ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка сточных вод от ПАВ активными углями из "Физико-химические особенности очистки сточных вод от ПАВ" Изотермы сорбции ОП-7 осадками гидратов окиси алюминия и железа, сульфида меди и фосфата кальция однотипны и имеют сложный вид (рис. П1.1). Изотермы характеризуются тремя участками. [c.46] Уравнение (И1.1) может быть представлено прямой линией в координатах Ig m — Ig pa TB (рис. I1I.2). В логарифмических коорди-натаз деление изотерм на три участка сохраняется, удовлетворительное спрямление наблюдается только для первого и третьего участков. С помощью метода наименьших квадратов удалось установить, что спрямление указанным способом имеет наименьшую дисперсию, чем спрямление по другим типам изотерм (например, по изотерме Ленгмюра). Второй участок занимает промежуточную область изученных концентраций. [c.47] При формальном сходстве изотерм вида (П1.1) с изотермой Фрейндлиха между ними имеются существенные различия в числовых значениях параметра ф. Так, наиболее вероятные значения 1/ф для изотермы Фрейндлиха равны 0,2—0,5, а на первых участках полученных изотерм ф намного меньше единицы (табл. П1.1). [c.47] Согласно работам Гиллса с сотр., а также расчетам Ридила [78] значения ф 1 свидетельствуют об агрегации сорбируемого вещества на поверхности сорбента. В этом случае ф характеризует степень ассоциации молекул ОП-7 на поверхности. Это весьма вероятно, поскольку поверхностная концентрация превосходит объемную и в поверхностном слое создаются условия для ассоциации молекул ОП-7 в мицеллы, а в объеме раствора не происходит изменения свойств растворенного сорбата, распределяющегося между осадком и раствором. [c.49] На втором участке резкое уменьшение концентрации сорбированного вещества является следствием образования мицелл ОП-7 в объеме раствора. Мицеллообразование приводит к тому, что в точке ККМ происходит скачкообразное уменьшение концентрации частиц сорбата в растворе. В результате этого уменьшается и его содержание в твердой фазе. [c.49] На третьем участке сорбция сорбата осадками происходит из мицеллярных растворов. Значения ф 1 можно объяснить, по-видимому, частичной диссоциацией мицелл при переходе ПАВ в поверхностный слой. Возможна и их своеобразная упаковка, при которой одна мицелла занимает несколько сорбционных центров. [c.49] Система тщательно перемешивалась после отстаивания осадка концентрация фосфат-иона над осадком резко возрастала. Это свидетельствует о вытеснении анионами сульфокислот фосфат-ионов из осадка в раствор. [c.51] К сожалению, проверить эквивалентность обмена не представляется возможным, так как неизвестно молекулярно-весовое распределение сульфокислот, входящих в состав КП, и, следовательно, неизвестен их средний молекулярный вес. Кроме того, в состав КП входят и ароматические сульфокислоты, поэтому расчет среднего молекулярного веса невозможен, если даже будет известно молекулярно-весовое распределение сульфокислот. [c.51] На оксигидратных сорбентах также невозможно проверить правильность этого предположения, поскольку выделяющиеся в раствор в акте сорбции гидроксильные ионы нейтрализуются ионами водорода, получающимися при диссоциации сульфокислот в результате эквивалентного обмена образуются молекулы воды и pH раствора практически не изменяется. Однако общий вид изотерм как для фосфата кальция, так и для гидроокисных осадков дает основание полагать, что в обоих случаях взаимодействие протекает по одной и той же схеме. [c.51] Таким образом, неоднородность сорбента и сорбата ие дает возможности количественно описать изотерму сорбции КП неорганическими сорбентами. И все же, исходя из самых общих представлений о характере взаимодействия сорбат — сорбент и некоторых очевидных допущений, можно понять последовательность процессов, происходящих в этих системах. [c.51] Предположим, что первый участок изотермы, характеризующийся крутым подъемом и практически совпадающий с осью ординат, обусловлен взаимодействием молекул сорбата с группой изоэнергети-ческих центров сорбции. В результате большая часть молекул сорбата будет связана этими центрами (до полного насыщения сорбента по данной группе центров). [c.51] Здесь ki — константа распределения, зависящая от равновесной концентрации молекул г-того вида в растворе и, кроме того, являющаяся некоторой функцией температуры, эффективной поверхности сорбата и, наконец, изменения энергии молекул в результате их перехода из жидкой фазы в твердую. В опыте варьируются лишь концентрации распределяющегося вещества, поэтому остальные функциональные связи несущественны для нашего рассмотрения. Кроме того, необходимо допустить и независимость распределения одного вида молекул от присутствия в системе распределяющихся молекул других видов. На практике измеряется общее распределение сорбата безотносительно к его видовому составу. Следовательно, при анализе брутто-распределения видов молекул необходимо учитывать а) общие равновесные концентрацш сорбата в растворе и в твердой фазе б) долю молекул данного вида в растворе по отношению к общему равновесному количеству сорбата в растворе в) общую брутто-константу распределения. [c.51] Так как при переходе от одного вида к другому 0 1, по-видимому, изменяется мало, большое значение тангенса угла наклона прямой и, следовательно, К на первом участке может быть обусловлено только значительным сродством сорбата к сорбенту, т. е. 2 0. [c.52] Из экспериментальных данных следует, что эффективная поверхность изученных сорбентов по отношению к КП убывает в ряду фосфат кальция гидроокись магния гидрат окиси алюминия оксигидрат железа. [c.52] Следующий участок изотермы сорбции (см. рис. П1.3) отвечает практически постоянной сорбции при возрастающей концентрации молекул сорбата в растворе. Это постоянство указывает на то, что в системе происходит перераспределение видового состава сорбата в растворе путем вытеснения в раствор молекул сульфокислот с меньшим сродством к осадку. При этом значения констант распределения, характеризующие сорбцию частиц с высоким сродством, существенно уменьшаются за счет понижения энергии при переходе сорбата из раствора в твердую фазу. Заполнение новых центров сорбции еще пе происходит. [c.52] Растворимость пальмитата калия невелика, а при построении изотерм необходи.мо было исследовать значительный интервал изменения концентрации сорбата. Для увеличения растворимости пальмитата калия и получения достаточно концентрированных его растворов опыты проводили в водно-этанольной среде (40 объемных процентов этилового спирта и 60% воды). Ио даже и в этих условиях интервал изменения концентрации пальмитата калия пе превышал О—80 мг/л. [c.52] Иными словами, исследования проводили в области молекулярных растворов. [c.53] что и во всех случаях сорбционного равновесия в системе паль.митат калия — сорбат значение параметра ф меньше единицы. Таким образом, высказанная ранее точка зрения о возможной ассоциации в описываемых условиях молекул ПАВ на границе раздела фаз твердый сорбент — раствор справедлива, вероятно, и для этого случая. [c.53] Интересно сопоставить рассмотренные данные с данными о сорбции индивидуальных алкилсульфатов [81]. [c.53] Рассчитанные по уравнению (П1.8) значения Ki приведены в табл. ПГ2. Легко увидеть, что константы распределения алкилсульфатов резко увеличиваются с ростом длины углеводородной цепи и с понижением pH растворов. [c.53] Вернуться к основной статье