Сорбция ионов тяжелых металлов из водных растворов на гидроксилапатите

Abstract

Проведены комплексные электроповерхностные, адсорбционные, рентгенографические исследования взаимодействия ионов тяжелых 3d-металлов с поверхностью гидроксилапатита в широком интервале рН и концентрации электролитов. При низких концентрациях ионов тяжелых металлов величины их сорбции меньше количества выходящих в раствор обменных катионов Са²⁺. При более высоких концентрациях ионов тяжелых металлов наблюдается обратное явление: количество сорбируемых ионов превышает количество выходящих ионов Са²⁺. Дано объяснение наблюдающимся явлениям. Показано, что при взаимодействии раствора хлорида цинка при низких значениях рН с гидроксилапатитом образуется новый минерал – шольцит.

Виконано комплексні електроповерхневі, адсорбційні, рентгенографічні дослідження взаємодії іонів важких 3d-металів з поверхнею гідроксилапатиту в широкому інтервалі рН і концентрації електролітів. При низьких концентраціях іонів важких металів величини їх сорбції менші за кількість обмінних катіонів Са²⁺, що виходять в розчин. При більш високих концентраціях іонів важких металів спостерігається зворотне явище: кількість іонів, що сорбуються, перевищує кількість іонів Са²⁺, які виходять в розчин. Дано пояснення явищам, що спостерігаються. Показано, що при взаємодії розчину хлориду цинку при низких значеннях рН з гідроксилапатитом утворюється новий мінерал – шольцит.

The comprehensive electrosurface, adsorption and X-ray studies of the interaction between the heavy 3d metal ions with the hydroxylapatite surface within the wide range of pH and electrolyte concentration were performed. It was found that at low concentrations of heavy metal ions their sorbed amounts are lower than the amount of the Ca²⁺ exchange cations outgoing into the solution. On the contrary, for higher concentrations of heavy metal ions the amount of sorbed ions exceeds the amount of outgoing Ca²⁺ ions. The explanation is given to the observed phenomenon. It is shown that the interaction of the zinc chloride solution with hydroxylapatite in the acidic pH range results in the formation of a new mineral, scholzite.