Динамическое концентрирование ионов Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) на сильносшитых карбоксильных катионитах и создание тест-систем для анализа питьевых вод
Введение…………………………………………………….…………………………4
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР……………………………………………..11
1.1 Краткая характеристика состава природных вод, состояния ионов Mn2+,
Co2+, Ni2+, Cu2+ в водах и их роли при оценке качества
воды…………………………………………………………………………………..11
1.2 Методы концентрирования микроэлементов при их определении в
природных водах……………………………………………………………………15
1.3 Характеристика карбоксильных катионитов различной структуры и их
физико-химических свойств…………………………………………………….…17
1.4 Избирательность сорбции ионов Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ карбоксильными
катионитами в статических условиях ………………………………………….…21
1.5 Динамика сорбции ионов в неподвижном слое ионита ……………………..27
1.6 Химические тест-системы для анализа природных вод на содержание ионов
Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ ………………………………………….…………………….33
Заключение…………………………………………………………………………..39
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ…………………………………..…41
2.1 Краткое описание карбоксильных катионитов КБ-2Э и Токем-250………..41
2.2 Исходные реактивы……………………………………………………….……42
2.3 Приборы и оборудование……………………………………………………….42
2.4 Методики количественного определения ионов металлов в
растворах…………………………………………………………………………….42
2.5 Методики исследования сорбционных свойств катионитов КБ-2Э и Токем-
250 в равновесных и динамических условиях…………………………………….43
ГЛАВА 3. СОРБЦИОННОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ИОНОВ Mn2+, Co2+, Ni2+,
Cu2+ КАРБОКСИЛЬНЫМИ КАТИОНИТАМИ КБ-2Э И ТОКЕМ-250 В
РАВНОВЕСНЫХ УСЛОВИЯХ…………………………………………………….48
3.1 Физико-химические свойства катионитов КБ-2Э и Токем-250……………..48
3.2 Кислотно-основные свойства катионитов КБ-2Э и Токем-250……………….49
3.3 Избирательность сорбции ионов Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ катионитами КБ-2Э и
Токем-250 из разбавленных растворов…………………………………………….51
3.4 Исследование состояния ионов Mn2+, Со2+, Ni2+, Сu2+ в фазе катионитов КБ-
2Э и Токем-250 методами ЭСДО, ЭПР, ИК-спектроскопии…………………………..57
3.5 Влияние Na+, Ca2+, Mg2+ на избирательность сорбции Со2+, Ni2+ и Сu2+
катионитами КБ-2Э-10, КБ-2Э-16 и Токем-250………………………………….69
ГЛАВА 4. СОРБЦИОННОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ИОНОВ Mn2+, Co2+, Ni2+,
Cu2+ и Nd3+ КАРБОКСИЛЬНЫМИ КАТИОНИТАМИ КБ-2Э И ТОКЕМ-250 В
ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ………………………………………………….78
4.1 Динамика сорбции ионов Co2+, Cu2+ , Mn2+, Ni2+ катионитами Токем-250 и
КБ-2Э………………………………………………………………………………..78
4.2 Влияние Са2+ и Mg2+ на динамику сорбции ионов Co2+ и Cu2+ из
растворов……………………………………………………………………………..87
ГЛАВА 5. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ Co2+ и Cu2+, Mn2+ и Cu2+ В
ВОДЕ ТЕСТ-ИНДИКАТОРНОЙ ТРУБКОЙ НА ОСНОВЕ
КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА КБ-2Э……………………………………..89
5.1 Способ определения ионов Co2+ и Cu2+ из одной пробы раствора
индикаторной трубкой с катионитом КБ-2Э……………………………………….93
5.2 Способ определения ионов Mn2+ и Cu2+ из одной пробы раствора тест-
индикаторной трубкой с катионитом КБ-2Э-16…………………………..………99
ВЫВОДЫ…………………………………………………………………………………………….104
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………106
ПРИЛОЖЕНИЕ 1………………………………………………………………….121
ПРИЛОЖЕНИЕ 2………………………………………………………………….122
Актуальность исследования
Соединения Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ являются опасными загрязнителями
природных вод. Предельно допустимая концентрация Mn2+, Co2+, Ni2+ в
питьевой воде составляет 0,1 и Cu2+ – 1 мг/л. Превышение содержания ионов
существенно ухудшает вкус воды и оказывает негативное влияние на организм
человека. Вышесказанное определяет важность экологического мониторинга
водных объектов и оценки качества питьевой воды.
В современных лабораториях при исследовании элементного состава проб
воды используются масс-спектрометрия, атомно-эмиссионный анализ,
аналитическая спектроскопия тлеющего разряда, и др. Эти методы достаточно
точные, но трудоемкие, дорогостоящие и не применимы в полевых условиях.
Число объектов, которые необходимо контролировать, растет с каждым годом,
анализ на современном оборудовании является дорогим. Решением проблемы
массового анализа стало использование простых и недорогих тест-систем для
контроля качества воды во внелабораторных условиях (on-site). Тест-методы
являются основой современной методологии анализа объектов окружающей
среды, о которой неоднократно упоминается в работах Ю.А. Золотова [1, 2, 3].
Разработке тест-методов уделяется большое внимание и, по мнению
экспертов, их оборот должен существенно возрасти. Поэтому создание тест-
средств контроля качества воды является актуальным. Одними из наиболее
востребованных тест-систем для определения тяжелых металлов являются
индикаторные трубки, заполненные сорбентами, в том числе и ионитами КУ-2,
АМФ-2Т, КБ-4П-2, АН-31. Тест-системы на основе сорбентов в основном
предварительно модифицируются дорогостоящими аналитическими
реагентами, что ведет к дополнительным расходам времени и средств. Данные
о визуальном определении двух ионов из одной пробы раствора малочисленны,
так как очень часто дополнительные аналитические реагенты дают окраску
лишь с одним ионом.
Эффективным материалом для создания новых тест-средств определения
ионов Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ могут стать малоизученные сильносшитые
синтетические сорбенты – катиониты марки Токем и КБ-2Э. Сорбенты
обладают высокой селективностью к d-металлам, хорошими кинетическими
свойствами, механической и химической стабильностью, экономичным
процессом регенерации, не окрашены, и имеют устойчивый во времени
аналитический эффект. Для разработки индикаторных трубок, позволяющих
определить более двух ионов из одной пробы воды, необходимо детальное
Читать «Динамическое концентрирование ионов Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) на сильносшитых карбоксильных катионитах и создание тест-систем для анализа питьевых вод»
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!