2.3.1Сорбція аніонів

Ряди селективності сорбції аніонів на ГДЦ, ГДТ і ГДО наведені у таблиці  1.7.

Таблиця 1.7 – Ряди селективності аніонів

Іоніт	Ряди селективності аніонів
ГДЦ	H2PO4- > HSO4- > NO3- > I- > Br- > CI- (pH=2) H2PO4- > NO3- > SO42- > CI- > I- > Br- (pH=3) H2PO4- > NO3- > SO42- > I- > CI- > Br- (pH=4) H2PO4- > NO3- > SO42- > I- > CI- > Br- (pH=5) MoO42- > WO42- > VO3- > ReO4- (pH=2,9) WO42- > MoO42- VO3- > ReO4- (pH=9) BO2-
ГДТ	H2PO4- > HSO4- > C6H5SO3- > CI-
ГДО	H2PO4- > HSO4- > NO3- > CI-

Звертає на себе увагу той факт, що положення аніонів в ряду часто змінюється. Така поведінка пов'язано або із зміною переважного стану іона (наприклад, H₂PO₄^- при рН < 2 і SO₄^- при рН > 2), або невеликими відмінностями в гідратації (галогенід-іони).

За здатністю сорбувати аніони гідратовані діоксиди розташовуються в ряд: ГДЦ> ГДТ> ГДО. Цей ряд співпадає з рядом зменшення основності гідратованих діоксидів.

У кислій області (рН<2) відбувається аніонний обмін. Підтвердженням тому кореляція обмінної ємності, знайденої по зменшенню сульфат-іонів і по зміні рН. При зниженні кислотності контактного розчину крім фосфат-іонів на ГДТ сорбується і катіон Na. При рН=4,8 сорбується 0,17 ммоль/г, а при 7,5 сорбується 0,39 ммоль/г.

На селективність сорбції аніонів в парі: дигідрофосфат-гідросульфат в основному впливає взаємодія у фазі сорбенту. В області значень рН контактного розчину 1,30 і 1,70 розрахована обмінна ємність практично збігаються, тобто відбувається еквівалентний обмін гідроксильних іонів на гідросульфат-іони. Сорбція останніх різко знижується при рН <2. Сорбція фосфат-іонів залишається значною аж до рН 7,50 [8].

Сорбція фосфат-іонів супроводжується одночасною сорбцією іонів натрію, починаючи з рН=4,80 і при значенні рН, контактного розчину рівному 7,50 сорбція фосфат-іонів і іонів натрію стає практично однаковою. Одночасна сорбція катіонів, в даному випадку натрію і аніонів (у вигляді дигідрофосфату), відбувається, очевидно, в результаті вторинної катіонообмінної сорбції з іонами водню після сорбції дигідрофосфат-іонів. Можлива також «молекулярна» сорбція в результаті іон-дипольної взаємодії з полярною матрицею сорбенту. Сорбція іонів натрію зростає з підвищенням рН розчину. Передбачається, що при рН 7-8 фосфати сорбуються тільки за механізмом «молекулярної» сорбції. При сорбції сульфат-іонів в області рН 1-6 поглинання іонів натрію не виявлено.

3Експериментальна частина

3.1Об'єкти досліджень

Для синтезу порошків ZrO₂ та вивченні його основних властивостей було використано наступні реактиви:

1. Оксихлорид цирконію ZrOCl₂×nH₂O (кваліфікації х.ч.). Являє собою білий кристалічний порошок. Добре розчинний у воді і спирті (максимально при 70,5 °C). При нагріванні втрачає кристалічну воду і переходить в безводний оксихлорид при 210 °С, при більш високій температурі розкладається на гідрохлорид та оксид цирконію (IV).

2. Сечовина CO(NH₂)₂ (кваліфікації х.ч.). Білі кристали, добре розчинні у воді. Карбамід отримують взаємодією аміаку і вуглекислого газу при температурі 1300 °С і тиску 100 атм в водному розчині:

CO₂ + 2NH₃ = CO(NH₂)₂ + H₂O

3. Стандартний розчин фосфату калію КН₂PO₄ (кваліфікації х.ч.). Розчиняють 1,9175 г КН₂PO₄ в дистильованій воді в мірній колбі на 1 дм³, приливають 10 см³ сірчаної кислоти густиною 1,84 г/ см³, доводять об'єм водою до позначки і перемішують. В 1 см³ розчину міститься 1мг P₂O₅.

4. Реактив на фосфати – готують шляхом змішування рівних об'ємів розчинів азотної кислоти (1:2), метаваданату амонію і молібдату амонію.