Закономерности адсорбции ионов лития из водных растворов на активированных углях

Агаева, Зарина Мустафаевна

Закономерности адсорбции ионов лития из водных растворов на активированных углях тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Агаева, Зарина Мустафаевна АВТОР

кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Махачкала МЕСТО ЗАЩИТЫ

2008 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.04 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Закономерности адсорбции ионов лития из водных растворов на активированных углях»

Автореферат диссертации на тему "Закономерности адсорбции ионов лития из водных растворов на активированных углях"

На правах рукописи

АГАЕВА ЗАРИНА МУСТАФАЕВНА

ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДСОРБЦИИ ИОНОВ ЛИТИЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ НА АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЯХ

Специальность 02.00.04- Физическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Махачкала 2008

003457686

Работа выполнена на кафедре фармацевтической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Дагестанский государственный университет» и в Институте проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН.

Научные руководители: доктор химических наук, профессор

Рамазанов Арсен Шамсудинович; кандидат химических наук, старший научный сотрудник Свешникова Джаннет Алексеевна.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, заслуженный

деятель науки РД, профессор Хидиров Шахабудин Шайдабекович (ДГУ)

кандидат технических наук Ахмедов Магомед Идрисович (НТЩ Подземгидроминерал)

Ведущая организация: ГОУ ВПО <<Ас1рахшскийпхударс1венш>шз^ниверсшет>>

Защита состоится «24» декабря 2008 года в 1400 час. в аудитории №28 на

заседании диссертационного Совета Д 212.053.06 по защите диссертаций на

соискание ученой степени доктора и кандидата химических наук

при Дагестанском государственном университете по адресу:

367001, г. Махачкала, ул. Батырая, 4, химический факультет, аудитория 28

Факс (8722) 67-59-14, E-mail: ukhgmag@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дагестанского государственного университета

Автореферат разослан « и » ноября 2008 г. Ученый секретарь

диссертационного совета *

кандидат химических наук, доцент /yfft ' Гасанова Х.М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Химическая устойчивость, дешевизна, возможность получать материалы с широким набором физико-химических (в том числе адсорбционных) свойств - все это делает углеродные материалы объектом постоянного внимания большого круга исследователей. Высокая электропроводность позволяет ввести в качестве фактора, увеличивающего сорбционную емкость и селективность углеродного материала, электрический потенциал. В сорбционных технологиях наибольшее применение нашли активированные угли.

Представляется перспективным использование поляризованных углеродных материалов для извлечения ценных компонентов из природных и сточных вод. Развитие электросорбционного метода преследует как научные, так и экологические цели. В научном плане он интересен с точки зрения изучения природы поверхности углеродных материалов.

Объектом исследования в данной работе выбран литий, содержание которого в термальных водах Дагестана представляет промышленный интерес.

Для разработки научных основ электросорбционного метода извлечения каких-либо компонентов из водных растворов сложного состава, каковыми являются природные воды, необходимо провести детальное изучение адсорбционного поведения на поляризованных сорбентах каждого компонента, могущего составить конкуренцию исследуемому иону, установить влияние на электросорбцию различных физико-химических факторов.

Самостоятельный интерес представляет изучение совместной адсорбции различных ионов, позволяющее установить различие в специфической адсорбируемости ионов.

Цель и задачи работы. Настоящая работа посвящена исследованию закономерностей адсорбции ионов лития из водных растворов на активированных углях.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- различными физическими и физико-химическими методами изучен элементный состав, определены поверхностные функциональные группы сульфоугля и угля КМ-2, подвергнутого окислению концентрированной азотной кислотой (ОКМ-2);

- исследованы закономерности адсорбции ионов 1л+, К+ на неполяризованных и катоднополяризованных сульфоугле и угле ОКМ-2;

- изучена совместная адсорбция ионов 1л \ Ыа+, К+ на сульфоугле и угле ОКМ-2 в системах 1л+ - Иа+; 1л+ - К+;

- результаты обработаны с применением уравнений с вириальными коэффициентами к с позиций формальной термодинамики.

Научная новизна. Установлены закономерности адсорбции ионов Ы+ в присутствии ионов Ыа+ и К+ на сульфоугле и угле ОКМ-2 и получены изотермы вытеснения катионов ЬГ катионами На+ и К+. Показана применимость изотерм с вириальными коэффициентами для описания совместной адсорбции ионов 1л+, и К+ на поляризованных углеродных материалах.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы в качестве научных основ электросорбционного метода извлечения лития из термальных вод.

Данные по изотермам адсорбции 1л+, Иа+, К+, их совместной адсорбции могут быть использованы для установления особенностей строения двойного электрического слоя на углеродных материалах.

Анализ закономерностей совместной адсорбции ионов имеет и методическое значение. Так, зная изотерму адсорбции одного иона и его изотерму в присутствии другого иона, можно рассчитать адсорбционные параметры второго иона.

Положения, выносимые на защиту. Теоретические и экспериментальные результаты по

1. изучению адсорбции ионов ЬГ на сульфоугле и угле ОКМ-2;

2. влиянию катодной поляризации на адсорбцию ионов 1л+ на

сульфоугле и угле ОКМ-2;

3. изучению совместной электросорбции ионов 1л+и Ыа+; и К+ на сульфоугле и угле ОКМ-2.

Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах ФАГРАН-2006» (Воронеж 2006); на Российской научной конференции «Современные аспекты химической науки» (Махачкала 2006); на Всероссийской научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии и материаловедения» (Махачкала 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ: в том числе 3 статьи в журналах и 5 статей и тезисов докладов в материалах российских конференций.

Структура и объем работы. Работа изложена на 95 страницах машинописного текста, состоит из введения, трех глав, выводов и приложений, иллюстрирована 42 рисунками, содержит 11 таблиц и список используемой литературы из 103 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе изложены литературные данные об общих закономерностях адсорбции катионов на неполяризованных и поляризованных активированных углях. Подробно рассматриваются два различных подхода к описанию совместной адсорбции 2-х ионов: изотермы с вириальными коэффициентами и подход с позиций формальной термодинамики, используемый для описания адсорбции на ионообменниках.

Во второй главе описаны методики исследования адсорбционного

Материалы работы доложены на III

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

поведения, физико-химии поверхности активированных углей, а также приведены методики приготовления реактивов и подготовки электродов.

Адсорбция ионов лития исследовалась на сульфоугле и угле ОКМ-2. Исследования проводились в электрохимической ячейке с разделенными анодным и катодным пространствами, в качестве вспомогательного электрода использовалась платина. Количество катионов ЬГ до и после адсорбции определялось методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии.

Поверхность активированных углей исследовалась химическими (потенциометрическое титрование, массовое титрование) и физическими (ИК-спектроскопия, сканирующая электронная спектроскопия) методами.

В третьей главе приведены и обсуждены характеристики использованных в работе активированных углей, результаты по адсорбции катионов 1л+ на неполяризованных и поляризованных активированных углях, а также данные по совместной адсорбции катионов ЬГ, Ыа+ и К+.

Характеристика сульфоугля и угля ОКМ-2

В качестве сорбентов в работе были использованы сульфоуголь и уголь ОКМ-2, характеристики которых приведены в таблицах 1,2. В таблицах для сравнения приводятся и характеристики угля КМ-2.

Таблица 1. Элементный состав (вес.%) поверхностей сульфоугля, углей

КМ-2 и ОКМ-2

Уголь С О Р А1 Са Б

Сульфоуголь 60,21 31,03 0,64 0,36 6,41 1,35

КМ-2 87,29 5,87 6,29 - - 0,55 -

ОКМ-2 80,36 19,35 - - - 0,59 -

Исследование элементного состава поверхности сульфоугля, углей КМ-2 и ОКМ-2 (табл. 1) показало наличие на поверхности углей большого количества кислорода. Причем на поверхности угля ОКМ-2 количество

кислорода в 3 раза больше, чем у угля КМ-2.

Таблица 2. Характеристики поверхностных групп исследуемых углей

Уголь Сульфо-группы ммоль/г № Карбокс мг-экв/г № Ластом мг-экв/г № Фенол, мг-экв/г № рН рН„,

Сульфо уголь 0,639 3,35 0,284 0,055 5,50 7,80 0,202 8,80 3,01 1,77

КМ-2 - - 0,343 о,ио 5,80 7,65 0,100 8,20 0,180 9,2 3,60 4,00

ОКМ-2 0,309 0,431 0,260 0,170 3,05 4,25 6,25 7,60 0,470 8,20 2,57 1,72

Окисление угля КМ-2 привело к образованию на поверхности ОКМ-2 карбоксильных групп с рК=3,05 и 4,25 (табл. 2). Как показали дальнейшие исследования, именно эти группы принимают участие в процессе сорбции лития.

Адсорбция катвонов лнтня на деполяризованных сорбентах

Изучение влияния рН на величину сррбции ионов 1л+ показало, что оптимальным значением рН для обоих углей является значение рН> 10.

Из зависимостей адсорбции ионов 1Л+ от времени в статических условиях (рис.1) видно, что на обоих углях величины адсорбции достигают постоянных значений за 8 часов.

Анализ экспериментальных данных по кинетике адсорбции ионов лития в статических условиях показал, что для обоих углей, начиная со 120 мин до 360 мин, лимитирующей стадией является внутренняя диффузия, после 360 мин происходит изменение лимитирующей стадии. Значения констант скоростей адсорбции ионов лития на сульфоугле и ОКМ-2, вычисленные из кинетических зависимостей составили 0,57-10"2 мин"1 и 0,47-10"2 мин"1, соответственно.

О 2 А 6 8 Ю 12 14

t. час

Рис. 1. Зависимость величины адсорбции ионов Li+ от времени: на сульфоугле (1); на ОКМ-2 (2).

Данные по зависимости величины сорбции ионов лития от концентрации этих ионов в растворе на сульфоугле и на ОКМ-2 в интервале концентраций 9-10"4-3-10"2 моль/дм3 хорошо линеаризуются в координатах lgr-lgC (рис.2), подчиняясь изотерме Фрейндлиха.

1дС

,—--,---,--,—--,--—,-

-3,5 -3 -2.5 -2 -1,5 -1 -0,5

-1 ■ -1,5 ■ -2 •

Рис. 2. Изотермы адсорбции ионов 1л+ : на сульфоугле (1); на ОКМ-2 (2).

Изучение зависимости адсорбции катионов лития от температуры (рис.3) показало, что на угле ОКМ-2 по мере увеличения температуры величина адсорбции возрастает, в то время как на сульфоугле эта зависимость выражена слабее и на кривой температурной зависимости адсорбции наблюдается появление небольшого максимума, который связан с суммарным проявлением двух типов адсорбции (физической и хемосорбции).

Из температурных зависимостей, используя уравнение (1):

где К л - коэффициент распределения, рассчитаны термодинамические

параметры адсорбции ионов лития на сульфоугле и угле ОКМ-2, которые

приведены в таблице 3. Там же даются значения свободной энергии

адсорбции Дй0, рассчитанные по уравнению (2):

ДО0 =ДЯ° -ГД5" (2)

0,5 -

О -,-—,-,-,-,-,-,

О 10 20 30 40 50 60 70

1. "С

Рис. 3 Зависимость адсорбции ионов от температуры: на сульфоугле (I),

на ОКМ-2 (2).

Таблица. 3 Термодинамические параметры адсорбции ионов ЬГ на сульфоугле и ОКМ-2.

ДН°, кДж-моль"' дд°1 ДО0, кДж-моль"'

кДж-К"'- 1 297 К моль 308 К 318 К 328 К 333 К

сульфоуголь 24,93 0,109 -7,5 -8,7 -9,8 -10,9 -11,4

ОКМ-2 27,7 ОД 23 -9,07 -10,4 -11,67 -10,9 -13,5

Были определены изотермы сорбции ионов лития в присутствии

солей НаС1 (от 0,01 до О Л моль/дм3) и КС1 (от 0,01 до 0,05 моль/дм3) на

обоих углях, которые представляют собой серию практически

параллельных прямых. На рис. 4 в качестве примера приведены изотермы

адсорбции ионов \л в присутствии ионов Иа+ на сульфоугле.

|дс

-3,5 -3 -2,5 -2 -1,5

-2,5 -

-5,5 -1

Рис. 4. Изотермы адсорбции ионов ЬГ на сульфоугле при постоянной концентрации (М) раствора №С1: С№сг 0,00 (1); С№а= 0,01 (2);

СмаС1= 0,05 (3); С№а= 0,1 (4).

Наблюдаемое уменьшение сорбции микропримеси с ростом содержания макрокомпонента вытекает из закона действующих масс, выражающегося для обмена микроколичеств ионов в концентрированных растворах электролитов уравнением:

К^ -коэффициент распределения, Сд - концентрация макрокомпонента, п и В0 -константы. Согласно этому уравнению коэффициенты распределения должны линейно уменьшаться с ростом концентрации макрокомпонента, что и наблюдалось на практике. Данные зависимости позволяют определить так называемую точку "нулевого" обмена, т.е. концентрацию макрокомпонента, при которой полностью подавляется адсорбция микрокомпонеита. Таковыми для сульфоугля при Си+=130 мг/дм3 являются СМаС1=0,445 моль/дм3 и Ска=0,223 моль/дм3.

(3),

Адсорбция ионов лития на поляризованных углях

Исследования влияния плотности тока катодной поляризации на величину сорбции катионов на сульфоугле и на угле ОКМ-2 показали, что оптимальными значениями являются: для сульфоугля - 4 мА/г, для ОКМ-2 - 5 мА/г. Все эксперименты в статических условиях были проведены в течение 1,5 часов.

Были изучены зависимости величин электросорбции катионов ЬГ от их концентрации в растворе на сульфоугле и на ОКМ-2. Полученные результаты хорошо линеаризуются в координатах Г-1§С, подчиняясь изотерме Темкина (рис. 5,6).

