726 Рачкова Н.Г. и др. рию-232, урану-238, радию-226 для питьевых вод [5]. Кислотность жидкой фазы до сорбции соответствовала рН 6. Сорбционные эксперименты проводили в статических условиях при комнатной температуре. Каждый вариант опыта выполняли в трех повторностях. Время экспозиции во всех опытах составляло 24 ч. Для проведения экспериментов была использована фракция гидролизного лигнина с размером частиц 0.25- 0.5 мм. Содержание лигнина Комарова в сорбенте составляло 82.5 мас% при зольности 6%. До приведения в контакт с минерализованными радиоактивными растворами навески гидролизного лигнина выдерживали в дистиллированной воде в течение 1 сут с целью увеличения удельной поверхности. После сорбции фазы разделяли фильтрованием. Степени извлечения и коэффициенты распределения рассчитывали по убыли в фильтратах концентраций тория, урана и радия, которые определяли фотометрическим, люминесцентным, эманационным методами [6-8] соответственно. Прочность сорбции оценивали по содержанию радиоактивных элементов в вытяжках, полученных путем последовательной обработки обогащенного радионуклидами сорбента дистиллированной водой, 1 м. растворами СН3СОО1ТН4 и НС1. Фракцию соединений радиоактивных элементов, не десорбированную из лигнина, считали фиксированной. Статистическую обработку данных проводили стандартными методами [9]. Степень минерализованности жидкой фазы заметно влияет на параметры и прочность поглощения из нее радионуклидов [10-12]. Анализ литературных данных свидетельствует о том, что в минерализованных средах параметры поглощения радионуклидов на лигнине могут изменяться в результате протекания нескольких процессов, тесно связанных со свойствами сорбатов и сорбента. Согласно теоретическим представлениям [12-14], подавление сорбции обусловливается обострением конкуренции за обменные сорбционные центры на фоне многократного избытка катионов щелочноземельных и других элементов, формированием в растворе трудносорбируемых, в том числе комплексных, ионов сорбатов. Вполне вероятно снижение поглощения за счет «солевого» эффекта, который приводит к увеличению растворимости осадков в присутствии электролитов, не содержащих одноименных ионов [15]. В то же время при наличии достаточно высоких концентраций ионов- осадителей в многокомпонентных системах возможно протекание дополнительных реакций осаждения и соосаждения, усиление коагуляции радио- и псевдоколлоидов, что может способствовать извлечению радионуклидов из жидкой фазы. Кроме того, добавление электролитов в содержащие гумусовые вещества сорбционные системы инициирует увеличение степени ассоциации гуминовых кислот, приводит к повышению силы поверхностного натяжения на сорбентах, интенсифицируя физическую сорбцию радиоактивных элементов на них [16, 17]. Судя по полученным данным, наиболее значимое влияние на сорбцию тория гидролизным лигнином оказывают процессы, стимулирующие поглощение (табл. 2; см. рисунок, а, б). Высокая степень извлечения радионуклида сохраняется как в радиоактивных минерализованных растворах, так и в растворах без дополнительной добавки неорганических солей. В различных вариантах опыта гидролизный лигнин сорбирует из жидкой фазы от 95.2 до 98.9 % тория. При повышении минерализованности среды характеристики прочности связывания радионуклида существенно не изменяются (см. рисунок, а, б). Так, на фоне добавки минеральных солей и в ее отсутствие содержание водорастворимых и обменно поглощенных соединений тория в фазе лигнина остается низким. Их суммарный вклад не превышает 8.5%. Доля водорастворимых форм, связанных с сорбентом наиболее слабо, в условиях эксперимента варьирует от 2.3 до 8.4%. С увеличением исходной концентрации сорбата она достоверно (р<0.05) возрастает. Содержание обменно поглощенных форм соединений тория характеризуется величинами, в десять раз и более меньшими доли их водорастворимой фракции. При исходной концентрации радионуклида 1.0 мг-л-1 их определение не дает результата из-за достижения пределов обнаружения метода. В целом от 91.5 до 97.0% количества тория, сорбированного из растворов сложного солевого состава, малоподвижно и трудно вымывается из фазы сорбента. Более высокие уровни минерализованности среды вызывают статистически значимое (р<0.01) увеличение степени извлечения сорбата. При этом от 28 до 41% количества радионуклида поглощается крайне прочно и не элюируется традиционными для проведения подобных оценок экстрагентами. Сравнительный анализ характеристик сорбции показывает, что введение в раствор солей кальция, калия, аммония и магния приводит к увеличению избирательности поглощения тория на лигнине в пяти случаях из шести. Коэффициенты распределения радионуклида в четырех случаях достоверно превышают (р<0.001 и 0.05) величины, соответствующие вариантам опыта без добавки минеральных солей. В частности, в средах с исходной концентрацией радионуклида 10.0 мг-л-1 они возрастают от 127.5 до 320 млг-1. Таким образом, при повышении минерализованности жидкой фазы селективность поглощения в большинстве вариантов эксперимента достоверно увеличивается, наблюдается рост суммарного содержания прочно поглощенных и снижение доли легко десорбируемых (растворимых в воде и ацетатно-аммонийной среде) фракций соединений тория. При прочих равных условиях поглощение тория из растворов с меньшей его концентрацией характеризуется более высокими Коми научный центр Уро РАН
RkJQdWJsaXNoZXIy MjM4MTk=