ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ АДСОРБЦІЇ ТЕКСТИЛЬНИХ БАРВНИКІВ НА ПОВЕРХНІ ПРИРОДНОГО СОРБЕНТУ ЦЕОЛІТУ

Анотація

Велика кількість барвників з різних галузей потрапляють до стічних вод та згодом до природних водойм, що становить високу небезпеку для водного середовища, внаслідок зниження концентрації кисню. Одним з найбільш поширених способів очищення стічних вод від барвників є адсорбція через низьку вартість та високу ефективність процесу. У роботі досліджено процеси адсорбційного поглинання текстильних барвників різних класів (реактивних, прямих та дисперсних) з їх водних розчинів з використанням природного цеоліту Сокирницького родовища (Україна), що пройшов попередню термічну модифікацію та хімічну активацію. У ході експериментальних досліджень з використанням стендової установки з механічною мішалкою, було визначено кінетику процесу, швидкість насичення сорбенту барвниками. Встановлено, що рівноважних концентрацій розчин досягає через 40-60 хв від початку контакту, залежно від класу барвника, а ефективність поглинання барвника сорбентом становить 70-90%. З метою визначення фізико-хімічних основ процесу сорбції, графо-аналітичним методом побудовано ізотерми адсорбції, які за характером кривизни та випуклості підтверджують типову мікропористу структуру цеолітів. Практична ефективність сорбції підтверджена теоретичними розрахунками та описом процесу моделями Ленгмюра та Фрейндліха. Визначено, що адсорбція цеолітом молекул текстильних барвників відбувається як за Ленгмюром (R² =0,98) так і за Фрейндліхом (R² =0,99). Ізотерма Фрейндліха забезпечує кращу відповідність і більш застосовна до процесу сорбції барвників цеолітом, оскільки коефіцієнт достовірності має вищі значення (R² = 0,99). Визначено значення вільної енергії (енергії Гіббса) та підтверджено термодинамічно можливість застосування цеоліту для сорбції барвників.