Сорбционная емкость поляризованных углей по ионам 1Л+, определенная в динамических условиях, составила 0,95 для сульфоугля и 1,13 мг-экв/г для угля ОКМ-2 (против 0,7 и 1,05 мг-экв/г для неполяризованных углей).

Адсорбированное количество ионов ЬГ полностью десорбируется при анодной поляризации исследованных углей. В случае сульфоугля за 10 циклов адсорбции-десорбции сорбционная емкость практически не меняется, ее снижение начинается лишь после 10-ого цикла. Для угля ОКМ-2 после 2-х циклов адсорбции-десорбции сорбционная емкость по ионам 1л+ резко падает.

Адсорбция ионов 1л+ на углях, имеющих на своей поверхности кислотные группы с низкими значениями рК, практически полная десорбция при смене знака поляризации - все это свидетельствует об ионообменном характере адсорбции и электросорбции ионов ЬГ на этих углях. Изучение элементного состава исходного сульфоугля, сульфоугля после: одного цикла и сульфоугля после 13 циклов адсорбции-десорбции показало, что, если после первого цикла элементный состав поверхности сульфоугля практически не меняется, то после 13-ого цикла адсорбции-десорбции резко уменьшается количество серы и кислорода, а, следовательно, разрушаются группы - БОзН, которые участвуют в процессе электросорбции 1Л+.

Резкое снижение сорбционной емкости по 1л+ угля ОКМ-2 уже после 2-ого цикла адсорбции-десорбции может быть связано с тем, что, катодная поляризация приводит к частичному или полному исчезновению поверхностных функциональных групп кислотного характера. Наиболее легко восстанавливаются карбоксильные группы, причем, в первую очередь-карбоксильные группы с низкими значениями рК, а именно эти группы принимают участие в электросорбции 1л .

Совместная адсорбция ионов 1л+, Ка+, К+ на сульфоугле

Одним из аспектов изучения явлений адсорбции является установление закономерностей совместной адсорбции ионов. Для изучения совместной адсорбции на сульфоугле и угле ОКМ-2 были выбраны системы 1л+ + и 1Л+ + К+.

Были изучены зависимости адсорбции ионов 1л+, К+ от их концентрации в растворе на сульфоугле при ¡=4 мА/г и на ОКМ-2 при ¡=5 мА/г. Электросорбция ионов 1л+, К+ как на сульфоугле (рис. 5), так и на угле ОКМ-2 подчиняется логарифмической изотерме Темкина.

12 ,

ige

Рис. 5. Изотермы адсорбции ионов Li+ (1), Na+ (2); К+ (3) на сульфоугле при i=4 мА/г.

Для проверки теории совместной адсорбции двух частиц необходимо знать изотермы адсорбции одного иона в присутствии постоянной концентрации другого.

На рис. 6 и 7 в качестве примеров приведены изотермы адсорбции ионов И+ на сульфоугле при постоянных концентрациях ионов Иа+ (0,01 М и 0,05 М) и К+ (0,01 М и 0,05 М).

-2,5 -2 -1,5 -1 -05 0

ЬСь.

Рис 6. Изотермы адсорбции иоиов 1л* на сульфоугле при постоянных концентрациях (М) ионов Ыа": СКа+ =0,00 (1); Ска+=0,01 (2); =0,05 (3).

Полученные зависимости линейны и при увеличении

концентрации ионов натрия или калия сдвигаются почти параллельно друг другу.

Рис. 7. Изотермы адсорбции ионов 1д+ на сульфоугле при постоянных концентрациях (М) ионов К+: Ск+=0,00 (1); Ск+ =0,01 (2); Ск+ =0,05 (3).

Были найдены также зависимости адсорбции ионов 1л+ от концентрации ионов Ш4 при Сц+=сопз1 и Гма+ - ^Сц* при СМа+=соп5Е (рис. 8). С увеличением концентрации ионов (рис. 8, прямая 1) адсорбция ионов 1л+ падает, а при увеличении концентрации ионов 1л+ (рис. 8,

прямая 2) уменьшается адсорбция ионов Ыа+. В обоих случаях данные хорошо линеаризуются в координатах Ги+ - и Гм/ - ^СьГ-

Качественно аналогичные зависимости наблюдались и на угле ОКМ-2.

1 В

O.B

0,2

-2

■0.5

IgCAa-, tgCL,

Рис. 8. Изотермы вытеснения ионов Li+ ионами Na+ (1) CL, =! ,8-10 2 моль/дм3

Сплошная линия - эксперимент; пунктир - расчет по уравнениям (14), (16).

Была предпринята попытка количественного анализа полученных экспериментальных данных по совместной адсорбции ионов ЬГ и 1л+ и К+ на основе подхода, использованного ранее при изучении адсорбции двух катионов или двух анионов на платинированной платине.

Для расчета были использованы приведенные ниже соотношения (4) - (16). В данном случае индекс 1 отнесен к иону а индекс 2 - к иону К'а+ или К+.

Индивидуальные изотермы были представлены в виде:

где Ви и В22- вириальные коэффициенты, Д иД - константы адсорбционного равновесия, Г, и г, - адсорбированные количества частиц 1 и 2 соответственно, с, и сг - концентрации. Величины Ви и Вп определялись по наклону индивидуальных изотерм в координатах Г-Ige, а Д иД-путем экстраполяции линейных участков этих изотерм до

и ионов Na+ ионами Li+ (2) CNa+=l,8-10~2 моль/дм3.

2,3lgßicl=2Bllri, (4) 2,31 gß2c2 =2 ВпГ2, (5)

пересечения с осью абсцисс. Далее из зависимости Г, от с, при с, = const и Г1 от IgCjпри с, = const, которые можно представить уравнениями:

2,31gA(V2 SIX (6)

=2 flt;»r,, (7)

где lgA(2)=lg^-(B,2/522)!gAc2 (8)

lg/?f=lg£-(^JlgAc, (9)

я1|(!, = я11-в11,/ва (10)

в$ = вп-вУв (11)

определялись lgj3'z) и lg/?<".

Из зависимостей r,-lgc2 при с, = const и Г2 -lgc, при с1--= const, которые могут быть представлены в виде уравнений:

2,3 №2 =-2в;,г, (12)

2,3 =-2В-Г2, (13)

(14)

igA'=igA~(^/Jig(/72c2) (15)

(16)

определялись 1«/?' и

Величины адсорбционных параметров систем 1л+ + Ыа+ и [л+ + К+ на сульфоугле представлены в таблицах 4 и 5, а на угле ОКМ-2 в таблицах 6 и 7, из которых следует вывод об удовлетворительном количественном согласии между рассчитанными и опытными параметрами.

Полученные экспериментальные данные были обработаны и с позиций формальной термодинамики, используемой при описании адсорбции на ионообменниках, что дало возможность найти выигрыш энергии при замене моля адсорбированных ионов одного сорта на моль адсорбированных ионов другого сорта.

