Титрование слабоосновных волокнистых анионитов в присутствии комплексообразующих двухвалентных катионов

Получены кривые потенциометрического титрования полностью протонизированных волокнистых ионитов гидроксидом калия на фоне 1 М KCl в присутствии хлоридов Ni²⁺, Со²⁺, Сu²⁺ и Ca²⁺. Иониты были получены модификацией промышленного полиакрилонитрильного волокна диэтилентриамином и триэтилентетраамином, преимущественно содержали функциональные группы R-CO-NH-(CH2CH2NH)nH (n = 2 или 3) и небольшое количество карбоксильных групп. Из полученных данных рассчитана сорбция Ni²⁺, Со²⁺, Сu²⁺ и Ca²⁺ ионитами в зависимости от рН среды. Установлено, что исследованные иониты с высокой селективностью сорбируют ионы тяжелых металлов в широком интервале кислотности растворов (рН 2–9) благодаря образованию металл-полимерных комплексов с полиаминными функциональными группами. Максимальная сорбционная емкость составляет 1,5–2,7 и 4–5 мэкв/г для ионитов с n = 2 и 3 соответственно.

1. Синтез аминокарбоксильных ионитов на основе полиакрилонитрильного волокна / И. О. Мельников [и др.] // Вода: химия и экология. – 2015. – № 6. – С. 29–38.

2. Солдатов, В. С. Новые фильтрационные материалы для очистки воздуха в электронной промышленности / В. С. Солдатов, Е. Г. Косандрович // New Electrical and Electronic Technologies and their Industrial Implementation: Proc. of the 5th International conference (NEET-2007), Zakopane, Poland, 12–15 June, 2007. – Zakopane, 2007. – С. 55.

3. Общеобменная вентиляция с рециркуляционной очисткой воздуха в животноводческих помещениях / В. Н. Гутман [и др.] // Механизация и электрификация сельского хозяйства: Межведом. темат. сб. – 2009. – Вып. 43, № 2. – С. 80–88.

4. Салдадзе, К. М. Комплексообразующие иониты / К. М. Салдадзе, В. Д. Копылова-Валова. – М.: Химия, 1980. – 335 с.

5. Мясоедова, Г. В. Применение комплексообразующих сорбентов ПОЛИОРГС в неорганическом анализе / Г. В. Мясоедова // Журн. аналит. химии. – 1990. – Т. 45, № 10. – С. 1878–1887.

6. Исследование сорбции некоторых металлов на синтезированных комплексообразующих ионитах / Ф. Б. Эшкурбонов [и др.] // Высокомол. соед. – 2015. – Т. 58, № 10. – С. 85–89.

7. Челнакова, П. Н. Определение устойчивости ионитных комплексов при сорбции катионов меди слабоосновным анионитом АМ-7 / П. Н. Челнакова, В. А. Колодяжный, Е. С. Волкова // Журн. физ. химии. – 2008. – Т. 82, № 12. – С. 2353–2357.

8. Soldatov, V. S. Synthesis, structure and properties of new fibrous ion exchangers / V. S. Soldatov, A. A. Shunkevich, G. I. Sergeev // Reactive Polymers, Ion Exchangers, Sorbents. – 1988. – Vol. 7, N 1-2. – P. 159–172. https://doi.org/10.1016/0167-6989(88)90136-5

9. Сорбция никеля (II) и кобальта (II) из аммонийных растворов волокнистым ионитом с иминодиацетатными группами / В. С. Солдатов [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2010. – № 3. – С. 64–69.

10. Селективное выделение меди и цинка из модельных растворов шахтных вод волокнистыми ионитами / В. С. Солдатов [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2011. – № 2. – С. 41–45.

11. Титрование хелатообразующего волокнистого сорбента в присутствии комплекс-образующих двухвалентных катионов / В. С. Солдатов [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2021. – Т. 57, № 3. – С. 263–269. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-3-263-269

12. Polymer supported inorganic nanoparticles: characterization and environmental applications / L. Cumbel [et al.] // Reactive Polymers, Ion Exchangers, Sorbents. – 2003. – Vol. 54, N 1–3. – P. 167–180. https://doi.org/10.1016/s1381-5148(02)00192-x

13. A new hybrid (polymer/inorganic) fibrous sorbent for arsenic removal from drinking water / O. M. Vatutsina [et al.] // Reactive Polymers, Ion Exchangers, Sorbents. – 2007. – Vol. 67, N 3. – P. 184–201. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2006.10.009

14. Kosandrovich, E. G. Fibrous ion exchangers / E. G. Kosandrovich, V. S. Soldatov // Ion exchange technology I: theory and materials / Inamuddin Dr. Mohammad Luqman (eds.). – UK: Springer, 2012. – P. 299–371. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1700-8_9

15. Soldatov, V. S. Acid-base properties of ion exchangers. II. Determination of the acidity parameters of ion exchangers with arbitrary functionality / V. S. Soldatov, Z. I. Sosinovich, T. V. Mironova // Reactive Polymers, Ion Exchangers, Sorbents. – 2004. – Vol. 58. – N 1. – P. 13–26. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2003.11.004

16. Зеленковский, В. М. Компьютерное моделирование структуры полимерных ионитов: дис. ... д-ра хим. наук: 02.00.04 / В. М. Зеленковский. – Минск, 2012. – 327 л.

17. Бьеррум, Я. Образование аминов металлов в водном растворе: теория обратимых ступенчатых реакций / Я. Бьеррум; пер. с англ. Г. Ф. Губской, Г. С. Терешина; под ред. И. В. Тананаева. – М.: Ин. лит-рa, 1961. – 308 с.