Адсорбція конго червоного на гідроущільнених кремнеземах А-300 та його суміші з гідрофобним кремнеземом АМ1-300

Abstract

Досліджено адсорбцію аніонного барвника конго червоного залежно від рН водного розчину на поверхні гідроущільнених гідрофільних кремнеземів марки А-300 з різною насипною густиною та композита А-300/АМ1-300. Встановлено, що максимальна адсорбція барвника на поверхні досліджених зразків спостерігається в кислому розчині (рН 3,5) внаслідок електростатичного притягання молекул барвника до поверхні. Зі збільшенням величини рН до 8,5 адсорбція конго червоного значно зменшується за рахунок конкуренції гідроксильних іонів з аніонними групами барвника за адсорбційні центри на поверхні кремнезему. Показано, що композитна система на основі суміші гідрофільного та гідрофобного кремнеземів виявляє високу адсорбційну здатність щодо аніонного барвника в широкому діапазоні рН розчину. Композит А-300/АМ1-300 при рН 5,5 має в 3,6 і 5,7 раза вищу адсорбцію порівняно з кремнеземами А-300 з насипною густиною 300 та 175 г/л відповідно. При рН 8,5 гранична адсорбція композита А-300/АМ1-300 в 2,0 та 6,6 раза вища, ніж на поверхні А-300 з насипною густиною 175 та 300 г/л відповідно.

This study investigates the pH-dependency of the adsorption of congo red anionic dye from an aqueous solution onto the surface of wetting-drying hydrophilic silica A-300 with different bulk densities and composite A-300/ AM1-300. It was found that the maximum dye adsorption onto the samples studied was observed in an acid solution (pH 3.5) as a result of the electrostatic attraction of dye molecules to the sample surface. With an increase of pH to 8.5, a significant decrease in the adsorption of congo red was observed due to the competition of hydroxyl ions with dye anionic groups for adsorption centres on the silica surface. It is shown that a composite system based on a mixture of hydrophilic and hydrophobic silica has a high adsorption capacity in relation to an anionic dye in a wide range of the solution pH. At pH 5.5, the adsorptive capacity of the A-300/AM1-300 composite system is 3.6 and 5.7 times higher as compared to A-300 silica with a bulk density 300 and 175 g/L, respectively. At pH 8.5, the ultimate adsorption of the A-300/AM1-300 composite is 2 and 6.6 times higher than that of A-300 with a bulk density 175 and 300 g/L, respectively.