Оренбургский государственный университет

Исследование механизма конкурентной сорбции ионов германия и меди из хлоридных растворов анионитом АН-31

Соглашение № 22 от 30.06.2015.

Руководитель  — старший преподаватель кафедры химии Строганова Е.А.

Исследование сорбции ионов меди (II) в присутствии эквимолярных количеств германия показало существенный рост коэффициентов распределения и полной обменной емкости сорбента по ионам меди. При этом усредненные значения зарядов сорбируемых ионов меди и германия составили 0,5–0,4, что говорит о переходе в фазу сорбента преимущественно незаряженных форм гидроксокомплексов металлов, участвующих в процессе сорбции. Отношение коэффициентов распределения ионов германия и меди в системе ионит — раствор показало наибольшее сродство сорбента к ионам германия. Вместе с тем, введение меди в раствор германия снижает порог насыщения сорбента ионами германия и наоборот, сорбция ионов меди в присутствии германия протекает с повышением равновесных констант сорбции меди. Подобный синергетный эффект можно объяснить формированием ассоциатов ионных и незаряженных комплексов меди и германия, извлечение которых в фазу АН-31 может происходить в результате соосаждения в полостях сорбента либо в результате сорбции ионов германия с прикрепленными во второй координационной сфере ионами меди.

Физические методы исследования состояния ионов меди в фазе сорбента (ЭПР, ЭСДО) показали, что в процессе сорбции в фазе ионита стабилизируется несколько типов частиц: диаминоаквагидроксокомплексы [Cu(NR₃)₂(OH)₂(H₂O)₂], триаминоаквагидроксокомплексы [Cu(NR₃)₃(OH)(H₂O)₂], плоскоквадратные оксидные кластеры меди, а также оксидные димеры (–Cu–O–)₂. Локализация последних возможна как на поверхности, так и в полостях гранул ионита ввиду особенностей строения элементарной ячейки, а также благодаря гибкости полимерной матрицы ионообменной смолы.