- X? г о о м с* СО о" у" йо </ч * гч С со. о 00 И — о ЧО

(теор.) Сг=5'КГ2М гч ГО оГ * ~ "2 со. о во 9 —• н с* о"

3 л«? а£ ° 2 ¿Р н 1. о\ сч" с» со. о • 00 * <*>. - и <4 о" 1

« о\ * <ч ¿,2 СО 1) — -ЬТ (7 гч о

й ^ " — и, о ^ о' СО <ч N X О * п 2 с С: 3 о о о оо

О- § 2 сч сч го X т 1 §■ са « </1 <л г-

й 2 —• о о оГ £ ¿.ь <4 гГ ~ са. Ям оо £ ~ о сч"

г? О ¿Г С\ т £ ¿о § Н о V—/ сч

СО. СП сч со С\ о

к N ° <ч К •< ю С»Ч сч С- с ь г; со. 8» со ГЧ~

сх _ьр СП сч « < - ч о о. V© см

= 1 <ч § ?7 ао с^ сч*

Таблица 4. Параметры, характеризующие адсорбцию катионов 1л+ и Ыа* на сульфоугле.

я g р р

в я

Л-

+ х

ьз ТЗ Р

О я

^ 3

ti а tr пэ •в- S о w

2 1 о В s

с s 5

Bu, А2/ион lgßi в22, А2/ион lgß2 Вн(2), А2/ион с2=10'2М Igß/2' (эксп.) C2=1U2MÍ В„е>. А2/ион С2=5'102 M lgß,(2) (эксп.) . -с 1А-! ». с 2 -> 1 \J ivi В,2 lgß,<2) (теор.) - —Л X 4 XV ivi Igß.® (теор.) „ —С . Л к л 1U xvx

326 2,73 528 2,86 322 2,46 370 2,16 226 2,36 2,06

В,2* (теор.) Bl2* (эксп ) (теор.) С,=1,8-10"2М lgßi' (эксп.) CI=1,8-10"2M В22<1)> А2/ион с,=0,9-10"2 M »ep2t0 (эксп.) Ci=0.9.10'3M B22u), А2/ион с,=1,810"2М (эксп.) С,=1,810-2М В21 lgß2(1) (теор.) С,-0,9-10'2М lgß2(i) (теор.) с,=1.8.10'2М

536 625 -0,48 -0,65 561 2,7 561 2,6 109 2,63 2,53

H fis o\ ä я » я в ' s S1 Вц> Вг2> в„(2), lgß.(2) R (2) Dil > lgß»(2) шт

А2/ион lgßi А2/ион № А2/ион (эксп.) А2/ион (эксп.) Bl2 (теор.)

g S S и M + s z g са-10'аМ с2=102М C2=5-10j M с2—5-10"2 M С2=10"2М

311 2,23 773 2,52 368 2,34 403 2,16 199 2,12

+ & Œ 3 S a 3 oo ^ -a ri s ^ ° В Я S о lgß.<2) (теор.) B]2 (теор.) В12* (эксп.) lgßi* (теор.) Igfc* (эксп.) B22(i), А2/ион lgfc(0 (эксп.) в21 lgß2(,) (теор.)

о ■a o\ ß C2»S-10'2M с,=2,8 10-2 M с,=2,8-10"3М с,=0,9 10J M C|=0,9-10"2M C|=0,9-10'2M

1,94 1010 1762 1,74 1,71 703 2,29 149 2,42

я №

á Е? о -о s ^ о S ю «

г-3

+ Е

+ТЗ к ё ® 3

3 я

Sß

S S

Вц> А2/ион Igß. в22, А2/иои lgß2 в„|2), А2/ион с2=10'2М Igß.® (эксп.) С2=10_гМ Вн(2>, А2/ион с2=5-10"2М lgß,(2> (эксп.) С2=5-10"2М В i2 lgß,ra (теор.) с2=10"2 M lgß,(2) (теор.) C2=5'1Ú2M

311 2,23 603 2,53 354 2,34 437 2,07 232 2,03 1,76

lgß2* в22(11, №0> В22(1), lgß2("

В l2* (теор.) B,2* (эксп.) (теор.) (эксп.) А2/ион (эксп ) А*/ион (эксп.) Вл (теор.) (теор.)

с,-=1,8'Ю'гМ с,=1,8'10"2М с,=0,9 10"2 M C=0,9-10'2M с,=1,8-Ю"2 M с,=1,8-10"гМ Ci=0,9*10"2M Ci=l,8-10~M

1000 1070 -0,12 -0,17 590 2,09 654 2,083 242 2,39 2,18

Выводы

1. Изучено влияние катодной поляризации на величину сорбции ионов лития на сульфоугле и угле ОКМ-2. Установлены оптимальные условия процесса электросорбции лития (рН> 10, плотность тока для сульфоугля ¡=4 мА/г, а для ОКМ-2 -5 мА/г). Обнаружено увеличение сорбционных емкостей указанных углей по ионам 1л при поляризации (по сравнению с неполяризованными АУ), которое составляет 35% для сульфоугля и 13% для угля ОКМ-2.

2. Установлено, что адсорбция ионов Ы+ носит ионообменный характер. Показано, что электросорбированное количество ионов П+ полностью десорбируется при анодной поляризации исследуемых углей.

3. Обнаружено, что сорбционная емкость катоднополяризованного сульфоугля по ионам 1л+ практически не меняется в течение 10 циклов адсорбции-десорбции, в то время как сорбционная емкость угля ОКМ-2 резко падает уже после 2-х циклов, что может быть связано с различной скоростью разрушения поверхностных групп, участвующих в ионном обмене.

4. Измерены изотермы адсорбции ионов ЬГ, На", К+ на поляризованных углях. Показано, что в интервале концентраций 9-10"4-3-10"2 моль/дм3 зависимости адсорбций исследуемых ионов от концентрации их в растворе подчиняются логарифмической изотерме Темкина.

5. Исследована совместная электросорбция ионов ЬР и Ка+; 1л* и Кт на сульфоугле и на угле ОКМ-2. Продемонстрирована возможность использования изотерм с вириальными коэффициентами для количественной обработки экспериментальных данных. Показано, что изучение совместной адсорбции может служить методом проверки применимости уравнения Гиббса к электродам из углеродных материалов.

6. Установлено, что ионы Ыа+ и К+ подавляют адсорбцию ионов У* как на неполяризованных, так и на поляризованных углях. При Си+= 130 мг/дм3 полное подавление электросорбции ионов 1л+ ионами наступает при Сма+=0,520 М и Ска+=0,350 М для сульфоугля и угля ОКМ-2, соответственно. Полное подавление адсорбции ионов Ы+ ионами К+ под влиянием катодной поляризации на обоих исследуемых углях происходит при практически одинаковых концентрациях ионов К+, равных 0,2250,260 М.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Мустафаева З.М., Рамазанов А.Ш., Свешникова Д.А., Гафуров М.М., Асваров А.Ш. Адсорбция ионов лития на сульфоугле // Вестник ДГУ. Ест. Науки. 2006. №1. С. 53-60

2. Мустафаева З.М., Свешникова Д. А., Рамазанов А.Ш. Адсорбция и электросорбция лития на сульфоугле // Тез. докл. Российской научн. конференции «Современные аспекты химической науки» Махачкала. 2006. С. 66-67

3. Мустафаева З.М., Свешникова Д.А., Рамазанов А.Ш. Влияние ионов натрия и калия на электросорбцию лития на сульфоугле // Мат. Всеросс. конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» ФАГРАН-2006. Воронеж. 2006. Т.1. С. 166-169

4. Мустафаева З.М. Некоторые закономерности электросорбции лития на сульфоугле // Труды молодых ученых ДГУ. 2006. С. 1618.

