ионов металлов и неметаллов из растворов //Неорганические ионообменные материалы: Тезисы докл. Второй Всесоюзной конф Пермь, 1980.- С. 3−7.
- Бочкарев Г. Р. Пушкарева Г. И. О новом природном сорбенте для извлечения металлов из водных сред // ФТПРПИ. 1998. № 4. С. 46−51.
- Пушкарева Г. И. /Сорбционное извлечение металлов из многокомпонентных растворов с использованием брусита. // ФТПРПИ. 1999. № 6. С. 75−82.
- Кульский Л. А. /Теоретические основы и технология кондиционирования воды. // Киев. Наукова думка. 1983. С. 528.
- Шадерман Ф.И. Термическая устойчивость природных цеолитов ряда клиноптилолит-гейландит/ В кн.: Методы получения и использования модифицированных природных сорбентов // М.: ИМГРЭ. 1998. С. 2436.
- Романчук А.И., Задорной В. В., Ивановская В. П. / Возможности комплексного использования железомарганцевых образований (ЖМО) мирового океана // Руды и металлы. 1996. С. 70−74.
- Ожогина Е.Г., Дубинчук В. Т., Кузьмин В. И., Рогожин А. А., Вестник краунц. Серия наука о земле 2004 № 3 С 86−90
- Андреев С.И. /Металлогения железомарганцевых образований Мирового океана // СПб.: Недра. 1994: С. 45
- Современные состояние и перспективы развития технических средств для освоения минеральных ресурсов океана/ Под ред. О.П. Орлова// Тр. ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова.- Л.: Судостроение, 1972.- С. 43−51, 168.
- Добрецов В.Б., Чиркст Д. Э., Кулешов А. А., Глазов А. Н., /Разработка и комплексное использование материалов залежей железомарганцевых конкреций Финского залива // Горный журнал. 2002.- № 8- С. 636−650.
- Конкреции и конкреционный анализ/ Под ред. П. В. Зарицкого // Сб.статей. М.: Наука. 1977.- С. 84, 245.
- Челищев Н.Ф., Грибанов Н. К., Новиков Г. В. Сорбционные свойства океанических железомарганцевых конкреций и корок // М.: Недра. 1992.- С. 7−23,316.
- Челищев Н.Ф., Новиков Г. В. Сорбционные свойства океанических железомарганцевых конкреций и корок / Металлогения современных и древних океанов//М., 1991, С. 1205−220.
- Путилина B.C., Варенцов И. М. / Эксперимент по сорбции катионов меди (2+) двуокисью марганца из морской воды с этилендиаминтетраацетатом //Геохимия. 1987. № 8. С. 1191−1197
- Новиков Г. В. / Сорбция микроколичеств цветных металлов на железомарганцевых конкрециях Индийского океана // Методы исследования технологический свойств редкометальных минералов. М., 1988. С. 39−44.
- Пронина Н.В., Варенцов И. М. / О специфике поглощения никеля и кобальта из морской воды природными гидроокислами железа и марганца // ДАН СССР. 1973. Т. 210, № 4, С. 944−947.
- Пронина Н.В., Варенцов И. М. /Изучение поглощения никеля и кобальта (биогенные формы) из морской воды природными гидроокислами железа и марганца // Геохимия. 1973. № 6, С. 876−887.
- Челищев Н.Ф., Грибанова Н. К., Новиков Г. В. /Технологические свойства железомарганцевых конкреций // Обогащение руд. 1988. № 3, С. 32−34.
- Челищев Н.Ф., Грибанова Н. К. / Сорбционные свойства железомарганцевых океанических конкреций // Геохимия. 1983. № 5, С. 770−777
- Челищев Н.Ф. /О различной подвижности атомов в минералах при ионном обмене // Геохимия. 1986. № 3, С. 398−402.
- Челищев Н.Ф., Грибанова Н. К. / О ионообменном равновесии глубоководных океанических конкреций с морской водой // Геология рудных месторождений. 1983. Т. 25. № 3, С. 100−102.
- Челищев Н.Ф., Грибанова Н. К. / Обменные реакции и формы нахождения металлов в океанических железомарганцевых конкрециях // Минералогический журнал. 1985. Т. 7. № 4, С. 3−10.
- Челищев Н.Ф., Новиков Г. В., Иванов В. В. / Концентрирования цветных и редких металлов в океанических железомарганцевых конкрециях // Методы получения и использования модифицированных природных сорбентов. М., 1998. С. 49−60.
