Проблемы грязелечения всегда были актуальны. Причиной неиссякаемого интереса к лечебным грязям служит их высокая эффективность при многих заболеваниях и постоянно открываемые новые возможности использования. Казалось бы, свойства лечебной грязи за многие десятилетия применения изучены досконально, известны их физико-химические свойства и биологическое действие. Однако, являясь живой, постоянно регенерирующей биосистемой, лечебная грязь открывает все новые возможности использования [1].
В Астраханской области находится группа Тинакских соленых озер, называемых «реликтовыми» [2]. Большой интерес для нас представляет озеро Тинаки, расположенное в 15 км к северо-западу от Астрахани. Высококачественные сульфидно-иловые грязи месторождения Тинаки характеризуются очень высокой минерализацией грязевого раствора (>300 г/л).
Интересно рассмотреть адсорбционные свойства Тинакской грязи, т.к. известно, что адсорбционные свойства лечебной грязи проявляются в способности поглощать патогенную флору. В этом отношении на первом месте по адсорбции стафилококка находится иловая сульфидная грязь. Наши исследования направлены на изучение сорбционной способности грязи озера «Тинаки» Астраханской области.
Целью данной работы изучить термодинамику сорбции фенола на грязях озера Тинаки.
Количество фенола в растворе контролировали спектрофотометрическим методом с использованием индикаторной реакции с диазосоставляющей (сульфаниловая кислота, нитрит натрия, соляная кислота) [3].
Изучив влияния рН на сорбцию фенола грязями озера Тинаки было установлено, что оптимальное значение рН для сорбции фенола равно семи (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость оптической плотности от рН при 460 нм: до сорбции (1), после сорбции (2).
Дальнейшие опыты проводились при рН 7.
Сорбцию фенола на грязях озера Тинаки изучали в статическом режиме при температурах 278 К, 298 К и 313 К.
Зависимость оптической плотности от концентрации растворов до и после сорбции при различных температурах приведены на рис. 2.
Рис. 2. Зависимость оптической плотности от концентрации фенола до (1) и после сорбции на сухой грязи (а), на мокрой грязи (б)
при 278 К (2), 298 К (3), 313 К (4).
По градуировочным графикам были найдены равновесные концентрации фенола.
Сорбцию (Г, моль/г) оценивали через величины исходной (Сисх), равновесной [С] концентраций резорцина и массы сорбента m.
где Ссорб - количество сорбированного вещества (моль/дм3); V - объем раствора (дм3), m - масса сорбента (г)
Полученные данные использовали для построения изотерм сорбции (рис. 3).
Рис. 3. Изотермы сорбции фенола на сухой (а) и на мокрой грязи (б)
при 278 К (3), 298 К (2), 313 К (1).
Как видно из рис. 3, изотермы сорбции фенола можно отнести к Ленгмюровской сорбции. Константы сорбции и емкость сорбентов Г∞, рассчитывали графическим путем с использованием уравнения Ленгмюра в прямолинейной форме.
По полученным константам были рассчитаны термодинамические параметры сорбции, необходимые для трактовки механизмов сорбции (таблица).
Емкость сорбента, константы и основные термодинамические характеристики
сорбции фенола на грязях озера Тинаки
|
Сорбент |
Константы сорбции × 10-6 |
DН, кДж/моль |
-DG298, кДж/моль |
DS298, Дж/моль×K |
Емкость сорбента (при 298К) Г¥×106, моль/г |
||
|
К278 |
К298 |
К313 |
|||||
|
Сухая грязь |
0,06 |
0,17 |
0,86 |
9,85 |
7,27 |
57,41 |
16,66 |
|
Мокрая грязь |
0,29 |
0,41 |
1,07 |
5,99 |
14,11 |
68,44 |
27,02 |
Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать выводы, что процесс сорбции фенола на сухой и мокрой грязи озера Тинаки самопроизвольный. Сорбция на мокрой грязи идет лучше, чем на сухой, это объясняется тем, что мокрая грязь в своем составе содержит молекулы воды и лигнин, которые принимают участие в образовании связей между сорбентом и сорбатом. Из изотерм сорбции (рис.3) видно, что с увеличением температуры сорбция увеличивается. Cорбция фенола на грязях озера Тинаки имеет сложный характер.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Требухов Я. А. Требования к изучению месторождений лечебных грязей // Вопросы курортологии. - 2000. - № 5. - С. 39-42.
- Гаврилов А. Е. Тинаки / А. Е. Гаврилов. - СПб. - 1997. - 152 с.
- Алыков Н.М., Алыкова Т.В. Аналитическая химия объектов окружающей среды. - Изд-во Астраханского государственного педагогического университета, 1997.- 196 с.