Ноябрь 2015, № 13 (188)

УДК: 541.49+543.429.22+543.421/.424+546.562-36Строганова Е.А., Ануфриенко В.Ф. ОСОБЕННОСТИ СТАБИЛИЗАЦИИ ИОНОВ МЕДИ (II) В ФАЗЕ АНИОНИТА АН-31 ПРИ СОРБЦИИ ИЗ ГЕРМАНИЙСОДЕРЖАЩИХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВАнионит АН-31 относится к низкоосновным аминофункциональным анионитам, что определяет высокое сродство сорбента ионам d-металлов. Вместе с тем, благодаря наличию спиртовых и эфирных групп, АН-31 проявляет селективность к германат-ионам, что позволяет применять сорбент в технологиях попутного извлечения германия из продуктивных растворов гидрометаллургической переработки отходов медного производства. Совместная сорбция ионов металлов приводит к получению сорбатов сложной структуры, что не позволяет осуществить полное разделение ионов металлов на стадии десорбции. Таким образом, с целью оптимизации производственных схем представляется актуальным выявление возможности рассмотрения германий-, медьсодержащего ионита в качестве продукта. В частности, медьсодержащие сорбенты могут применяться как катализаторы низкотемпературных процессов. Настоящая работа посвящена исследованию способа стабилизации ионов меди при сорбции из германийсодержащих растворов с целью выявления каталитически активных форм. Сорбцию осуществляли в статических условиях при варьировании концентраций ионов металлов, рН и ионной силы раствора. Содержание металлов в растворе определяли титриметрическим и фотометрическим методами. Фаза сорбента исследовалась методами электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и электронной спектроскопии диффузного отражения (ЭСДО). Показано, что повышение рН маточного раствора приводит к образованию ассоциатов гидроксокомплексов, локализующихся в полостях полимерной матрицы смолы. Введение фонового электролита в раствор сорбтива приводит к повышению степени извлечения металла в составе ассоциатов гидроксокомплексов с обменно-связанными ионами меди. Присутствие в растворе сорбтива германат-ионов способствует усилению диполь-дипольных взаимодействий ионов меди, что связано с совместной сорбцией металлов в составе гетероядерных комплексов. Стабилизация ионов меди в фазе анионита АН-31 осуществляется за счет образования ковалентносвязанных гидроксоаминокомплексов меди, оксидных димеров (-Cu-O-)₂, олигомерных ассоциатов Cu_n(OH)_m и плоскоквадратных оксидных кластеров.Ключевые слова: полиядерные гидроксокомплексы, ассоциаты, ионы меди, ионы германия, стабилизация, фаза сорбента, электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), электронная спектроскопия диффузного отражения (ЭСДО), аксиальное искажение, оксидные кластеры.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Собинякова, Н.М., Аносов, В.В., Балихина, С.И. и др. Извлечение германия из оборотных растворов производства германия // Цветные металлы.  — 1972.  — №8.  — С. 50-54.

2. А.с. 288301 СССР, МКИ 39 В 22/04, МПК С 08 G. Способ получения селективного к германию ионита / А.Ф. Четвериков, Л.Л. Грачев, И.В. Самборский  — № 940615/23-5; заявл. 30.01.1965; опубл. 03.12.1970, Бюл. № 36.

3. Chemical Speciation of Environmentally Significant Metals With Inorganic Ligands. Part 2: The Cu2+, OH-, Cl-, CO32-, SO42-, and PO43 — Systems // Pure Appl. Chem., 2007. Vol. 79. No. 5. pp. 895–950. doi:10.1351/pac200779050895

4.ГОСТ 101986. Иониты: подготовка к испытаниям.  — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1986.  — 17 с.

5.Peter H. Haffner, Joseph E. Coleman. Cu (II) -Carbon Bonding in Cyanide Complexes of Copper Enzymes / Peter H. Haffner, Joseph E. Coleman. The Journal of Biological Chemistry. Vol. 248. N 19. 1973. PP. 6626-6629.

6.Characterization of Starburst Dendrimers by the EPR Technique. 1. Copper Complexes in Water Solution 661-671 66 / M. Francesca Ottaviani, Stefan Bossmann, Nicholas J. Turro and Donald A. Tomaliall. J. Am. Chem. SOC. 1994. 116.P.661-671.

7. Вишневская,Г.П., Фролова Е.Н., Первова И.Г. и др. Исследование особенностей комплексообразования меди (II) с гетарилформазанами в растворах, поликристаллах и модифицированном анионите // Координационная химия. 2005. Т.31. № 11. С. 873-878.

8. Экспериментальные методы химической кинетики: Уч. пособие / Под ред. Н.М. Эмануэля, М.Г. Кузьмина.  — М.: Изд-во МГУ, 1985.  — 384 с.

9. Ливер, Э. Электронная спектроскопия неорганических соединений.  — М.: Мир, 1987. Т. Ѕ. 493 с.

10. Ануфриенко,В.Ф., Максимов,Н.Г., Шинкаренко,В.Г. и др. В сб.: Применение цеолитов в катализе. Новосибирск: Наука,1977. С.113-154.

11. Шутилов,Р.А. Состояние и локализация медьсодержащей компонентыв катализаторах Cu/ZSM-5 и их влияние на каталитические свойства в реакциях превращения оксидов азота: автореф. дисc. канд. хим. наук. Новосибирск, 2012.  — 16 с.

12. Ануфриенко,В.Ф., Яшник, С.А., Булгаков,Н.Н., Ларина,Т.В. и др. Исследование линейных оксидных структур меди в каналах цеолита ZSM-5 методом ЭСДО. // Физическая химия. 2003. Т. 392, № 1. С. 67-71.

О статье

Авторы: Строганова Е.А., Ануфриенко В.Ф.

Год: 2015

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru