Введение к работе
Актуальность проблемы.В настоящее гремя значительное рзэзя-т::э получил;: исследования электросорбцин. Одной из аалкей^их задач в зтой области электрохимии является разработка сорбента, обладавшего высокой емкостью, химической устойчивостью, деіпезг.з-ной и ледефнцпткостьго. Наиболее перспективным з это:.: отношении является сорбенты на основе углеродных материалов. \
Углеродные материалы аироко используются в злгктрохпмичес-ик производствах, электрохимических источниках тока, а такле з. электрохимических исследованиях. Это обусловлено тем, что углеводные материалы образуются иэ разнообразных природных и синтетических соединений углерода путем их пиролиза, что дает эозмож: несть получить ' углеродный материал с широким набором физико-.чи-* мікесіскх и адсорбционных свойств. Высокая электропроводность. ' позволяем ввести в гкчестве дополнительного фактора, увеличивающего сорбцковкуа емкость и селективность углеродного материала, электрический потенциал.
Из углеродных материалов наибольшее использование з сорбци-енкоп технологии наздк активированные угли. Пористая структура, развитая сеть поверхностных функциональных групп позволяют добиться на активированных углях высоких емкостей по сорбируемому компоненту и деяавт возможным селективное извлечение- данного компонента из природных и сточных вод.
Развитие электросорбциокнего метода преследует как научные, так к экологические цели. В научном плане, он интересен с точка зрения изучения природы поверхности углеродного материала. Одним из объектов исследований данной работы является стронций. Из природных минерализованных вод, где- промышленное количество стронция составляет~200 мг/дм3, его экономически целесообразно извлекать и использовать по назначения. С другой стороны, з сточные воды'АЭС попадает радиоактивный стронций,, который наносит непоправимый экологический ущерб.
При этом сложность извлечения стронция из природных ЕОД заключается в присутствии в этих годах кон'оз калядид, близкого по своїм свойствам к стронцию и превосходящего его, как правило, по концентрацій- Электросорбциокный метод извлечения ценных'компонентов кз растворов, имеет-ряд преимуществ по сравкенип с дру-
.--4-гкми методами: исключение использования реагенгоз, уменьшение объёма очистных сооружений, упрощение эксплуатации установок вследствие более простой автоматизации электрохимических процессов. Разработке научных осное метода электрссорбционного извлечения стронция из природных и сточных вод должно предиествовать детальное изучение поведения его з многокомпонентных растворах на поверхности углеродных материалов, исследование влияния на процесс эдектросорбцип различных.физико-химических факторов.
Цель работы.Целью -настоящей работы является исследование кинетики и механизма адсорбция катионов.щелочноземельных металлов на поляризованных углеродных материалах.
Научная новизна.В Данной работе впервые было показано повышение адсорбционной емкости угля по катионам стронция и кальция в результате электрохимической обработки.
- Равличкыми химическими и физическими методами анализа на поверхности активированного угля(АУ) найдены функциональные ' группы кислотного к основного характера, количество которых меняется в зависимости от способа электрохимической обработки.Получены систематические данные о связи адсорбции Sr и Са с этими группами, а также форма нахождения этих катионов на поверхности. ' На гладких углеродных материалах{УМ)"методами радиоактивных индикаторов и потенциодинашгчэсхих кривых заряжений.-впервые по-казгча адсорбция.катионов Sr и Са при анодной поляризации образца и влияние этих катионов на стадные к кзтсдпыг процесса.
Практическое зг/ачёкие работы. Полученные в работе результаты представляют существенный практический интерес. Они в значительной мере дополняют существующие в настоящее время подходы .'к описанию особенностей адсорбционного и электрохимического поведения УМ в растворах щелочных.и щелочноземельных(щзк) металлов, а также продолжают развитие теории двойного слия^и. электроката-. лиэа. Результаты, данной работы могут быть использованы как научные основы злектросорбцпоняого метода извлечения ценных компонентов из пр;:радных и-сточных вод. Кроме того на основе данных о поведені::: поверхностных функциональных групп(ПФГ) можех быть разработал способ подготовки поверхности У!.' для селективной сорбции одного вида ионов.
, Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на Ш Всесоюзной конференции по электрокаталпзу "Фундаментальные и. прикладные аспекты электрокаталкза (Москва,1991), на II и III региональной конференцій "Химики Северного Кавказа- народному хозяйству" (Грозный ,1989; Нальчик, 1391), а такче вашій Е пятилетний отчет НИР-I'd? ДНЦ РАН по тема "Знзико-химические исследования геотермальных вод и разработка научных основ их комплексной утилизации" (1S92).
Структура диссертации. Данная работа состоит аз введения, трех глаз, выводов и списка цитируемой литературы, насчитывайте- га 129 ссылок.
