Автореферат (1150181), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Согласно правилам Фаянса, а также основываясь на расчёте разностиэлектроотрицательностей по Полингу между ионами кислорода и металлаполучается, что связь Mn – O имеет наиболее ионный характер, а связь Fe – O –наиболее ковалентный характер. Связь Zn – O занимает промежуточноеположение. Поэтому в ходе процесса адсорбции ионов тяжёлых металлов (Cu2+,Zn2+, Cr3+) будет преимущественно замещаться марганец, т.к. в основеизоморфного замещения на феррошпинели лежит обмен между ионами.
Этотфакт также объясняет, почему при адсорбции Cr3+ практически не выделяютсяионы Fe3+.Исследование адсорбции тяжёлых металлов на марганцево-цинковойферрошпинели и сорбентах на её основе показало, что процесс сорбцииопределяется природой металла. Основные механизмы этого процесса:изоморфное замещение, встраивание в вакансии кристаллической решётки,специфическая адсорбция во внутреннюю обкладку ДЭС и ионный обмен.В силу этого адсорбция может протекать не только на поверхности, но и вприповерхностном слое фазы, поэтому применять термин «адсорбция» кданному случаю не вполне корректно. Сложное химическое взаимодействиемежду адсорбатом и адсорбентом является движущей силой процесса.Выводы1.
Методом микрофотографирования сидячей капли разработана методикапредварительной очистки и способа обработки поверхности,обеспечивающая хорошую воспроизводимость результатов измеренияугла смачивания.2. Изучениезависимости угла смачивания от концентрациипотенциалопределяющих ионов (pH раствора)и ионов фоновогораствора электролитов (KCl и KNO3) для оксидов алюминия (корунда) икремния (кварца и плавленого SiO2) показало, что ионы K+, Cl- и NO3нельзя рассматривать как индифферентные, поскольку их присутствие всмачивающем растворе влияет на состояние поверхности, чтосказывается на зависимости угла смачивания от pH раствора. Данныепотенциометрического титрования этих объектов подтверждаютсделанный вывод.3.
Предложенная новая математическая обработка зависимостей θ = f ( pH ) ,а также результаты потенциометрического титрования показали, что наповерхности каждого рассмотренного оксида присутствует ряд центров,отличающихся кислотно-основными свойствами ( pK -спектр).164. Значения констант диссоциации и величины ТНЗ, полученные порезультатам смачивания и потенциометрического титрования в целомсогласуются, что показывает, что потенциометрическое титрованиепозволяет получить важные данные по значениям констант диссоциацииповерхностных групп. Но оно не может дать достоверных сведений поконцентрации активных центров, так же как и по величине зарядаповерхности.
Более обоснованный и разумный результат дают расчеты позависимости θ = f ( pH ) , поскольку именно зависимость угла смачиванияот pH и состава раствора лучше всего отражает изменение состоянияграницы жидкость – твёрдое тело. Именно явления смачиваниянепосредственно характеризуют процесс взаимодействия твёрдого тела сжидкостью, отражая все особенности этого взаимодействия, и поэтому ихнеобходимо использовать и учитывать при рассмотрении поверхностныхявлений.5. Исследование адсорбции ионов Cu2+, Pb2+ и Cr3+ с помощью атомноэмиссионного спектрального анализа с индуктивно-связанной плазмойпоказало, что сорбенты на основе Mn0,7Zn0,3Fe2O4 эффективно очищаютводу от ионов тяжёлых металлов и обладают высокой адсорбционнойёмкостью, что делает возможным использовать их в промышленныхмасштабах.6. Исследование адсорбционных свойств феррошпинели показалозависимость результата адсорбции от природы сорбируемого металла.Высказано предположение, что основными механизмами адсорбцииявляются: изоморфное замещение, достраивание и встраивание ввакансии кристаллической решётки, ионный обмен.7.
Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод, чтовзаимодействие поверхности твердого тела с раствором представляетсобой сложный процесс и для получения достоверных данных орезультатах опыта, как в явлениях смачивания, так при адсорбциинеобходим анализ раствора по всем компонентам возможноговзаимодействия.Список опубликованных работ1. Грибанова Е.В., Ларионов М.И., Васютин О.А, Кучек А.Э.
Зависимостьугла смачивания на оксидной плёнке алюминия от pH раствора // ВестникСПбГУ. Сер. 4, 2012, вып. 1, С. 76 – 81.2. Gribanova E.V., Larionov M.I. Application of the dependence of contact angleon pH for estimation of acid-base properties of oxide surfaces // ВестникСПбГУ. Сер. 4, 2014, вып. 3, С.
401 – 407.3. Gribanova E.V., Vasutin O.A., Larionov M.I., Kuchek A.E. The study ofadsorption properties of magnetic spinel. 1. Influence of synthesis conditionson adsorption of Congo red // Вестник СПбГУ. Сер. 4, 2015, вып. 1, С. 55 –63.4. Gribanova E.V., Vasutin O.A., Larionov M.I., Kuchek A.E.
The study ofadsorption properties of magnetic spinel. 2. Influence of synthesis conditions17on adsorption of heavy metal ions // Вестник СПбГУ. Сер. 4, 2015, вып. 2, С.156 – 164.5. Ларионов М.И., Грибанова Е.В., Егоров А.Н. Адсорбционные свойствамагнитной нано феррошпинели и сорбентов на её основе // ЖПХ. Т. 88,2015, вып. 11, С. 1555 – 1562.6. Грибанова Е.В., Кучек А.Э., Ларионов М.И.
О факторах, влияющих наугол смачивания. Угол смачивания как параметр свойств поверхноститвёрдого тела // Известия АН. Сер. химическая, 2016, № 1, С. 1 – 13.7. Ларионов М.И., Грибанова Е.В. Применение θ-спектроскопии для оценкикислотно-основных свойств поверхности оксидов. Тезисы докладов VIIIВсероссийской конференции с международным участием молодыхучёных по химии «Менделеев 2014», 2014, С.-Петербург, Россия, С. 299 –300.18.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
