INVESTIGATION OF THE REACTIVITY OF THE SURFACE OF A CARBON-CONTAINING SILICATE SORBENT OF PLANT ORIGIN

Abstract

В настоящей работе изучен новый эффективный сорбент, полученный путем термической обработки рисовой лузги. Представлены результаты элементного (EDX) анализа образца сорбента. С целью объяснения и прогнозирования химического поведения сорбента и его реакционной способности в отношении ионов тяжелых металлов, исследован функциональный состав данного сорбента методами потенциометрического титрования и ИКспектроскопии. Установлено, что полученный сорбент представляет собой гетерофункциональный полиэлектролит, содержащий кислотные центры различных типов. В нем присутствуют сорбционно-активные группы, оставшиеся от исходной лузги, а также принадлежащие углю и кремнезему. На поверхности сорбента обнаружены карбоксильные группы, спиртовые и фенольные гидроксилы, силанольные и другие функциональные группы, которые выступают в роли активных центров сорбции. Эти центры сорбции могут находиться в сорбенте в виде реакционноспособных фрагментов частично разложившихся органических соединений: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Кроме того, в составе исследуемого образца сорбента выявлено значительное количество диоксида кремния, проявляющего химическую активность по отношению к полярным и ионным соединениям. Функциональные группы сорбента, обнаруженные в результате обработки pK-спектра, в целом, соотносятся с результатами ИК-спектроскопии. Определена общая кислотность сорбента. В рамках проделанной работы изучены его сорбционные свойства по отношению к ионам меди (II) и цинка (II). Установлено, что в процессе сорбции ионов металлов данным сорбентом pH водного раствора снижается, что указывает на ионообменный характер сорбции. Обнаружено, что изменение кислотности среды в процессе сорбции зависит от начальной концентрации ионов металлов в растворе.