[1]Способ извлечения аниона молибдена (VI) из водного раствора относится к области извлечения веществ ионообменными материалами и может быть использован для очистки промышленных и бытовых стоков, а также в сельскохозяйственном производстве.
[2]Известен способ сорбции Mo (VI) на активированном угле [Polyhedron, 1989 - 8, №1, с.71-76].
[3]Недостатком способа является то, что для сорбции использовали относительно дорогой сорбент, кроме того, сорбция исследовалась в зависимости от pH исходного раствора, и не учитывалось изменение pH в процессе сорбции, что влияет на результаты сорбции.
[4]Наиболее близким техническим решением является способ извлечения ионов молибдена (VI) из водного раствора сорбцией семенами клевера и люцерны, включающий обработку сорбента и раствора, контакт раствора и сорбента [патент 2125023 РФ, C02F, 1999].
[5]Недостатком способа является то, что неизвестны условия и результаты сорбции молибдена (VI) кожицей фасоли. Кроме того, не выяснено влияние концентрации исходного раствора на результаты сорбции, исследована лишь сорбция молибдена (VI) из слабоконцентрированного водного раствора с концентрацией 100 мг/дм3 по MoO3.
[6]Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрой и эффективной сорбции молибдена (VI) из водного раствора с использованием недорогих материалов, продуктов и отходов сельскохозяйственного производства.
[7]Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является экономичность процесса сорбции молибдена (VI) из водного раствора за счет использования отходов сельскохозяйственного производства.
[8]Данный технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения молибдена (VI) из водного раствора сорбцией, включающем обработку сорбента и раствора, контакт раствора и сорбента, в качестве сорбента используют кожицу фасоли, сорбцию ведут при pH=2-4 за время менее 3 часов.
[9]Сущность способа поясняется графиками, изображенными на фиг.1-5, где даны результаты сорбции молибдена (VI) кожицей фасоли в виде зависимости остаточной концентрации, мг/дм3 Mo (VI), от величины pH, времени сорбции, ч, и исходной концентрации, мг/дм3 Mo (VI), и предварительной обработки сорбента, а также изотермой сорбции - зависимостью от равновесной концентрации, мг/дм3 Mo (VI), СОЕ, мг/г, сорбционной обменной емкости сорбента в мг Mo (VI), сорбированных 1 г кожицей фасоли в равновесном состоянии.
[10]Для исследования использовали семена фасоли урожая 2009 г. Предварительно сорбент в течение суток выдерживали в 0,1 н. растворах H2SO4 или NaOH либо в дистиллированной воде.
[11]Сорбцию молибдена (VI) осуществляли из 100 см3 исходного раствора Na2MoO4, масса сорбента 1 г, температура комнатная.
[12]Сорбцию проводили в статических условиях при непрерывном перемешивании, в процессе сорбции поддерживали заданное значение pH раствора непрерывной нейтрализацией раствора щелочью NaOH или кислотой H2SO4. Коррекцию величины pH до заданного значения осуществляли в пределах трех часов и через сутки от начала сорбции. Концентрацию иона металла определяли на фотоколориметре марки КФК-3, кислотно-основные характеристики раствора контролировали pH-метром марки pH-121.
[13]Примеры конкретного выполнения способа.
[15]На фиг.1 даны результаты сорбции молибдена (VI) из водного раствора кожицей фасоли, предварительно обработанного дистиллированной водой, в виде зависимости остаточной концентрации молибдена (VI) от величины pH раствора и времени сорбции. Концентрация исходного раствора 1,111-1,155 мг/дм3 Mo (VI). Цифрами указано время сорбции, ч. Видно, что сорбция осуществляется за время не более 3 часов. Сорбция осуществляется при pH=1-4, лучшие результаты получены при pH=2, СОЕ=70 мг/г.
[17]На фиг.2 даны результаты сорбции молибдена (VI) из водного раствора кожицей фасоли, предварительно обработанного 0,1 н. раствором H2SO4, в виде зависимости остаточной концентрации молибдена (VI) от величины pH раствора и времени сорбции. Концентрация исходного раствора 1,111-1,155 мг/дм3Mo (VI). Цифрами указано время сорбции, ч. Видно, что сорбция осуществляется за время не более 3 часов. Сорбция осуществляется при pH=1-5, лучшие результаты получены при pH=2 и 4 СОЕ=37-42 мг/г.
[19]На фиг.3 даны результаты сорбции молибдена (VI) из водного раствора кожицей фасоли, предварительно обработанного 0,1 н. раствором NaOH, в виде зависимости остаточной концентрации молибдена (VI) от величины pH раствора и времени сорбции. Концентрация исходного раствора 1,111-1,155 мг/дм3Mo (VI). Цифрами указано время сорбции, ч. Видно, что сорбция осуществляется за время не более 3 часов. Сорбция осуществляется при pH=1-5, лучшие результаты получены при pH=2, СОЕ=61 мг/г.
[21]На фиг.4 дана зависимость остаточной концентрации от времени сорбции и исходной концентрации раствора от времени сорбции при водной обработке сорбента при времени сорбции до 3 часов и pH=2. Цифрами указана начальная концентрация раствора в г/дм3.
[22]Из данных фиг.4 следует, что при данной предварительной обработке сорбента и комнатной температуре результаты сорбции зависят от величины pH, времени сорбции (равновесие наступает при pH меньше 3 часов) и исходной концентрации раствора.
[23]На фиг.5 по данным фиг.4 дана изотерма сорбции - зависимость СОЕ, мг/г, от равновесной концентрации раствора Сравн, мг/дм3, при pH=2 и времени сорбции 3 часа. На графике показана также аналитическая зависимость СОЕ=18,97 ln (Сравн) - 66,74.
[24]Из данных фиг.5 следует, что при концентрации исходного раствора Сисх≥3 г/дм3 наступает насыщение кожицы фасоли ионами Mo (VI), при котором СОЕ=86 мг/г.
[25]Аналогичные результаты получены для сорбента, предварительно обработанного 0,1 н. раствором щелочи.
[26]Предлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет более высокие показатели сорбции иона Мо (VI) и большую скорость сорбции.
