Максимальная сорбция цинка и свинца бентонитом при различных значениях pH
Статья в выпуске: 1 т.209, 2012 года.
Бесплатный доступ
Проведено исследование максимальной сорбции цинка и свинца бентонитом при рН = 2,0; 7,0; 8,0 и последовательном изменении рН с 2,0 до 8,0. Максимум сорбции цинка отмечен при рН = 8,0; свинца при рН = 2,0. Изучены особенности сочетанной сорбции цинка и свинца.
Похожие статьи в разделе Mедицинские науки
Короткий адрес: https://sciup.org/14287480
IDS: 14287480 | УДК: 619.615.9:549.25/28
Maximal sorption of zinc and lead by bentonite at various meaning of pH
The maximal sorption of zinc and lead is studied for bentonite at pH = 2,0; 7,0; and 8,0. The optimum for zinc is at pH = 8,0 and for lead -2,0.
Текст научной статьи Максимальная сорбция цинка и свинца бентонитом при различных значениях pH
Катионно-обменные свойства слоистых алюмосиликатов изучены достаточно хорошо. В наших исследованиях сравнительное изучение высокодисперсных (2-6 мкм) минеральных сорбентов in vitro и in vivo показало преимущество бентонита в отношении сорбции свинца и кадмия.[1] Для эффективного применения бентонита в рационах животных с целью профилактики отравлений тяжелыми металлами необходимы сведения о максимальной сорбции металлов при различных pH среды.
Целью исследований являлось изучение максимальной сорбции бентонитом свинца и цинка в кислой , нейтральной и щелочной среде , а также при последовательных изменениях pH от 2,0 до 8,0, что соответствует значениям кислотно - щелочного градиента в условиях желудочно - кишечного тракта животных .
Материалы и методы . Для исследований использовали бентонит с дисперсностью частиц 2-6 мкм и удельной поверхностью 1783,6 м 2/ г . Изучение сорбционных характеристик в отношении свинца и цинка провели методом Горового Л . Ф . и Косякова В . Н . (2002). Каждое определение проводили на 5 параллельных пробах . Содержание свинца и цинка в пробах определяли методом атомно – абсорбционной спектрометрии . На основе полученных результатов рассчитали сорбцию элементов на 1 кв . м удельной поверхности сорбента . Схема проведения экспериментов представлена в табл .1.
1. Схема проведения экспериментов
|
Вариант |
Условия эксперимента ( перемешивание 30 мин при 20 ̊ С + промывание 2 раза по 100 мл Н 2 О + сжигание + спектрометрия |
|
1 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мл Н 2 О (pH = ,0) |
|
2 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мл Н 2 О + HCl (pH = 2,0) |
|
3 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мл Н 2 О + HCl (pH = 2,0) перемешивание 30 мин + Na OH до pH = 8,0 и перемешивание 30 мин |
|
4 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мл Н 2 О + Na OH (pH = 8,0) |
|
5 |
Контроль по Zn: 100 мг Zn + 100 мл Н 2 О (pH = 7,0) |
|
6 |
1 г бентонита + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О (pH = 7,0) |
|
7 |
1 г бентонита + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О + HCl (pH = 2,0) |
|
8 |
1 г бентонита + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О + HCl (pH =2,0) перемешивание 30 мин + Na OH до pH =8,0 и перемешивание 30 мин |
|
9 |
1 г бентонита + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О + Na OH (pH =8,0) |
|
10 |
Контроль по Pb: 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О (pH =7,0) |
|
11 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О (pH =7,0) |
|
12 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О + HCl (pH =2,0) |
|
13 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О + HCl (pH =2,0) перемешивание 30 мин + Na OH до pH =8,0 и перемешивание 30 мин |
|
14 |
1 г бентонита + 100 мг Zn + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О + Na OH (pH =8,0) |
|
15 |
Контроль по Zn и Pb: 100 мг Zn + 100 мг Pb + 100 мл Н 2 О (pH =7,0) |
Результаты исследований . Проведенные исследования показали , что цинк в кислой и нейтральной среде максимально сорбируется бентонитом в пределах 4,345 – 4,362 мг / г ( табл .2).
При последовательном изменении pH с 2,0 до 8,0 сорбция цинка повышается в 3 раза, а в щелочной среде (вариант 4) установлена максимальная сорбция цинка – 29,730 мг/г. Следовательно, бентонит связывает цинк, в основном, в кишечнике животных.
2. Максимальная сорбция цинка и свинца бентонитом при различных значениях pH
|
Вариант |
Металлы |
Сорбция |
|
|
мг / г |
мкг / м 2 |
||
|
1 |
Zn |
4,362 |
2,446 |
|
2 |
Zn |
4,345 |
2,436 |
|
3 |
Zn |
12,587 |
7,057 |
|
4 |
Zn |
29,730 |
16,668 |
|
5 |
Контроль |
- |
- |
|
6 |
Pb |
1,751 |
0,982 |
|
7 |
Pb |
53,502 |
29,996 |
|
8 |
Pb |
2,209 |
1,238 |
|
9 |
Pb |
2,565 |
1,438 |
|
10 |
Контроль |
- |
- |
|
11 |
Pb Zn |
96,484 21,191 |
54,095 11,881 |
|
12 |
Pb Zn |
62,500 27,597 |
35,041 15,473 |
|
13 |
Pb Zn |
12,825 33,613 |
7,190 18,845 |
|
14 |
Pb Zn |
49,042 33,047 |
27,496 18,528 |
|
15 |
Контроль |
- |
- |
В отношении свинца максимальная сорбция установлена при pH = 2,0 – 53,502 мг / г . В нейтральной , щелочной среде , а также при последовательном изменении pH с 2,0 до 8,0 сорбция свинца минимальна и составляет 1,751 - 2,565 мг / г . Это означает , что свинец связывается с бентонитом в желудке животных , но по мере изменения pH в щелочную сторону значительная часть адсорбированного свинца освобождается .
Изучение сочетанной сорбции цинка и свинца при одинаковой концентрации показало , что максимально бентонит связывает свинец при pH = 7,0 - 96,484 мг / г . При этом сорбция цинка также высока - 21,191 мг / г . В кислой среде (pH = 2,0) сорбция свинца снижается до 62,500 мг / г , а цинка повышается до 27,597 мг / г .
При последовательном изменении pH с 2,0 до 8,0 сорбция свинца снижается в 5 раз и составляет 12,825 мг / г , тогда как сорбция цинка достигает своего максимума – 33,613 мг / г .
Сочетанная сорбция свинца и цинка при их одинаковой концентрации в щелочной среде составляет для Pb - 49,042 и для Zn -33,047мг/г. Следовательно, в условиях желудочно-кишечного тракта животных бентонит активизируется на фоне присутствия различных тяжелых металлов и может быть эффективным сорбентом катионов токсичных элементов.
Заключение . Результаты исследований показали , что бентонит при изменении pH среды связывает свинец и цинк с различной интенсивностью . Установлены оптимальные параметры pH для свинца – 2,0, а цинка - 8,0. Сочетанная сорбция тяжелых металлов в целом повышает активность бентонита . Полученные сведения имеют определенную ценность при практическом использовании бентонита в рационах животных с целью профилактики отравлений животных солями тяжелых металлов .
ЛИТЕРАТУРА : 1. Буланкова С . Р ., Изыскание сорбентов для нейтрализации тяжелых металлов / С . Р . Буланкова , Р . У . Бикташев , С . А . Софронова , В . А . Конюхова // Материалы междунар . науч - практ . конф ., посвящ . 50- летию ФЦТРБ – 8–10 декабря 2010, Казань – С . 15-16. 2. Горовой Л . Ф . Сорбционные свойства хитина и его производных / Л . Ф . Горовой , В . Н . Косяков // В кн .: Хитин и хитозан . Получение , свойства и приминение .- М .: Наука , 2002.-368 с . – С . 217 – 246.
МАКСИМАЛЬНАЯ СОРБЦИЯ ЦИНКА И СВИНЦА БЕНТОНИТОМ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ pH
Буланкова С . Р .
Резюме
Проведено исследование максимальной сорбции цинка и свинца бентонитом при рН = 2,0; 7,0; 8,0 и последовательном изменении рН с 2,0 до 8,0. Максимум сорбции цинка отмечен при рН = 8,0; свинца при рН = 2,0. Изучены особенности сочетанной сорбции цинка и свинца .
MAXIMAL SORPTION OF ZINC AND LEAD BY BENTONITE AT VARIOUS MEANING OF pH
Bulankova S.R.