5. Мустафаева З.М., Свешникова Д.А., Рамазанов А.Ш., Асваров А.Ш., Гафуров М.М. Исследование электросорбции ионов лития на активированных углях // Изв. высш. учебн. заведений. Химия и химическая технология. 2008. Т.51. № 3. С. 37-41

6. Агаева З.М., Свешникова Д.А., Рамазанов А.Ш. Совместная

электросорбция ионов лития, натрия, калия на активированных углях // Мат. Всеросс. научн. конференции «Электрохимия и экология» Новочеркасск. 2008. С. 90

7. Агаева З.М., Свешникова Д.А., Рамазанов А.Ш. Совместная электросорбция ионов лития, натрия, калия на сульфоугле // Изв. высш. учебн. заведений Сев.-Кав. региона. Ест. науки. 2008. Спецвыпуск. С. 116-119

8. Агаева З.М., Свешникова Д.А., Рамазанов А.Ш. Адсорбция ионов лития на окисленном угле КМ-2 // Мат. Всеросс. научн. конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии и материаловедения» Махачкала. 2008. С. 31-32

Подписано в печать 10.11.08 Бумага офсетная. Печать офсетная. Формат 60*84 1/16. Усл. печл- 1,5 Заказ № 200. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Типографии "Радуга-1" г. Махачкала, ул. Коркмасова 11 "а"

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Агаева, Зарина Мустафаевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I Литературный обзор.

§ 1. Адсорбция ионов на активированных углях.

§ 2. Электросорбция ионов на активированных углях.

§ 3. Совместная адсорбция ионов.

Глава II Методика эксперимента.

§ 1. Поляризация образцов активированного угля.

§ 2. Определение удельного количества и констант диссоциации поверхностных функциональных групп методами Боэма и потенциометрического титрования.

§ 3. Определение pH точки нулевого заряда методом массового титрова

§ 4. Исследование поверхности активированного угля сканирующим электронным микроскопом LEO 1450.

§ 5. Методика атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

§ 6. Методика ИК-спектроскопии.

§ 7. Реактивы.

§ 8. Получение угля ОКМ-2.

Глава III Результаты и обсуяедение.

§ 1. Характеристика исходных углей.

§ 2. Адсорбция лития на неполяризованных сорбентах.

§ 3. Адсорбция ионов лития на поляризованных углях.

§ 4. Совместная адсорбция ионов Li+, Na+, К+ на активированных углях. а) Совместная адсорбция ионов Li+, Na+, К+ на сульфоугле. б) Совместная адсорбция катионов Li+, Na+, К+ на угле

ОКМ-2.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по химии, на тему "Закономерности адсорбции ионов лития из водных растворов на активированных углях"

Актуальность работы. Химическая устойчивость, дешевизна, возможность получать материалы с широким набором физико-химических, в том числе адсорбционных свойств, - все это делает углеродные материалы объектом постоянного внимания большого круга исследователей. Высокая электропроводность позволяет ввести в качестве фактора, увеличивающего сорб-ционную емкость и селективность углеродного материала, электрический потенциал. В сорбционных технологиях наибольшее применение нашли активированные угли.

Цель и задачи работы. Настоящая работа посвящена исследованию адсорбции ионов лития из водных растворов на активированных углях.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- исследованы закономерности адсорбции ионов на неполя-ризованных и катоднополяризованных сульфоугле и угле ОКМ-2;

- изучена совместная адсорбция ионов ЬГ, Ыа+, К+ на сульфоугле и угле ОКМ-2 в системах 1л+ - Ыа+; 1л+ - К+;

- результаты обработаны с применением уравнений с вириальными коэффициентами и с позиций формальной термодинамики.

Научная новизна. Установлены закономерности адсорбции ионов 1л+ в присутствии ионов Ыа+ и К+ на сульфоугле и угле ОКМ-2 и получены изотермы вытеснения катионов 1л+ катионами Ыа+ и К+. Показана применимость изотерм с вириальными коэффициентами для описания совместной адсорбции ионов 1л+, и К+ на поляризованных углеродных материалах.

Данные по изотермам адсорбции Ы+, К+, их совместной адсорбции могут быть использованы для установления особенностей строения двойного электрического слоя на углеродных материалах.

Положения, выносимые на защиту. Теоретические и экспериментальные результаты по:

1. изучению адсорбции ионов 1л+ на сульфоугле и угле ОКМ-2;

2. влиянию катодной поляризации на адсорбцию ионов 1л+ на сульфоугле и угле ОКМ-2;

3. изучению совместной электросорбции ионов 1л+ и Ыа+; 1л+ и К+ на сульфоугле и угле ОКМ-2.

Апробация работы. Материалы работы доложены на III Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах ФАГРАН-2006» (Воронеж 2006); на Российской научной конференции «Современные аспекты химической науки» (Махачкала 2006); на Всероссийской научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии и материаловедения» (Махачкала 2008).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 06-03-96605-рюа).

Личный вклад автора. Все экспериментальные результаты получены автором лично. Анализ полученных результатов, их теоретическая интерпретация осуществлялись совместно с руководителями.

Заключение диссертации по теме "Физическая химия"

Выводы

1. Изучено влияние катодной поляризации на величину сорбции ионов лития на сульфоугле и угле ОКМ-2. Установлены оптимальные условия процесса электросорбции лития (рН> 10, плотность тока для суль-фоугля [-4 мА/г, а для ОКМ-2 -5 мА/г). Обнаружено увеличение сорб-ционных емкостей указанных углей по ионам Ы+ при поляризации (по сравнению с неполяризованными АУ), которое составляет 35% для сульфоугля и 13% для угля ОКМ-2.

2. Установлено, что адсорбция ионов Ы+ носит ионообменный характер. Показано, что электросорбированное количество ионов 1л+ полностью десорбируется при анодной поляризации исследуемых углей.

3. Обнаружено, что сорбционная емкость катоднополяризованного сульфоугля по ионам Ы+ практически не меняется в течение 10 циклов адсорбции-десорбции, в то время как сорбционная емкость угля ОКМ-2 резко падает уже после 2-х циклов, что может быть связано с различной скоростью разрушения поверхностных групп, участвующих в ионном обмене.

4. Получены изотермы адсорбции ионов 1л+, Ыа+, К+ на поляризованных углях. Показано, что в интервале концентраций 9-10"4-3-10'2 моль/дм3 зависимости адсорбций исследуемых ионов от концентрации их в растворе подчиняются логарифмической изотерме Темкина.

