Өндірістік жəне ағын суларды тазартуда ионалмасу жəне сіңіру процестеріне қолдануға негізделген кеңінен таралған биологиялық тазарту құрылғысын орнату қажет. Иониттердің айтарлықтай қымбатқа түсуі, оларды ағын сулардан ауыр жəне түсті металдардан тазартуда кеңінен қолданылуына кедергі келтіруде. Сондықтан иониттердің синтезі үшін, ион алмастырғыш материалдарды алу əдістерін біршама жеңілдететінсоған байланысты олар арзанға түсетін жаңа мономерлерді іздеу өзекті мəселе болып отыр. Түсті металлургия зауыттарындағы қалдық сулардың құрамындағы негізгі элементке мыс жатады. Соған байланысты Сu2+ иондары бойынша іріктелген жаңа ион алмастырғыш материалдарды синтездеу əдісін жасау перспективті болып табылады.
Жұмыстың мақсаты – глицидилметакрилат пен олеин қышқылы негізіндегі жаңа фосфорқышқылды катиониттің СuSO4 ерітіндісінен Сu2+ иондарын сіңіруін зерттеу.
Нəтижелер жəне оларды талдау Құрамында екіншілік жəне үшіншілік амин топтары бар (АН-2Ф, АН-31, АВ-126) аниониттер Сu2+ ионы бойынша жоғары сіңіргіштікке қаблетті екені белгілі. [2] Жезқазған жəне Қалмақыр кен орындарынан күкірт қышқылы арқылы алынған ерітіндінің құрамындағы мыстың концентрациясы 1,50-6,25 г/л құрайды.
Құрамында амин тобынан басқа карбоксил топтары бар ионит АНКБ рН=4-5 ортасында Сu2+ иондарын бөліп алуда жақсы нəтиже көрсетті. Оның Сu2+ ионы бойынша сіңіру сыйымдылығы 120-160 мг/г. Жаңа фосфорқышқылды катионитпен КФ-ГМА-ОК СuSO4 модельді ерітіндісінен рН=4,6 ортасында Сu2+ иондарын бөліп алуда (1-сурет) оның сіңіру сыйымдылығы мыс концентрациясының жоғарылауынан артатынын көрсетті. Құрамында 2,5 г/л Сu бар ерітіндіден оның жұтылуы 63,6 мг/г мəніне жетеді. Бұдан рН>4 жағдайда өзінің бөліп алу қабілеті жағынан полиамфолиттен АНКБ төмен деген қорытындыға əкеледі.
Бірақ КФ-ГМА-ОК катиониттің сіңіру сыйымдылығының қышқылдық ортаға тəуелділігін зерттеу нəтижесінде Сu концентрациясы 2,8 г/л рН=2,7 ортасында Сu2+ иондарын жұтуда, оның сіңіру сыйымдылығы максималды мəніне (158,8 мг/г) жететіні анықталды. Көрініп тұрғандай катиониттердің КФ-ГМА-ОК ионогенді тобы дəл осы рН мəнінде диссоциацияланған. Ортаның қышқылдығының жоғарылауы кезінде сіңіру сыйымдылығының біршама төмендеуі протондардың (Н+ ) бəсекелес сорбциясымен түсіндіріледі.
Фосфорқышқылды катиониттің КФ-ГМА-ОК сульфат ерітініділерінен Сu2+ иондарын сіңіру изотермасы (жанасу уақыты 7 тəулік). 0 10 20 30 40 50 60 70 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 СЕ, мг/г Сравн.Сu, г/л 8 №6 (14) June 2020 2-сурет. Фосфорқышқылды катиониттің КФ-ГМА-ОК Сu2+ иондары бойынша сіңіру сыйымдылығының рН ортаға тəуелділігі. (СCu=2,8 г/л, жанасу уақыты 7-тəулік) Авторлар рН 4,5 тен 2,0-ге азайғанда аниониттердің АН-2Ф, АБ-16, ЭДЭ-10П, АВ-17, АН-18, АН25 жəне АН-23 сыйымдылығы 10 есе төмендейтінін атап көрсетті. [2].
Кеннен мысты выщелачиванияны күкірт қышқылымен жүргізетіндіктен, өндірістік қышқыл ағын суларынан бөліп алуда жаңа фосфорқышқылды катионитті КФ-ГМА-ОК қолдану, жоғарыда айтылған иониттерге қарағанда перспективті болып табылады. Сонымен қатар берілген катионит рН=2,7 тең құрамында 3,0 г/л Сu бар СuSO4 ерітіндісінен Сu2+ иондарын сіңіруде жоғары кинетикалық қасиеттер көрсетті. 3-ші суретте көрініп тұрғандай, тепе-теңдік жағдайы 5 сағатта, максималды сыйымдылығы 190,4 мг/г жетеді. Бұл көрсеткіш АНКБ аниониттерінен айтарлықтай жоғары. Осыған байланысты жаңа фосфорқышқылды катионитті КФ-ГМА-ОК Сu2+ ионы бойынша рН=2,7 өндірістік ағын суларды тазартуға ұсынуға болады.
Фосфорқышқылды катиониттің КФ-ГМА-ОК Сu2+ иондары бойынша сіңіру сыйымдылығының жанасу уақытына тəуелділігі. (СCu=2.0 г/л, рН=2,7) Сонымен, жаңа фосфорқышқылды катиониттің рН=2,7 СuSO4 қышқыл ерітіндісінен Сu2+ иондарын бөліп алу қабілеттілігі АНКБ полиамфолиттен жоғары екендігі анықталды.
Құрамында 3,0 г/л мыс бар ерітінідіден Сu2+ иондарын жұту кезінде катиониттің КФ-ГМА-ОК максималды сіңіру сыйымдылығының (190,4) мəні табылды.
