2.3 Сирек жер элементтерінің минералды сорбенттер арқылы сорбция жүргізу ерекшелігі
2018 жылы "Environmental Science and Pollution Research" журналында жарияланған зерттеуге сәйкес, саздар мен темір оксидтері СЖЭ сорбциясы мен десорбциясы үшін сәтті қолданылған. Авторлар сорбенттердің заряды, дисперсиясы және бетінің ауданы сияқты беттік қасиеттері СЖЭ сорбция және десорбция процесіне айтарлықтай әсер ететінін атап өтті. 2020 жылы "Journal of Environmental Chemical Engineering" журналында жарияланған зерттеу сонымен қатар СЖЭ тиімді сорбциясы үшін сорбенттердің беттік қасиеттерінің маңыздылығын атап өтті. Авторлар темір оксидтерін сорбент ретінде пайдалану ерітінділерден сирек кездесетін элементтердің 98% - на дейін сорбциялауға мүмкіндік бергенін көрсетеді. Тұтастай алғанда, әдеби шолуда минералды сорбенттер ерітінділерден сирек жер элементтерін сорбциялау және десорбциялау үшін тиімді құрал бола алатынына тоқталамыз.
Қазіргі заманғы инструментальды әдістер көбінесе маңызды объектілердегі элементтердің аз мөлшерін анықтау үшін жеткілікті сезімтал емес және селективті емес. Бұл шектеулер көбінесе элементтерді алдын-ала бөлу және шоғырландыру арқылы жойылады деуге болады. Мысалы, мұндай мәселе 10-8-ден 10-6%-ға дейінгі аралықта осы металдарды қамтитын табиғи объектілерде (минералдар, тау жыныстары, кендер, сулар) СЖЭ анықтау кезінде туындайды. Осы концентрация деңгейіндегі элементтерді анықтау индуктивті байланысқан плазмалық масс-спектрометрия сияқты заманауи әдісті қолданған күннің өзінде біраз қиындық тудырады.
Сирек жер металдарын сорбциялау үшін минералды сорбенттерді қолдану бірнеше негізгі белгілермен сипатталады:
Сорбентті таңдау: Сирек жер металдарын сорбциялау процесінде адсорбциялық қабілеті жоғары және арнайы беті бар минералды сорбенттерге артықшылық беріледі. Мұндай сорбенттер қатарында металл оксидтері, гидроксидтер және әртүрлі саз балшықтары бар.
Химиялық активтілігі: Минералды сорбенттер кейбір сирек жер металдарына химиялық мамандануы мүмкін, бұл олардың ерітінділерден немесе газ фазасынан тиімді жойылуын қамтамасыз етеді.
Физикалық қасиеттері: Минералды сорбенттердің кеуекті құрылымы мен үлкен беті ерітіндімен жанасудың жоғарылауына ықпал етеді, бұл сирек жер металдарының сорбция процесін жақсартады.
Төзімділік және тұрақтылық: Көптеген минералды сорбенттер берік және химиялық тұрақты, бұл оларды әртүрлі жағдайларда қолдануға төзімді етеді.
Қайта өңдеу: Кейбір минералды сорбенттер сирек жер металдарымен қаныққаннан кейін қалпына келтірілуі мүмкін, бұл оларды тазарту процесінде қайта пайдалануға мүмкіндік береді.
Қоршаған ортаға зиян келтірмеуі: Минералды сорбенттер, әсіресе табиғи минералдар, көбінесе органикалық аналогтарына қарағанда экологиялық таза, қоршаған ортаға әсерді азайтуға көмектеседі және оларды кәдеге жаратуды жеңілдетеді.
Сирек жер металдарын сорбциялау үшін минералды сорбенттерді пайдалану суды, топырақты немесе газ фазасын осы бағалы, бірақ жиі улы элементтерден тазартудың тиімді және сенімді әдісі болып табылады.
3 сурет- Сорбенттермен адсорбция процесі
Достарыңызбен бөлісу: |