5. Исследована совместная электросорбция ионов 1л+ и Ыа+; 1л+ и К+ на сульфоугле и на угле ОКМ-2. Продемонстрирована возможность использования изотерм с вириальными коэффициентами для количественной обработки экспериментальных данных. Показано, что изучение совместной адсорбции может служить методом проверки применимости уравнения Гиббса к электродам из углеродных материалов.

6. Установлено, что ионы Ыа+ и К+ подавляет адсорбцию ионов 1л+ как на неполяризованных, так и на поляризованных углях. При Си+= 130 мг/дм3 полное подавление электросорбции ионов 1л+ ионами Ыа+ наступает при Сма+=0,520 М и Сма+=0,350 М для сульфоугля и угля ОКМ-2 соответственно. Полное подавление адсорбции ионов ЬГ ионами К+ под влиянием катодной поляризации на обоих исследуемых углях происходит при практически одинаковых концентрациях ионов К+, равных 0,225-0,260 М.

Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Агаева, Зарина Мустафаевна, Махачкала

1. Адсорбенты, их получение, свойства и применение/Под ред. М.М. Дуби-нина, Т.Г. Плаченова.-Jl.: Наука, 1971.- 280 с.

2. Кировская, И.А. Адсорбционные процессы.-Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та, 1995.-304 с.

3. Чмутов, К.В. Ионный обмен и его применение.- М.: Изд-во АН СССР, 1959.-318 с.

4. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды.-Л.: Химия, 1982.- 168 с.

5. Тарковская, И.А. Окисленный уголь.-Киев: Наукова думка, 1981.-200 с.

6. Тарасевич, М.Р. Электрохимия углеродных материалов.-М.: Наука, 1984.251 с.

7. Boehm, Н.Р. Chemical identification of surface groups//Adv. Catal. and Relat. Subj., 1966, V.16. P. 179-274.

8. Страшко, Б.К., Кузин, И.А. Получение окисленного угля и исследование его ионообменных свойств.-В кн.: Синтез и свойства ионообменных материалов. М.: Наука, 1968. С. 303-309.

9. Кузин И.А., Страшко Б.К., Мироненко В.М., Зарубин О.В. Окисление активных углей азотной кислотой,- В кн.: Ионный обмен и иониты. Л.: Наука, 1970. С. 178-181.

10. Кузин И.А., Таушканов В.П., Мироненко В.М. и др. Ионообменные свойства активных углей.- В кн.: Ионный обмен и иониты. Л.: Наука, 1970. С.182-186.

11. Быков В.Т., Глущенко В.Ю., Иващенко Л.И. Применение полярографического метода для исследования химии поверхности адсорбентов. Полярография угля БАУ.//Журн. физ. химии. 1971. Т.45. № 11. С.2884-2886.

12. Глущенко В.Ю., Иващенко Л.И., Першко A.A. и др. Применение полярографического метода для исследования химии поверхности адсорбентов.

13. Полярография углей КАД и СКТ.//Журн. физ. химии. 1972. Т.46. №.1. С.187-188.

14. Иващенко Л.И., Глущенко В.Ю. О возможностях полярографического анализа поверхности углеродных адсорбентов.//Адсорбция и адсорбенты. 1974. №2. С.5-7.

15. Иващенко Л.И., Глущенко В.Ю. Полярографические исследования суспензий активного угля АР-3.//Химия твердого топлива. 1975. №4. С.83-85.

16. Schilow N., Schatunowskaya Н., Tschumutow К. Adsorptions Erscheirungen in Losungen. Uber den chemischen Zustand der Oberflache von aktiver Kohle.//Z. Phys. Chem. A. 1930. V.149. № 1/2. S. 211-222.

17. Schilow N., Tschumutow K. Adsorption Erscheinurgen in Losungen. XIX. Ergänzende Versuche über «gasfreie» Kohle als Adsorbent.//Z. Phys. Chem. A. 1930. V.148. №1/2. S. 233-236.

18. Schilow N., Tschumutow K. Adsorption Erscheinurgen in Losungen. XXI Studien über Kohleoberflachenoxyde.//Z. Phys. Chem. A. 1930.V.150. №. 1/2. S. 31-36.

19. Steenberg B. Adsorption and exchange of ions on activated charcoal.-Almquistandwiksells.: Upsalla. 1944.- 193 p.

20. Garten V.A., Weis D.E. A new interpretation of the acidic and basic structures in carbons. 2. The chromene-carbonium ion couple in carbon.//Austral. J. Chem. 1957. V.10. №2. P.309-328.

21. Frumkin A.N. Uber die Absorption von Elektrolyten durch aktivierte Kohle.//Koll. Z. 1930. V.51. N. 1/2. S. 123-129.

22. Фрумкин А. H. Адсорбция ионов на металлах и угле// Журн. физ. химии. 1934. Т.5. №2/3. С.240-254.

23. Кучинский Е., Бурштейн Р., Фрумкин А. Адсорбция электролитов на уг-ле.//Журнал физ. химии. 1940. Т. 14. №4. С.441-460.

24. Левина С. Д. Адсорбция электролитов на угле.//Успехи химии. 1940. №2.1. С. 196-213.

25. Фрумкин А.Н. Адсорбция и окислительные процессы.//Успехи химии. 1949. Т.18. №1. С. 9-21.

26. Кучинский Е., Бурштейн Р., Фрумкин А. Адсорбция электролитов на уг-ле.//Журн. физ. хим. 1940. Т. 14. №4. С.441-460.

27. Левина С.Д. Адсорбция электролитов на угле.//Успехи химии. 1940. Т.9. №2. С. 196-213.

28. Bruns В., Frumkin А. Über den Zusammenhang zwischen der Gasbeladung und der Absorption von Electrolyten durch activierte Kohle.//Z. phys. Chem. 1929. V.141 A. N 1/2. S. 141-157.

29. Garten V.A., Weis D.E. The quinine-hydroquinone character of activated carbon black.// Austral. J. Chem. 1955. V.8. №1. P.68-95.

30. Фрумкин А.Н. О значении электрохимических методов для исследования свойств поверхностных соединений. В кн.: Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1957. С.53-58.

31. Leyva- Ramos R., Bernal -Jacome L.A., Mendoza Barron J et al. Adsorption of zinc (II) from an aqueous solution onto onto activated carbon.// J. Hazardous Materials. B90. 2002. P.27-38.

32. Qadeer R., Hanif J., Saleem M., Afzal M. Adsorption of gadolinium on activated charcoal from electrolytic aqueous solution.// J. of Radioanalyt. and Nuclear Chem. 1992. V.159. №1. P.155-165.

33. Pesavento M., Profiimo A., Alberti G, Conti F. Adsorption of lead (II) and copper (II) on activated carbon by complexation with surface functional groups.// J. Analytica Chimica Acta. 2003. P. 171-180.

34. Carrot P.J. M., Ribeiro Carrot M.M., Nabais J.M. V., Prates Ramalho J.P. Influence of surface ionization on the adsorption of aqueous zinc species by activated carbons.// Carbon. 1997. V.35. №3. P.403-410.

35. Petrov N., Budinova Т., Khavesov I. Adsorption of the ions of zinc, cadmium, copper and lead on oxidized anthracite.//Carbon. 1992. V.30. №2. P.135-139.

36. R. Leyva- Ramos, Bernal -Jacome L.A., Guerrero-Coronado R.M., Fuentes -Rubio L. Competitive adsorption of Cd(II) and Zn(II) from aqueous solution onto activated carbon// J. Separat. sci. and technol. 2001. №36 (16). P.3673-3687.

37. Prabha Mishra S., Roy Chaudhury G. Kinetics of zinc adsorption on charcoal// J. Chem. Tech. Biotechnol. 1994. №59. P. 359-364.

38. Milich P., Moller F., Piriz J., Vivo G., Tancredi. The influence of preparation methods and surface properties of activated carbons on Cr (III) adsorption from aqueous solutions// J. Separat. sci. and technol. 2002. №37 (6). P. 14531467.

39. Shekinah P., Kadirvelu K., Kanmani P. et al. Adsorption of lead (II) from aqueous solution by activated carbon prepared from Eichhornia//J. Chem. Technol. and Biotechnol. 2002. №77. P. 458-464.

40. Serón A., Benaddi H., Beguin F., Frackowiak E., Bretelle J.L., Thiry M.C. and other. Sorption and desorption of lithium ions from activated carbons// Carbon. 1996. Vol. 34. N4. P. 481-487.

41. Свешникова Д.А., Шабанова З.Э. Адсорбция рубидия и цезия на активированном угле// Вестник Дагест. научн. центра. 2003. Т. 15. С.57-60.

42. Свешникова Д.А., Абакаров А.Н. Электросорбция ионов стронция и кальция на активированном угле// Химия и технология воды. 1993.Т.15 № 4. С.250-254.

43. Герасимов Я.И. Курс физической химии. М.: Химия. 1969.- 592 с.

44. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Введение в электрохимическую кинетику.-М.: Высш. школа. 1975.- 416 с.

45. Стражеско Д.Н. Адсорбция из растворов на активном угле. Автореф. дисс.д-ра хим. наук-Киев. 1951. 48 с.

46. Стражеско Д.Н., Бронштейн В.Н. К вопросу о специфической адсорбции катионов тяжелых металлов.//Укр. хим. журн. 1949. Т. 15. №1. С.53-65.

47. Мацкевич Е.С., Кузнецова Л.В., Кульский Л.А. Влияние смещения электронной плотности в поверхностном слое активных углей на их адсорбционные свойства в растворах электролитов.//Докл. АН СССР. 1970. Т. 194. №2. С.363-366.

48. Oren Y. Soffer A. Graphite felt as an efficients porous electrode for impurity removal and recovery of metals.// Electrochim. Acta. 1983. V.28. N 11. P. 1649-1654.

49. Абакаров A.H., Свешникова Д.А., Дрибинский A.B., Гафуров M.M. Адсорбционные свойства поляризованных углей. II. Адсорбция ионов Sr2+ и21

50. Ca на предварительно поляризованных углях //. Журн. физ. химии. 1993. Т. 67. № 7. С. 1444-1448.

51. Абакаров А.Н., Свешникова Д.А., Дрибинский A.B., Гафуров М.М., Кулешова Т.Ю., Салтыков П.А. Адсорбционные свойства поляризованных углей. III. Электросорбция ионов Sr и Са2+ // Журн. физ. химии. 1993. Т. 67. №7. С. 1449-1451.

52. Свешникова Д.А., Абакаров А.Н. Некоторые закономерности адсорбции ионов стронция и кальция при анодной поляризации активированного угля // Вестник Даг. научн. центра. 2000. №6. С. 78-81.

53. Evans S., Hamilton W.S. The mechanism of demineralization at carbon elec trodes.//J. Electrochem. Soc. 1966. V. 113. P. 1314-1319.

54. Farmer J.C., Fix D.V., Mack G.V., Pekala R.W., Poco J.F. Capacitive Deioni-zation of NaCl and NaN03 solutions with carbon aerogel electrodes //J.Electrochem. Soc. 1996. V. 143. P.159- 169.

55. Frackowiak E. Electrochemical polarization of activated carbons for the reversible sorption of lithium ions//Fuel 1998. V. 77. №6. P. 571-575.

56. Alfarra A., Frackowiak E., Béguin F. Mechanism of lithium electrosorption by activated carbons// Electrochim. Acta. 2002. №47. P. 1545-1553.

57. Кирин И.С., Веселов B.K., Иванченко А.Ф. Исследование механизма адсорбции катионов РЗЭ на электрохимически окисленном графите методом радиоактивных индикаторов // Радиохимия. 1975. Т. 17. Вып. 4. С. 482-486.

58. Свешникова Д.А., Абакаров А.Н., Дрибинский A.B., Гафуров М.М., Кулешова Т.Ю., Салтыков П.А. Адсорбционные свойства поляризованных углей. I. Влияние поляризации на поверхностные группы //Журн. физ. химии. 1993. Т. 67. № 7. С. 1439-1443.

59. Варенцов В.К. Электролиз с объемнопористыми проточными электродами в гидрометаллургии благородных металлов// Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1984. Т. 17. №6. С. 106-120.

60. Варенцов В.К., Жеребилов А.Ф., Малей М.Д. Углеграфитовые волокнистые материалы новые электроды для извлечения металлов из разбавленных растворов// Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1984. Т.17. №6. С.106-120.

61. Першко A.A., Земсков JI.A., Хабалов В.В., Глушенко В.Ю. Влияние электрохимической поляризации и окисления поверхности углеродного сорбента на сорбцию кальция из водносолевого раствора.//Химия и технология воды. 1990. Т. 12. №6. С.508-510.

62. Абакаров А.Н. Исследование кинетики и механизма адсорбции катионовщелочноземельных металлов на углеродных материалах.: Дис. канд. хим. наук; 02.00.05.- М., 1994.- 160 с.

63. Свешникова Д.А., Шабанова З.Э. Электросорбционный метод извлеченияценных компонентов из природных вод // Материалы международной конференции «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы». Т.2. С. 194-201.

64. Nagaoka Т, Fukunaga T., Yoshino Т. Uptake of ions into electrochemically treated glassy carbon//Anal. Chem. 1988. V.60. P.2766-2769.

65. Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподго-товки и очистки сточных вод. Киев: Наук, думка. 1983. -239 с.

66. Frackowiak Е., Gautier S., Gaucher H., Bonnamy S., Béguin F. Electrochemical storage of lithium multiwalled carbon nanotubes // Carbon. 1999. V. 37. P. 61-69.

67. Chang Y.C., Sohn H.J. Electrochemical impedance analysis for lithium ion intercalation into graphitized carbons // J.Electrochem. Soc. 2000. V. 147. № 1. P.50-58.

68. Shi H. Activated carbons and double layer capacitance //Electrochim. Acta. 1996. V. 41. №10. P. 1633-1639.

69. Leroux F., Méténier К., Gautier S., Frackowiak E., Bonnamy S., Béguin F. Electrochemical insertion of lithium in catalytic multi-walled carbon nano-tubes//J. of Power sources. 1999. V. 81-82. P. 317-322.

70. Frackowiak E., Béguin F. Carbon materials for the electrochemical storage ofenergy in capacitors//Carbon. 2001. V.39. P. 937-950.

71. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Казаринов B.E. Адсорбция ионов цезия и натрия на платине из смешанного электролита // Электрохимия. 1972. Т. 8. №9. С. 1373-1377.

72. Казаринов В.Е., Петрий О.А. Совместная адсорбция катионов цезия и натрия на платинированной платине.// Электрохимия. 1972. Т. 8. № 12. С. 1731-1739.

73. Свешникова Д.А., Казаринов В.Е., Петрий О.А. Изучение совместной адсорбции сульфат- и хлорид-ионов на платинированной платине в кислых растворах//Электрохимия. 1977. Т. 13. № 10. С.1505-1510.

74. Свешникова Д.А., Казаринов В.Е., Петрий O.A. Изучение совместной адсорбции иодид- и бромид-ионов на платинированной платине в щелочных растворах// Депонировано в ВИНИТИ 12 июля 1977. № 2785-77 Деп.

75. Свешникова Д.А. Исследование совместной адсорбции анионов на платинированной платине: Дис.канд. хим. наук; 02.00.05.-М., 1978.- 175 с.

76. Ban А., Schäfer A., Wendt Н. Fundamentals of electrosorption on activated carbon for wastewater treatment of industrial effluents// J. of applied electrochemistry. 1998. V. 28. P. 227-236.

77. Стражеско Д.Н., Тарковская И.А. Получение, структура и свойства сорбентов-Л.: Госхимиздат. 1959. С. 61-71.г

78. Biniak S., Szymanski G., Siedlewski J., Swiatkowski A. The characterizationof activated carbons with oxygen and nitrogen surface groups//Carbon. 1997. V. 35. №12. P. 1799-1810.

79. Anderson J. R. Structure of metallic catalysis-New York: Academic press. 1975. Chap. 2-258 p.

80. Takahashi K., Tagaya H.T., Higashitsuji K., Kitara S. Electrical phenomena atinterfaces//Eds. Kitahara A., Watanabe A.-New York: Dekker. 1984.-147 p.

81. Noh J., Schwarz J. Estimation of the point of zero charge of simple oxides bymass titration// J. of colloid and interface science. 1989.V.130. №1. P. 157164.

82. Noh J., Schwarz J. Effect of HN03 treatment of the surface acidity of activatedcarbons//Carbon. 1990. V. 28. №5. P. 675-682.

83. Bandosz Т., Jagiello J., Schwarz J. Comparison of methods to assess surfaceacidic groups on activated carbons//Anal. Chem. 1992. V.64. №8. P. 891-895.

84. Кузин И.А., Плаченов Т.Г., Таушканов В.П. Исследование углей, окисленных при низких температурах. В кн.: Получение, структура и свойства сорбентов. Л.:Госхимиздат. 1959. С. 86-93.

85. Кузин И.А. Получение, исследование свойств и применение окисленных углей. // Адсорбция и адсорбенты. 1974. Вып.2. С. 10-14.

86. Тарковская И.А., Гоба В.Е., Стражеско Д.Н. Кислотные свойства и химическая устойчивость протоногенных групп углей, окисленных различными окислителями. // Адсорбция и адсорбенты. 1976. Вып.4. С. 19-24.

87. Кульский Л.А., Гороновский И.Т., Когановский A.M., Шевченко М.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. В 2-х ч. 4.2. Киев: Наукова думка. 1980. 1206 с.

88. Дрибинский A.B., Штейнберг Г.В., Кукушкина И.А., Тарасевич М.Р.Исследование структуры и капиллярных свойств углеродных материалов. Активированные угли различного происхождения. //Электрохимия. 1984. Т.20. Вып. 6. С.790-797.

89. Kinoshita К. Carbon. Electrochemical and physico-chemical properties.-Wiley, New York. 1988. 502 p.

90. Zawadzki J. Infrared spectroscopy in surface chemistry of carbons. In: Chem.andPhys. of carbon. 1989. V. 21.P. 147-369.

91. Лыгин В.И., Ковалева H.B., Кавтарадзе H.H., Киселев A.B. Адсорбционные свойства и инфракрасные спектры саж.// Коллоид, журн. 1960. Т. 22. № 3. С. 334-339.

92. Donnet J.B., Hueber F., Perol N., Jager J. Etude physique de Paction sur le noir de carbone.// J. Chim. Phys. 1963. V.60. N 3. P. 426-432

93. Тарковская И.А., Ставицкая C.C., Тихонова Л.П., Стрелко B.B. Сорбция ионов металлов окисленными углями с различной ионообменной емко-стью.//Журн. физ. химия. 2002. Т.76. №2. С. 331-337.

94. Мейланов Р.П., Свешникова Д.А., Шабанов О.М. Кинетика сорбции в системах с фрактальной структурой.// Изв.вузов Сев.-Кав. Регион. Естественные науки. 2001. №1. С.63-66.

95. Meilanov R.P., Sveshnikova D.A., Shabanov О.М. Fraktal nature of sorption kinetics. // J. Phys. Chem. A 2002.V. 106. P. 11771-11774.

96. Мейланов Р.П., Свешникова Д.А., Шабанов О.М. Метод дифференциальных уравнений дробного порядка в описании кинетики сорбции.// Журн.физ.химии 2003 Т.77. №2,С. 260-264.

97. Мейланов Р.П., Свешникова Д.А., Шабанов О.М., Абшинова М.А. Анализкинетических данных адсорбции ионов с позиций концепции фракталов.// Вестник Даг. научн. центра. 2005. №20. С. 45- 49.

98. Тарковская И.А., Шевченко С.И., Гращенкова Л.И. Влияние природы ионита и концентрации макрокомпонента на поглощение микропримесей ионов Cs+ и Sr+ из концентрированных растворов NaCl//Yкр. хим. журн. 1973. Т. 39. №5. С. 420-423.

99. Джигола, Л.А. Сорбционная очистка водных объектов от цезия природ ным сорбентом.: Дисс.,. .канд. хим. наук. Махачкала: 2006. 120 с.

100. Юсупова (Рамазанова), A.A., Свешникова, Д.А., Рамазанов, А.Ш. Электросорбция соединений бора на активированных углях. I. Адсорбция бора на поляризованном активированном угле КМ-2 //Вестник Дагестан, гос. ун-та. Естественные науки. 2006. № 1. С. 38-45.

101. Юсупова, A.A., Свешникова, Д.А., Рамазанов, А.Ш., Хайбулаева, П.М. Электросорбция соединений бора на активированных углях. И. Адсорбция бора на активированных углях БАУ и ДАК.// Вестник Дагестан, гос. ун-та. Естественные науки. 2006. № 4. С. 101-105.