В результате деятельности крупных промышленных предприятий возникает серьезная проблема разрушающего воздействия на природу, связанная с технически разрешенными, но реально завышенными нормативами выбросов, опасных для окружающей среды. В связи с этим чрезвычайно остро встает вопрос очистки производственных и сточных вод, в частности, от ионов тяжелых металлов. Одним из таких металлов является никель, использование которого как защитного и декоративного покрытия металлов во многих странах уже законодательно запрещено.
Никель является причиной возникновения у человека респираторных заболеваний, сердечно-сосудистой системы, аллергии. Повышенные концентрации никеля, являющегося катализатором биохимических процессов, ведут к нарушению жизненно важных процессов. Однако запрещать производство никеля нецелесообразно, так как он является стратегическим сырьем для получения целого ряда сплавов типа мельхиора, нейзильбера и др., является ценнейшей добавкой для производства стали. Он продолжает использоваться в нашей стране для получения индивидуальных и комбинированных гальванических покрытий химическим и электрохимическим способами.
Одним из путей минимизации никелевой проблемы является применение сорбционного способа очистки, являющегося удобным и эффективным процессом при использовании адсорбентов. Адсорбенты способны выдерживать действие агрессивных сред, высоких температур, механическое воздействие. При достаточно высокой селективности и емкости адсорбенты можно регенерировать химическими и термохимическими процессами и многократно использовать. Кроме того, эти процессы не вносят вторичных загрязнений, экономичны, легко поддаются контролю и автоматизации. Сорбционным способом возможно концентрирование никеля из большого объема производственных стоков в концентрат, пригодный для прямого повторного использования.
Несмотря на многочисленные исследования по извлечению никеля из различных производственных растворов и сред необходимость и актуальность применения адсорбентов, разработки эффективных способов извлечения и концентрирования никеля сохраняется. Перспективными считаются разработки сорбентов на основе хитозана, которые могут быть предложены в качестве альтернативы промышленным катионитам для очистки водных растворов от ионов тяжелых металлов, в частности он ионов никеля [14].
Целью данной работы является: рассмотрение особенностей сорбции и десорбции ионов никеля (II) в статических условиях в системе Me (II) – хитозан.
Для достижения выдвинутой цели были поставлены следующие задачи:
1 Изучить литературные источники, связанные с темой исследования.
2 Рассмотреть состояние ионов никеля (II) в водном растворе.
3 Охарактеризовать хитозан и его адсорбционные свойства по отношению к двузарядным металлам.
4 Расписать методы определения ионов никеля (II).
1. Состояние ионов никеля (II) в водном растворе
В водных растворах ионы никеля существуют в виде аквакомплексов [Ni(H2O)6]2+. Молекулы воды являются монодентатными лигандами, поскольку занимают одно координационное место. К таковым же относят одновалентные кислотные остатки, например, ацетат - анион (CH3COO–), способный образовывать с ионом никеля два типа комплексов: [NiAc(H2O)5]+ и [NiAc2(H2O)4]0 [10].
При добавлении к водному раствору, содержащему эти ионы гексаакваникеля (II) [Ni(H2O)6]2+, аммиачного раствора происходит осаждение гидроксида никеля (II), зелёного желатинообразного вещества. Этот осадок растворяется при добавлении избыточного количества аммиака вследствие образования ионов гексааминникеля (II) [Ni(NH3)6]2+ [18].
Из светло-зеленого водного раствора никель кристаллизуется с водой обычно в виде гексагидрата NiСl2*6Н2O - травянисто-зеленых зернистых кристаллов в форме моноклинных призм, изоморфных кристаллам гексагидрата хлорида кобальта. При выдерживании над концентрированной серной кислотой гексагидрат постепенно переходит в дигидрат. Известен также моногидрат. Со щелочными и другими хлоридами хлорид никеля образует двойные соли (хлорникелаты), например, 4Cl*NiCl2*6H2O - зеленые ромбические призмы [16].
Никель образует комплексы с тетраэдрической и с плоской квадратной структурой. Например, комплекс тетрахлороникелат (II) [NiCl4]2− имеет тетраэдрическую структуру, а комплекс тетрацианоникелат (II) [Ni(CN)4]2− имеет плоскую квадратную структуру [18].
Никель очень склонен к образованию внутрикомплексных солей. К ним относятся соли, в которых атом металла, заместившего водород, например, никеля, одновременно связан координационной связью с другим кислотным остатком. Внутрикомплексные соли отличаются часто исключительно низкой
- Курсовая работа
- Дипломная работа
- Контрольная работа
- Реферат
- Отчет по практике
- Магистерская работа
- Статья
- Эссе
- Научно-исследовательская работа
- Доклад
- Глава диплома
- Ответы на билеты
- Презентация
- Диссертация
- Доработка заказа клиента
- Аспирантский реферат
- Монография
- Дипломная работа MBA
- ВКР
- Компьютерный набор текста
- Речь к диплому
- Тезисный план
- Чертёж
- Диаграммы, таблицы
- ВАК
- Перевод
- Бизнес план
- Научная статья
- Рецензия
- Лабораторная работа
- Решение задач
