Heavy metals complexes of poly(sodium 4-styrenesulfonate) — thermogravimetric studies

• Autorzy: Korus I.

Warianty tytułu

PL

Kompleksy metali ciężkich z poli(4-styrenosulfonianem sodu) — badania termograwimetryczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper analyzes thermal properties of poly(sodium 4-styrenesulfonate) bound with different metal ions [Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III)] and in the acidic form. Solid samples of polyelectrolyte bound with different counter-ions were prepared and their mass losses in the temperature range of 25—1000 °C were recorded. TG and DTG curves were used to estimate the activation energy of thermal degradation of sulfonic groups bound with different counter-ions. For studied polyelectrolyte counter-ions, the sulfonic group thermal stability increases in the following sequence: H << Ni << Cu << Na << Zn << Pb << Cr(III).

PL

Oddziaływania polimer-metal stanowią podstawę ultrafiltracji wspomaganej polimerami (ang. polymer enhanced ultrafiltration, PEUF) — techniki separacji umożliwiającej zatrzymywanie jonów metali na membranie ultrafiltracyjnej po uprzednim związaniu ich z makrocząsteczką polimeru. Jednym z polimerów o doświadczalnie potwierdzonej skuteczności takiego działania jest poli(4-styrenosulfonian sodu) (PSSS). Przedstawiono wyniki badań termograwimetrycznych próbek poli(4-styrenosulfonianu sodu) związanego z jonami metali [Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III)] oraz PSSS w postaci wodorowej i sodowej. Zarejestrowano krzywe TG i DTG suszonych na powietrzu próbek PSSS w różnej postaci jonowej (rys. 1). Rozkład termiczny badanych próbek (prowadzony w atmosferze powietrza) przebiegał trójstopniowo, z wyjątkiem postaci sodowej, w przypadku której zarejestrowano 4 etapy rozkładu (tabela 1). Pierwszy etap rozkładu próbek, odnotowany do temperatury 200—300 °C, był związany z utratą wody hydratacyjnej. Kolejny etap ubytku masy wynikał z rozkładu grupy sulfonowej i występował w różnych zakresach temperatury, w zależności od postaci jonowej polimeru. Stosując 3 metody, opierając się na równaniach (1)—(5), oszacowano energię aktywacji Ea rozkładu grupy sulfonowej polielektrolitu połączonej z badanymi jonami (rys. 2—4, tabela 2). Stwierdzono wzrost stabilności termicznej grupy sulfonowej, zależny od rodzaju przeciwjonu, w kolejności: H << Ni << Cu << Na << Zn << Pb << Cr(III). Ostatni etap dekompozycji przebiegał w temp. >>500 °C i był efektem rozkładu matrycy polimerowej. Masy próbek po zakończonym procesie rozkładu wskazywały na obecność w mineralnej pozostałości siarczanów (Na, Pb) lub tlenków (Cu, Zn, Ni, Cr) metali.

Słowa kluczowe

EN

polyelectrolyte; heavy metal complexes; thermogravimetry

PL

polielektrolit; kompleksy metali ciężkich; termograwimetria

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 57, nr 4
• Strony: 290--295
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Korus I.

• Institute of Water and Wastewater Engineering Silesian University of Technology Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• 1. Hanna A. A., Basta A. H., El-Saied H., Abadir I. F.: Polym. Degrad. Stab. 1999, 63(2), 293.
• 2. Nicemol S., Bini G., Beena M.: Polym. Degrad. Stab. 1998, 60(2—3), 371.
• 3. Trimukhe K. D., Varma A. J.: Carbohyd. Polym. 2009, 75(1), 63.
• 4. Zeng J., Ye H., HuZ.: J. Hazard. Mater. 2009, 161(2—3), 1491.
• 5. Canizares P., Pérez A., Camarillo R., Mazarro R.: J. Membrane Sci. 2008, 320(1—2), 520.
• 6. Zakrzewska-Trznadel G., Harasimowicz M.: Desalination 2002, 144(1—3), 207.
• 7. Canizares P., de Lucas A., Pérez A., Camarillo R.: J. Membrane Sci. 2005, 253(1—2), 149.
• 8. Aroua M. K., Zuki F. M., Sulaiman N. M.: J. Hazard. Mater. 2007, 147(3), 752.
• 9. Verbych S., Bryk M., Zaichenko M.: Desalination 2006, 198(1—3), 295.
• 10. Korus I., Tkocz A.: Polish J. Environ. Stud. 2009, 18(2B), 24.
• 11. Korus I.: Polimery 2010, 55, 135.
• 12. Korus I., Loska K., Bortlik B. in: Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, Polska Akademia Nauk, Komitet Inżynierii Środowiska, Lublin 2006, 36, p. 413 (in Polish).
• 13. Bajpai A., Simon J.: Thermochim. Acta 1999, 334(1—2), 73.
• 14. Li S. D., Zhang C. H., Dong J. J., Ou C. Y., QuanW. Y., Yang L., She X. D.: Carbohyd. Polym. 2010, 81(2), 182.
• 15. Kandil S. S., Abdel-Hay F. I., Issa R. M.: J. Therm. Anal. Calorim. 2001, 63(1), 173.
• 16. Jiang D. D., Yao Q., McKinney M. A., Wilkie C. A.: Polym. Degrad. Stab. 1999, 63(3), 423.
• 17. Balcerowiak W.: React. Funct. Polym. 1997, 33(2—3), 323.
• 18. Balcerowiak W.: J. Therm. Anal. 1998, 54(1), 177.
• 19. Suleiman D., Napadensky E., Sloan J. M., Crawford D. M.: Thermochim. Acta 2007, 460(1—2), 35.