197
Жұмыстың мақсаты органикалық және минералды құрылым түзгіш
полимерлер негізінде криогендеу әдісін қолданып криокомпозициялық
сорбенттер алу мүмкіндігін зерттеу.
Криокомпозициялық материал алу, оның қасиеттерін
алдын-ала болжау
үшін
композициялық
материал
құрамдастарының
өзара
әрекеттесу
заңдылықтарын білу қажет. Осыған байланысты, бұл жұмыста табиғи
бейорганикалық полимер - Маңырақ бентонит сазы және табиғи ақуыздық
полимер – желатин негізіндегі криогельдер алуға талпыныс жасалды.
Криогельдердің тұрақтылығына, сорбциялық қасиеттеріне байланысты, оларды
ауыр металдарды сорбциялау үшін сорбенттер ретінде қарастыру мүмкіндіктері
зерттелді. Тепе-теңдік ісіну, сканерлік-электрондық микроскопия, ИК-
спектроскопия әдістерін қолдана отырып,
бентонит сазы мен желатин
арасындағы әрекеттесу табиғаты, механизмі кинетикалық тұрғыдан анықталды.
Алынған криокомпозициялық материалдардың ағынды суларды ауыр
металдардан тазарту үшін сорбент ретінде қолдану мүмкіндігі зерттелді. Ол
үшін бұл жұмыста мыс иондарының аталмыш композицияға сорбциялану
қабілеті қарастырылды.
Жұмыста Шығыс Қазақстан облысының Маңырақ жерінің бентонит сазы
қолданылды.
Тағамдық желатин ГОСТ: 11 293-89 Марка П-11 қосымша тазартусыз
қолданылған.
CuSO
4
x 5H
2
O – қосымша тазартусыз қолданылған.
Зерттеуге мыс ионының 5, 10, 20 мкг/мл концентрациялы ерітінділері
және 10, 13, 15 %-дық желатин-бентонит сазы негізіндегі композициялар
алынды.
Полимерлік криогельдердің металл ионын сорбциялау қасиеті атомдық-
абсорбциялық спектрофотометр (shimadzu AA 6200) көмегімен зерттелді.
Тепе-теңдік ісіну нәтижелері бойынша (1 сурет),
мыс тұзы ерітіндісінде
композициялық гельдің қатты жиырылатыны байқалады. Оның себебін
түсіндіру үшін мүмкін болатын әрекеттесу механизмін талдайық. Композит
құрамындағы саз бөлшектері теріс зарядты. Сондай-ақ, сулы ерітіндіде желатин
қышқылдық қасиет көрсетеді (рН 4,8). Яғни екі компонент те теріс зарядты.
Осы тұрғыдан композит материалы мен Cu
2+
катиондары электростатикалық
байланысып, комплекс түзеді деуге болады. Бұл гельдің ісіну дәрежесін
төмендететіні түсінікті. Сонымен бірге, композит құрамында электродонорлық
–ОН, -NH
2,
СО-NH топтары бар екенін ескерсек,
композит пен Cu
2+
арасында
координациялық
байланыс
орнайтыны
анық.
Қорыта
айтқанда,
электростатикалық және координациялық байланыстар есебінен композит- Cu
2+
комплексі түзіледі.
1 сурет – Желатин-саз криогелінің ісіну кинетикасы
198
Желатин-саз 50:50, су (1), 5 (2), 10 (3), 20 (4) мкг/мл мыс ерітіндісі
Желатин-саз криогелінің мыс ерітінділеріндегі ісіну нәтижелері бойынша
криогельдің құрамында желатин мөлшерінің көбеюмен ісінудің артатындығы
байқалды (2-сурет). Бұл композиттің ісінуінде желатин басым рөл
атқаратынын көрсетеді.
2-сурет. Желатин-саз криогелінің мыс ерітіндісіндегі ісіну кинетикасы
15% желатин:бентонит 1-25:75, 2-50:50, 3-75:25, С 20мкг/мл
Саздың композициядағы мөлшері өскен сайын сорбция мөлшерінің
жоғарылауы байқалады (сурет 3). Бұның себеі саздың сорбциялық қабілетінің
жоғарылығымен байланысты. Ол композициядағы
саздың теріс зарядтарымен
металл иондарының электростатикалық байланыстар арқылы саздың
сорбциялаудаға рөлі басымдығын куәландырады.
200
Сонымен, зерттеу нәтижелері алынған криокомпозициялық гельдер суды
мыс катиондарынан тазалауға пайдаланылатын сорбенттер ретінде қолдануға
тиімді материал деп болжауға болады.
Достарыңызбен бөлісу: