СОРБЦІЯ Се(ІІІ) НА Na-ФОРМІ ЗАКАРПАТСЬКОГО КЛИНОПТИЛОЛІТУ

V. Vasylechko, O. Stashkiv, G. Gryshchouk, О. Kosyieva, Ya. Kalychak


DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6801.100

Анотація


Методи визначення рідкісноземельних елементів здебільшого потребують попередньої підготовки зразків, яка охоплює концентрування, розділення та вилучення металів з природних об’єктів і технологічних розчинів. Одним із способів вирішення проблем підготовки зразків для аналізу є метод твердофазної екстракції з використанням різних сорбентів, зокрема природних цеолітів. Найпоширенішим із природних цеолітів є закарпатський клиноптилоліт.

Досліджено сорбційні властивості Na-форми закарпатського клиноптилоліту стосовно слідових кількостей Ce(III) у динамічних умовах. Визначено оптимальні умови сорбції Ce(III) залежно від концентрації солі церію, рН розчину та температури попереднього прожарювання сорбенту. Для забезпечення сталості рН доцільно застосовувати буферний розчин. Це поліпшує метрологічні характеристики концентрування, а також зменшує вплив різних домішок на процес концентрування, оскільки забезпечує сталу йонну силу розчину. Апробовано трис-буферний розчин та уротропіновий буферний розчин з рН 8,0. Однак використання цих буферних розчинів призвело до зниження сорбційної здатності
Na-клиноптилоліту стосовно Сe(III).

Оптимальні умови сорбції такі: рН 8,0; швидкість пропускання розчину Се(III) з концентрацією 0,5 мкг/мл – 5 мл/хв; діаметр зерен сорбенту – 0,20–0,31 мм. Максимальне значення сорбційної ємності проявляють непрожарені зразки Na-клиноптилоліту стосовно Ce(III) – 34,5 мг/г, що перевищує значення сорбційної ємності природної та Н-форми цього цеоліту в 5,4 та в 5,9 рази, відповідно.

Здатність Na-форми закарпатського клиноптилоліту сорбувати як низькі, так і високі концентрації, його висока сорбційна ємність дають підставу пропонувати цей сорбент для концентрування іонів Се(ІІІ) в режимі твердофазової екстрації на стадії підготовки вод до аналізу, а також для вилучення іонів Се(ІІІ) з технологічних розчинів.

 

Ключові слова: сорбція, Na-клиноптилоліт, твердофазова екстракція, церій(ІІІ), пробопідготовка.


Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Emsley J. The elements 3-rd edition. Clarendon Press, Oxford, 1998.

Balaram V. Rare earth elements: a review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact // Geosci. Front. 2019. Vol. 10, Iss. 4. P. 1285–1300. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.12.005

Wójcik G. Sorption Behaviors of Light Lanthanides (III) (La(III), Ce(III), Pr(III), Nd(III)) and Cr(III) using nitrolite // Materials. 2020. Vol. 13, Iss. 10. Art. 2256. DOI: https://doi.org/10.3390/ma13102256

Godelitsas A., Armbruster T. HEU-type zeolites modified by transition elements and lead // Micropor. Mesopor. Mat. 2003. Vol. 61. P. 3–24. DOI: https://doi.org/10.1016/S1387-1811(03)00352-4

Asadollahzadeh M., Torkaman R., Torab-Mostaedi M. Extraction and Separation of Rare Earth Elements by Adsorption Approaches: Current Status and Future Trends // Sep. Purif. Rev. 2021.Vol. 50, No. 4. P. 417–444. DOI: https://doi.org/10.1080/15422119.2020.1792930

Iftekhar S., Heidari G., Amanat N. et al. Porous materials for the recovery of rare earth elements, platinum group metals, and other valuable metals: a review // Environ. Chem. Lett. 2022. Vol. 20. P. 3697–3746. DOI: https://doi.org/10.1007/s10311-022-01486-x

Vasylechko V. O., Stechynska E. T., Stashkiv O. D. et al. Sorption of Neodymium and Gadolinium on Transcarpathian Clinoptilolite // Acta Physica Polonica A. 2018. Vol. 133, No. 4. P. 794–797. DOI: https://doi.org/10.12693/APhysPolA.133.794 25

Stashkiv O. D., Vasylechko V. O., Patsay I. O. et al. Preconcentration of the Gd(III) on Transcarpathian clinoptilolite // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2018. Iss. 59(1). P. 196–209 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.5901.196 26

Stashkiv O., Vasylechko V., Gryshchouk G., Patsay I. Solid Phase Extraction of Trace Amounts of Praseodymium Using Transcarpathian Clinoptilolite // Colloids Interfaces. 2019. Vol. 3, No. 1. Art. 27. DOI: https://doi.org/10.3390/colloids3010027

Vasylechko V., Gryshchouk G., Zakordonskiy V. et al. A solid-phase extraction method using Transcarpathian clinoptilolite for preconcentration of trace amounts of terbium in water samples // Chem. Centr. J. 2015. Vol. 9. Art. 45. DOI: https://doi.org/10.1186/s13065-015-0118-z

Vasylechko V., Gryyshchouk G., Khanas O. et al. Preconcentration of the Dy(III) using Transcarpathian Clinoptilolite // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2023. Iss. 64. P. 198–214 (in Ukrainian). DOI: https://dx.doi.org/10.30970/vch.6401.198

Stashkiv O., Vasylechko V., Patsay I., Gryshchouk G. Preconcentration and determination of the Yb(III) using Transcarpathian clinoptilolite // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2019. Iss. 60(1). P. 179–190 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6001.179

Stechynska E. T., Vasylechko V., Gryshchouk G., Patsay I. Preconcentration of Lutetium from Aqueous Solution by Transcarpathian Clinoptilolite // Acta Chim. Slov. 2020. Vol. 67. P. 105–112. DOI: https://doi.org/10.17344/acsi.2019.5233

Argun M. I. Use of clinoptilolite for the removal of nickel ions from water: Kinetics and thermodynamics // J. Hazard. Mater. 2008. Vol. 150, Iss. 3. P. 587–595. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.05.008

Ambrozova P., Kynicky J., Urubek T., Nguyen V. D. Synthesis and modification of clinoptilolite // Molecules. 2017. Vol. 22. Art. 1107. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules22071107

Stashkiv O., Vasylechko V., Gryshchouk G. Sorption of gadolinium on acid-modified clinoptilolite // Vopr. Khim. Khim. Tekhn. 2019. No. 6. P. 197–204. DOI: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-127-6-197-204

Słota E., Vasylechko V., Patsay I., Gołębiowski A. et al. The use of H-form clinoptilolite to preconcentrate trace amounts of Nd(III) from aqueous solution under dynamic conditions // Micropor. Mesopor. Mat. 2022. Vol. 333. Art. 111739. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2022.111739

Vasylechko V. O., Gryshchouk G. V., Lebedynets L. O. et al. Adsorption of cadmium on acid-modified Transcarpathian clinoptilolite // Micropor. Mesopor. Mat. 2003. Vol. 60. P. 183–196. DOI: https://doi.org/10.1016/s1387-1811(03)00376-7

Vasylechko V. O., Korpalo Ch. B., Gryshchouk G. V. Acid-Modified Clinoptilolite-Effective Sorbent of Sc(III) from Aqueous Solutions // Solid State Phenom. 2015. Vol. 230. P. 8–13. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.230.8 23

Senila M., Cadar O. Modification of natural zeolites and their applications for heavy metal removal from polluted environments: Challenges, recent advances, and perspectives // Heliyon. 2024. Vol. 10, Iss. 3. Art. e25303. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e25303

Vyviurska O., Vasylechko V., Gryshchouk G., Kalychak Ya. et al. Use of Na-modified clinoptilolite for the removal of terbium ions // Chem. Met. Alloys. 2012. Vol. 5. P. 136–141.

Vasylechko V. О., Gryshchouk G. V., Kalychak Ya. M., Gladysheskii R. E. et al. Sorption of Lead on Na-modified Transcarpathian Clinoptilolite // Acta Physica Polonica A. 2022. Vol. 141, No. 4. P. 328–332. DOI: https://doi.org/10.12693/APhysPolA.141.328

Słota E. T., Vasylechko V. O., Yaremko Z. M. et al. Neodymium sorption on the Na-form of Transcarpathian clinoptilolite // Heliyon. 2023. Vol. 9, No. 11. Art. e21264. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21264

Vasylechko V., Fedorenko V., Gromyko O., Gryshchouk G. et al. A novel solid-phase extraction method for preconcentration of silver and antimicrobial properties of the Na-clinoptilolite-Ag composite // Mater. Today: Proc. 2021. Vol. 35. P. 548–551. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.10.049

Vasylechko V., Gryshchouk G., Mel’nyk A., Kalychak Ya. Preconcentration and determination of cerium using Transcarpathian clinoptilolite // NaUKMA Khimichni Nauky Technol. 2011. Vol. 118. P. 10–16 (in Ukrainian).

Vasylechko V., Stashkiv O., Gryshchouk G. et al. Preconcentration and determination of the Ce(III) using acid-modified Transcarpathian clinoptilolite // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2025. Iss. 66. P. 188–199 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6601.188

Vasylechko V. O., Sak H., Gryshchouk G. et al. Sorption-luminescence method for determination of cerium using Transcarpathian clinoptilolite // Appl. Nanosci. 2022. Vol. 12, No. 3. P. 543–551. DOI: https://doi.org/10.1007/s13204-021-01719-5

Vasylechko V. O., Cryshchouk G. V., Lebedynets L. O. et al. Adsorption of Copper on Transcarpathian Сlinoptilolite // Adsorp. Sci. Technol. 1999. Vol. 17, No. 2. P. 125–134.

Tarasevich Y. I., Polyakov V. E., Penchov V. Z. et al. Ion-exchange qualities and structural features of clinoptilolites of various deposits // Khim Technol Vody. 1991. Vol. 13, No. 2. P. 132–140.

Zakordonskiy V., Vasylechko V., Staszczuk P., Gryshchouk G. Water thermodesorbtion and adsorbtion properties of the Transcarpathian zeolites // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2004. Iss. 44. P. 247–256 (in Ukrainian).


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.