Коллоидный журнал

Исследованы закономерности динамической сорбции ионов рубидия из водных растворов на активированном угле ОКМ-2, полученном окислением азотной кислотой угля КМ-2, в колонке с неподвижным слоем. Установлено влияние высоты сорбционного слоя и начальной концентрации ионов Rb⁺ на форму выходных кривых и динамические характеристики процесса. Показано, что при фиксированной начальной концентрации C₀=0.050 мг/см³ увеличение высоты слоя с 6 до 12 см сопровождается ростом объема проскока, рабочей динамической емкости и степени использования сорбента η при практически неизменной полной динамической емкости. Рассчитана высота «мертвого слоя» L_м=5.3 см, определяющая нижнюю границу эффективной загрузки колонки. Аппроксимация выходных кривых моделями Томаса, Бохарта–Адамса, Юна–Нельсона, Кларка и модифицированного отклика показала, что наилучшее описание достигается при высоте слоя 9 см. Показана возможность регенерации угля ОКМ-2 раствором HCl с сохранением сорбционной активности в первых циклах адсорбции–десорбции. Установлено, что присутствие конкурирующих катионов Na⁺ и K⁺ существенно снижает эффективность извлечения Rb⁺, причем ионы K⁺ оказывают более выраженное подавляющее действие вследствие близости их физико-химических характеристик к характеристикам ионов рубидия.

Исследованы закономерности адсорбции гептаноилгидразона ацетона (потенциального реагента-собирателя для флотации сульфидных руд цветных металлов) на халькопирите и пирите при рН 9.0 и 11.0 и температурах 293, 303 и 313 К. Установлено, что модель псевдовторого порядка наиболее корректно описывает кинетику адсорбции на халькопирите. Для пирита выбор модели зависит от pH среды; при этом константы скорости снижаются с ростом температуры. Равновесное состояние адсорбции реагента на обоих минералах с высокой степенью достоверности описывается моделью Лэнгмюра. Значения изостерической теплоты адсорбции на халькопирите (90.0 кДж/моль (pH 9) и 108.4 кДж/моль (pH 11)) типичны для хемосорбции; на пирите (57.4 и 50.1 кДж/моль соответственно) они значительно ниже диапазона, характерного для выраженной химической адсорбции. Предполагаемый механизм адсорбции на халькопирите: при pH 9.0 — взаимодействие нейтральной формы реагента с поверхностными центрами; при pH 11.0 — образование хелатов с участием депротонированной формы реагента. Данные по углам смачивания согласуются с результатами адсорбционных исследований: хемосорбция реагента на халькопирите увеличивает гидрофобность поверхности, особенно при pH 11.0, где прирост угла составляет 8–13°, тогда как на пирите изменений не наблюдается.

Mercury (II) is a highly toxic substance that causes nerve and kidney damage or even death. This study reports the development of a simple and economical method for the detection of mercury (II) by using a PVP−AgNPs-based colorimetric sensor. Chemical reduction method was used to prepare polyvinylpyrrolidone-functionalized silver nanoparticles (PVP−AgNPs). The yellow PVP−AgNPs became colorless in response to the addition of mercury (II) and showed a blue-shift in UV−Vis absorption spectra. The visible detection limit was found to be 10 μM. For the current detection, the limit of detection was calculated to be 1.12 μM in the 10−90 μM linear detection range. PVP−AgNPs embedded in agarose gel provided a stable and porous sensing matrix for the selective detection of mercury (II), where interaction of AgNPs with mercury (II) induced a distinct color change, enabling simple visual monitoring. The sensor could operate well in the temperature range of 15 to 55°C, pH range of 3 to 9 and salinity range of 0.1 to 1%. This study concluded that PVP−AgNPs can be useful in developing colorimetric assays for the detection of mercury (II).