- Сметанникова О.Г., Франк-Каменецкий В.А., Аникеева Л. И. /Гидроксиды марганца железомарганцевых конкреций Тихого океана // ЗВМО. 1988. № 4, С. 117−128
- Челищев Н.Ф., Новиков Г. В., Горшков А. И. /Преобразования Мп-минералов океанических железомарганцевых конкреций при реакциях ионного обмена // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1991. № 6, С. 87−101
- Челищев Н.Ф., Грибанова Н. К., Володин В. Ф. / О сорбции кобальта железомарганцевыми конкрециями // Геология рудных месторождений. 1985. Т. 27. № 3, С. 93−98
- Воропанова А.А. /Методы извлечения компонентов из слабоконцентрированных растворов. Владикавказ, «Рухс», 2002. 271 с
- Березюк В.Г., Евтюхова О. В., Макурин Ю. Н. / Очистка сточных вод от тяжелых металлов с применением цеолитов. // Сборник статей по программе «Научные исследования по экологии и рациональному природопользованию». СПГТИ (ТУ), 2000, С. 88−90.
- Челищев Н.Ф. / Обменные реакции марганцевых минералов океанических конкреций // Минерал, докл. сов. геол. на 28 сес. Междунар. геол. конгр. Вашингтон, июль, 1989. М., 1989. С. 218−233.
- Грибанов Н.К., Шацкая Н. С. / О поведении вернадита в растворах электролитов // Методы получения и использования модифицированных природных сорбентов. М., 1988. С. 86−97.
- Аширов А.А. / Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов //. Л.: Химия, Лен. отделение, 1983. 293 с.
- Новиков Г. В., Сироткина И. В. / Сорбционный механизм формирования химического состава океанских железомарганцевых рудных отложений. Журнал «Вестник Отделения наук о Земле РАН» № 1(22) 2004 С. 38−42.
- Чиркст Д.Э., Черемисина О. В., Иванов М. В., Чистяков А. А., Жадовский И. Т., /Изотерма обмена катионов стронция и натрия на железомарганцевых конкрециях // ЖПХ. 2006. Т. 79. № 3. С.374−379.
- Васильев В.П./ Термодинамические свойства растворов электролитов //. М.: Высшая школа, 1982. 320 с
- Чиркст Д.Э., Черемисина О. В., Иванов М. В., Чистяков А. А., Жадовский И. Т., / Изотерма обмена катионов никеля и натрия на поверхности.//ЖМК ЖПХ. 2006. Т. 79. № 7. С.1101−1105.
- Чиркст Д.Э., Черемисина О. В., Иванов М. В., Чистяков А. А., /Кинетика сорбции катионов железа (2) на ЖМК // ЖПХ. 2004. Т. 79. № 7. С. 101 105.
- Никашина В.А., Заборская Е. Ю., Махалов Е. М, Рубинштейн Р.Н./ Изучение избирательной сорбции стронция природным клиноптилолитом из водных растворов // Радиохимия. 1974. № 6.С. 753 -756
- Никашина В.А. /Об особенностях ионного обмена и математическом моделировании и расчете динамических ионообменных процессов на природных клиноптилолитах // Сорбционные и хроматографические процессы. 2008 Т.8. Вып.2 С 227−240
- Евтюхов С.А., Березнюк В. Г. / Изучение сорбционных свойств природных алюмосиликатов (глина, суглинок, супесь, цеолит) ЖПХ. 2003. Т. 76. Вып. 9. С. 1454−1457.
- Зонхоева Э.Л., Банзаракшеев Н. Ю., Архинчева С.И./ Состояние воды и ионов железа по спектрам ПМР и ЯГР природных цеолитсодержащих туфов // Журнал физической химии. 2002. Т. 76. № 5. С. 951−955.
- Зонхоева Э.Л., Санжанова С. С. / Кинетика сорбции Se (IV) на природных цеолитсодержащих туфах Забайкалья// Журнал физической химии. 2004. Т. 78. № 12. С. 2236−2240
- Дамаскин Б.Б., Горичев И. Г., Батраков В. В. / Сорбционные извлечеие катионов из водных систем // Электрохимия. 1990. Т. 30. № 10. С. 1219−1234.
- Ликлема Я. / Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел. // Пер. с анг. под ред. Б. Н. Тарасевича. М.: Мир, 1986. С. 261−293.
- Stumm W., Huang С.Н., Jenkis S.R./ Interaction of metal ions with hydrous oxide surfaces // Croat. Chem. Acta. 1976. V. 48. N 4. P. 491−504.
- Devis I.A., James R.D., Leckie 1.О./ Impregnation of.gamma.-Alumina with Ni (II) or Co (II) Ions at Neutral pH: Hydrotalcite-Type Coprecipitate Formation and Characterization // J. Colloid Interf. Sci. 1978. V. 63 N 3. P. 480−499.
- Александрова Л.К., Тихомолова К. П. / Сорбция из водно-солевых растворов// Коллоид, журн. 1988. Т. 50. № 1. С. 100−107.74
- Горичев И.Г., Батраков В. В., Шаплыгин И.С./ Ионный обмен катионов металлов//Неорганич. материалы. 1994. Т. 30. № 10. С. 1219−1234.
- Сырых Ю.С., Дударев В. И., Афонина Т. Ю., Москаева Н.Ю./ Адсорбционное извлечение ионов никеля (II) из водных растворов III Известие вузов, цветная металлургия. 2009, № 1 С. 14−17.
