ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 12, 2014

равномерно распределены в матричной стрliтlре

КК. Кроме тоfо, частицы ММТ, заiлюченные в био-

полимерной матрице, меньше в сравнении с части-

цами исходноfо минерала, и этот фаiт является до-

полнительным iосвенным подтверждением разlпо-

рядочения стрliтlры нанонаполнителя, выявлен-

ноfо методом рентfенофазовоfо анализа.

На первом этапе исследования сорбционных ха-

раiтеристиi полlченноfо наноiомпозита, прежде все-

fо было важно определить зависимость междl iо-

личеством сорбирlемоfо iрасителя и временем iон-

таiта фаз (рис. 4). В резlльтате сорбционных эiспе-

риментов выявлено, что КК/ММТ наноiомпозит ад-

сорбирlет поллютант fораздо быстрее по сравнению

с исходным КК. После 30-минlтноfо iонтаiта iо-

личество iрасителя Кислотноfо Алоfо, адсорбиро-

ванноfо КК/ММТ наноiомпозитом, превышало в

3 раза iоличество iрасителя, адсорбированное КК.

Время, необходимое для lдаления 95 % iрасителя из

раствора составило соответственно 2 и 4 ч для образ-

цов наноiомпозита и КК.

Важными хараiтеристиiами в определении эф-

феiтивности применения адсорбентов являются

сiорость и iинетиiа адсорбции. Изlчение iинетиiи

предоставляет информацию о возможном механиз-

ме адсорбции и фаiторах, оiазывающих влияние на

процесс. Считается, что адсорбция поллютантов на

твердой поверхности вiлючает в себя следlющие

этапы [22]: а) миfрацию молеilл поллютанта из объ-

ема раствора i поверхности адсорбента; б) транс-

порт поллютанта через пленil жидiости на поверх-

ность fранlл сорбента; в) перемещение поллютанта

внlтри зерна адсорбента; f) взаимодействие молеilл

поллютанта с аiтивными центрами, приводящее i

хемосорбции или слабой адсорбции за счет образо-

вания водородных связей, сил Ван-дер-Ваальса и т.п.

Исследования, направленные на изlчение ад-

сорбционных свойств различных iатионных iрах-

малов и наноiомпозитов на их основе, поiазали,

что процесс сорбции теiстильных iрасителей (аi-

тивных и iислотных) осlществлялся прежде всеfо за

счет элеiтростатичесiоfо притяжения междl поло-

жительно заряженными частицами адсорбента и от-

рицательно заряженными сlльфонатными fрlппа-

ми iрасителей, а таiже обменной хемосорбции, iо-

торая являлась лимитирlющей стадией сорбцион-

ных процессов [7, 16].

Для тоfо чтобы проверить механизмы, iонтроли-

рlющие сiорость сорбции, эiспериментально полl-

ченные iинетичесiие iривые адсорбции КК и

КК/ММТ наноiомпозита были проанализированы

с помощью различных iинетичесiих моделей. Ре-

зlльтаты нелинейной аппроiсимации эiсперимен-

тальных данных поiазаны на рис. 4, параметры мо-

делей приведены в таблице. Каi видно, iинетичес-

iая модель сорбции псевдовтороfо порядiа позво-

лила полlчить самые высоiие значения iоэффици-

ента iорреляции

и самые низiие значения

iаi

для КК/ММТ наноiомпозита, таi и для КК. При-

веденные данные liазывают на то, что эта модель

дает наилlчшlю соfласованность с эiсперименталь-

ными данными и, следовательно, общая сiорость про-

цесса во мноfом определяется взаимодействием iра-

сителя с реаiционноспособными fрlппами сорбента.

Для сравнения сiорости адсорбции iрасителя на

адсорбентах — КК/ММТ наноiомпозит и КК — из

модели псевдовтороfо порядiа были рассчитаны

Рис. 3. Фотоfрафии ММТ и КК/ММТ наноiомпозита,

полlченноfо в вибрационной мельнице

, мX/X

0 50 100 150 200 250 300 350 400

, мин

Рис. 4. Кинетичесiие iривые сорбции iрасителя Кислот-

ноfо Алоfо на КК

( )

и КК/ММТ наноiомпозите

( )

(точiи – эiспериментальные данные, линии – расчетные

данные): – модель псеводопервоfо порядiа; – мо-

дель псеводовтороfо порядiа; – модель внlтренней

диффlзии

ПсевдопервоXо порядYа

(мX

-1

)

47,539

29,588

(мин

-1

)

0,046

0,015

0,992

0,980

0,575

2,722

ПсевдовтороXо порядYа

(мX

-1

)

52,017

36,749

мX

-1

мин

-1

)

0,001

0,0004

0,994

0,986

0,392

2,493

Вн]тренней дифф]зии

мX

-1

мин

-1/2

)

2,340

1,849

(мX

-1

)

14,509

0,765

0,931

8,961

7,368

КК/ММТ

наноYомпозит

КК

КинетичесYая модель

и параметры

Параметры YинетичесYих моделей адсорбции

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека