Гематит — сорбент ионов кобальта (II)

Экспериментально изучена адсорбция ионов кобальта (II) на оксидном сорбенте железа (III) при различных концентрациях ионов кобальта (II) и рН. Определены константы кислотно-основных равновесий на границе оксид--электролит методами потенциометрического титрования и отдельных навесок по зависимости электрокинетического потенциала от рН. Предложено описывать адсорбционные зависимости с позиции кислотно-основной теории адсорбции. Установлено, что адсорбция ионов кобальта (II) зависит от концентрации этих ионов и слабо зависит от природы сорбента (Fe₂O₃). Процесс адсорбции ионов Со (II) на Fe₂O₃ происходит при более низких рН, чем рН осаждения оксидов и гидроксидов кобальта. Адсорбция слабо зависит от точки нулевого заряда изучаемых сорбентов. Оптимальные значения рН начала осаждения оксидов и гидроксидов составляют 4,5--6,5 в зависимости от концентрации ионов кобальта

Литература

[1] James R.O., Healy T.W. Adsorption of hydrolysable metal ions at the oxide--water interface. I. Co (II) adsorption on SiO2 and TiO2 as model systems // J. Colloid Interface Sci. 1972. Vol. 40. Iss. 1. Р. 42–52. DOI: 10.1016/0021-9797(72)90172-5

[2] James R.O., Healy T.W. Adsorption of hydrolyzablemetal ions at the oxide--water interface. II. Charge reversal of SiO2 and TiO2 colloids by adsorbed Co (II), La (III), and Th (IV) as model systems // J. Colloid Interface Sci. 1972. Vol. 40. Iss. 1. Р. 53–64. DOI: 10.1016/0021-9797(72)90173-7

[3] James R.O., Healy T.W. Adsorption of hydrolysable metal ions at the oxide--water interface. III. A thermodynamic model of adsorption // J. Colloid Interface Sci. 1972. Vol. 40. Iss. 1. Р. 65–81. DOI: 10.1016/0021-9797(72)90174-9

[4] Blesa M.A., Larotonda R.M., Maroto A.J.G., Regazzoni A.E. Behaviour of cobalt (III) in aqueous suspensions of magnetite // J. Colloid Interface Sci. 1982. Vol. 5. Iss. 3. P. 197–207. DOI: 10.1016/0166-6622(82)80078-4

[5] Tewari P.H., Campbell A.B., Lee W. Adsorption of Co2+ by oxides from aqueous solution // Can. J. Chem. 1972. Vol. 50. P. 1642–1648. DOI: 10.1139/v72-263

[6] Tamura H., Matijevic E., Meites L. Adsorption of Co2+ ions on spherical magnetite particles // J. Colloid Interface Sci. 1983. Vol. 92. Iss. 2. P. 303–314. DOI: 10.1016/0021-9797(83)90152-2

[7] Healy T.W., James R.O., Cooper R. The adsorption of aqueous Co (II) at the silica--water interface // Adsorption of aqueous Co (II). American Chemical Society, 1967. P. 62–73. DOI: 10.1021/ba-1968-0079.ch006

[8] Tetrahedral Co (II) coordination in a-type cobalt hydroxide: rietveld refinement and X-ray absorption spectroscopy / R. Ma, Zh. Liu, K. Takada, K. Fukuda, et al. // Inorg. Chem. 2006. Vol. 45. No. 10. P. 3964–3969. DOI: 10.1021/ic052108r

[9] Rengaraj S., Moon S.H. Kinetics of adsorption of Co (II) removal from water and wastewater by ion exchange resins // Water Res. 2002. Vol. 36. Iss. 7. P. 1783–1793. DOI: 10.1016/S0043-1354(01)00380-3

[10] Марченко З. Фотометрическое определение элементов. М.: Мир, 1971. 501 с.

[11] Пятницкий И.В. Аналитическая химия кобальта. М.: Наука, 1965. 261 с.

[12] Батлер Д.Н. Ионные равновесия. Л.: Химия, 1973. 446 с.

[13] Альберт А., Сержент Е. Константы ионизации кислот и оснований. М.: Химия, 1964. 179 с.

[14] Кокарев Г.А., Колесников В.А., Губин A.Ф. Точки нулевого заряда оксидов в водных растворах электролитов // Электрохимия. 1982. Т. 18. № 4. С. 466–470.

[15] О сорбции неорганических ионов на электроде Со3О4 из водных растворов электролитов / Г.А. Кокарев, В.А. Колесников, Й. Борш и др. // Электрохимия. 1984. Т. 20. № 4. С. 547–550.

[16] Кокарев Г.А., Колесников В.А., Губин А.Ф. Исследование адсорбции катионов щелочных и щелочноземельных металлов на электроде Со3О4 из водных растворов электролитов // Электрохимия. 1984. Т. 20. № 4. С. 972–975.

[17] Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Введение в электрохимическую кинетику. М.: Высшая школа, 1983. 401 с.

[18] Hesleitner P., Babic D., Kallay N. Adsorption at solid/solution interfaces. 3. Surface charge and potential of colloidal hematite // Langmuir. 1987. Vol. 3. No. 5. P. 815–820. DOI: 10.1021/la00077a041

[19] Sten P., Puhakka E., Ikavalko E. Adsorption studies on iron oxides with reference to the oxide films formed on material surfaces in nuclear power plants // VTT Research Notes. 2002. № 2182. P. 1–37.

[20] Westall J., Hohl H. A сomparison of electrostatic models for the oxide/solution interface // Adv. Colloid Interface Sci. 1980. Vol. 12. Iss. 4. P. 265–294. DOI: 10.1016/0001-8686(80)80012-1

[21] Barrow N.J., Bowden J.W.A. A comparison of models for describing the adsorption of anions A on a variable charge mineral surface // J. Colloid Interface Sci. 1987. Vol. 119. Iss. 1. P. 236–250. DOI: 10.1016/0021-9797(87)90263-3

[22] Hayes K.F., Leckie J.O. Modeling ionic strength effects on cation adsorption at hydrous oxide/solution interfaces // J. Colloid Interface Sci. 1987. Vol. 115. Iss. 2. P. 564–572. DOI: 10.1016/0021-9797(87)90078-6

[23] The interaction of metal oxide surfaces with complexing agents dissolved in water / M.A. Blesa, A.D. Weiss, P.J. Morando, et al. // Coord. Chem. Rev. 2000. Vol. 196. Iss. 1. P. 31–63. DOI: 10.1016/S0010-8545(99)00005-3

[24] Якушева Е.А., Горичев И.Г., Атанасян Т.К., Лайнер Ю.А. Кислотно-основная модель растворения оксидов кобальта в кислых средах // Химическая технология. 2009. Т. 10. № 9. С. 553–562.