- Ермаков Д.В., Свиридов А. В., Ибатулина Ю. Р., извлечение катионов меди (II) с помощью коллоидных сорбентов // Известие Челябинского научного центра, вып 1 (22) 2004
- Бобкова Л. А., Чернов Е. Б. /Сорбционное выделение меди макросетчатыми карбоксильными катионитами КБ-2Э// Тезисы VII конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока» 2004 С. 59
- Марков В.Ф., Формазюк Н. И., Маскаева Л. Н., Макурин Ю. Н. /Сорбция меди комбинированным сорбентом: сильнокислотный катионит-гидроксид железа // Вестник УГТУ-УПИ, сер. Хим 2004 № 7 С.42−45
- Формазюк Н.И., Марков В. Ф., Маскаева JI.H., Макурин Ю.Н./ Сорбция никеля, цинка, кадмия композиционным сорбентом на основе гидроксида железа. // Вестник УГТУ-УПИ, сер. Хим 2005 № 5 С.209−211.
- Воропанова JI.A. / Извлечение анионов Mo (VI) сорбцией на макропористом анионите марки АМ-2Б // цветные металлы 2008 № 11 С. 82−84.
- Дмитриева Е.Д., Рогова Т. В., Нгуен Винь Тиен. / Сорбируемость свинца на сапропеле, буром угле и выделенных из них гуминовых кислотах // III международная студенческая конференция «Образование, наука, производство» сборник докладов 2006 С 86 -89
- Смирнов Г. И., Качур Н. Я., Чебунина Н. В. / Ионообменное взаимодействие при глубокой очистке концентрированных растворов солей натрия на фосфате олова (IV) // Журн. Химия и химическая технология -2005. Т.48, № 1. С. 38−40-
- Смирнов Г. И., Чебунина Н. В., Димова JI.M. / Ионообменные свойства неорганического сорбента фосфата олова (II) // Вестник ИрГТУ. -2005.-№ 1.С.106−109.
- Перехожева Т.Н., Шапрыгин Л.М./ Сорбция фосфтом катионов свинца из водных растворов// ЖНХ. 1992. Т. 37. № 2. С. 2870−286.
- Бортун А.И., Кващенко А. П. / Сорбция циркония и кальция на фосфатах// ЖФХ. 1990. Т. 64. № 7. С. 1963−1967
- Шашкова И.Л., Шульга Н. А., Самускевич В.В./ Сорбция катионов свинца гидроксоаппатитом//ЖНХ. 1998. Т. 43. № 1. С. 52−57.
- Шульга Н.В., Самускевич В.В./ Фосфаты магния для очистки свинецсодержащих растворов // ЖПХ. 2002. Т. 75. Вып. 3. С. 391−937.
- Гельфман М.И., Тарасова Ю. В., Шевченко Т. В. / Адсорбция ионов меди(Н), кадмия (II) и свинца на минеральном сорбенте, модифицированном растворами щелочи // Промышленная экология. -2002, № 2, с.20−25
- Добрецов В.Б., Чиркст Д. Э., Кулешов А. А., Глазов А.Н./ Рациональная техника добычи переработка железомарганцевых конкреций финского залива// Горн. журн. 2002. № 8. С. 636−650.
- Методические рекомендации по определению физико-химических свойств глинистых грунтов. / Сост.: Кульчицкий Л. И., Ищук А. Р., Колоскова В. Н. / М.: ВНИИ гидрогеологии и инж. геологии, 1979, 57 с. С. 17, 37
- Смирнов Д.Н., Генкин В. Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. М.: Металлургия, 1989. С. 10−25. 224 с.
- Коростелев П.П., Бусева А. И. Фотометрический и комплексометрический анализ в металлургии. М Металлургия 1984
- Основы аналитической химии. Практическое руководство. / Под ред. Ю. А. Золотова. М.: «Высшая школа». 2001. С. 244−245.
- Полянский Н.Г. Свинец. Аналитическая химия элементов. — М.:Наука, 1986.-357 с.
- Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. М.: Химия, 1971, 446 е.
- Краткий справочник физико-химических величин./ Под ред. А. А. Равделя и A.M. Пономаревой. Л.: Химия. 2002. С. 123, 130, 200. 232 231 с.
- Чиркст Д.Э., Литвинова Т. Е., Черемисина О. В. и др. /Изотерма сорбции катионов стронция на поверхности кемближской глины// ЖПХ. 2004. Т. 77. № 5. С. 580−582.
- Зеликман А.Н., Володман Г. М., Белявская Л. В. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия. 1983. 423 с.
- Березюк В.Г., Евтюхова О. В., Макурин Ю.Н.// В сб. «Научные исследования по экологии и рациональному природопользованию». СПб.: изд. СПГТИ (ТУ), 2000, С. 88−90.
- Чиркст Д Э, Черемисина О В, Жадовский И Т, Иванов М В, Чистяков АА, /Кинетика сорбции катионов никеля на поверхности ЖМК// Известия вузов. Химия и хим.технология. 2006. Т.49. Вып.11. ст 405 410