Transport of lead across polymer inclusion membrane with p- tert -butylcalix[4]arene derivative

• Autorzy: Ulewicz M. , Lesińska U. , Bocheńska M.

Warianty tytułu

PL

Transport ołowiu przez polimerową membranę inkluzyjną z pochodną p-tert-butylokaliks{4}arenem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The facilitated transport of lead(II) across polymer inclusion membranes (PIMs), which consist of cellulose triacetate as polymeric support, o-nitrophenyl octyl ether as plasticizer and 25, 26, 27, 28 -Tetrakis(N-hydroxy-N-methylcarbamoylmethoxy)-p-tert-butylcalix[4]aren (L) as ion carrier was reported. PIM was characterized by using atomic force microscopy (AFM). The results show that Pb2+ can be separated very effectively from other heavy and transition metal cations as Zn2+, Cd2+, Co2+, Ni2+ (each at a concentration of 10-3 M). The rate limiting step in the transport of Pb2+ across PIM doped with calix[4]aren derivative may be the diffusion coefficient of the carrier cation complex across the membrane. The stability of PIM with p-tert-butylcalix[4]aren derivative was described using Danesi's thermodynamic model. The apparent partition constant of the carrier was experimentally estimated and compared with different carriers.

PL

Opisane zostały ułatwienia w transporcie jonów ołowiu(II) przez polimerową membranę inkluzyjną (PIMs), która składała się z trój octanu celulozy jako polimerowego suportu, eteru o-nitrofenylooktylu jako plastyfikatora i 25,26,27,28 tetra-(N-hydroksy-N-metylokarbonylo metoksy)-p-tert-butylokaliks[4]arenu jako nośnika jonów. Polimerowa membrana inkluzyjna została scharakteryzowana przy pomocy mikroskopu sił atomowych (AFM). Otrzymane wyniki wskazują, że jony Pb2+ mogą być efektywnie oddzielane od innych kationów metali ciężkich i przejściowych takich jak Zn2+, Cd2+, Co2+, Ni2+ (przy stężeniach rzędu 10-3M). Czynnikiem limitującym szybkość transportu jonów Pb2+ przez polimerową membranę inkluzyjna wypełnioną kaliks[4]arenem może być współczynnik dyfuzji kompleksu przenoszącego kation przez membranę. Stabilność membrany (PIM) z p-tert-butylokaliks[4]arenem była opisana przy użyciu modelu termodynamicznego Danesi. Odpowiednie stałe przenoszenia wyznaczone w sposób eksperymentalny zostały porównane z innymi stałymi przenoszenia.

Słowa kluczowe

EN

polymer inclusion membrane (PIM); lead(II); p-tert-butylcalix[4]arene-hydroxamate

PL

polimerowe membrany inkluzyjne; ołów(II); stabilność

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 44
• Strony: 245--256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Ulewicz M.

autor

Lesińska U.

autor

Bocheńska M.

• Department of Metal Extraction and Recirculation, Czestochowa University of Technology, 42-200 ęstochowa, Armii Krajowej 19 Street,

Bibliografia

• 1. AAMRANI F. Z. El., KUMAR A., BEYER L., FLORIDO A., SASTRE A. M. (1999), Mechanistic study of active transport of silver(I) using sulfur containing novel carriers across a liquid membrane, J. Membr. Sci., 152, 263-275.
• 2. ALPOGUZ K. H., SHAHABUDDIN M., MUSTAFA E., MUSTAFA Y. (2002), Transport of Hg2+ through bulk liquid membrane using a bis-calix[4]arene nitrile derivative as carrier: kinetic analysis, New Journal of Chemistry, 26, 477-480.
• 3. ARENA G, CONTINO A., LONGO E., SCIOTO D. (2001) Selective complexation of soft Pb2+ and Hg2+ by a novel allyl functionalized thioamide calix[4]arene in 1,3-alternate conformation: A UV-visible and 1H NMR spectroscopic investigation, J. Chem. Soc. Perkin Trans., 2001, 2, 2287-2292.
• 4. AROUS O., KERDJOUDJ H., SETA P. (2004), Comparison of carrier –facilitated silver(I), copper(II) and gold(III) ions transport, J. Membr. Sci., 228, 149-157.
• 5. DANESI P.R., (1984-85) Separation of metal species by supported liquid membranes, Sep. Sci. Technol., 19, 857-894.
• 6. KOZLOWSKI C.A., WALKOWIAK W., (2005), Applicability of liquid membranes in chromium(VI) transport with amines as ion carriers, J. Membr. Sci, 266, 143-150.
• 7. LESIŃSKA U., BOCHEŃSKA M., (2006), Lower rim substituted tert-butylcalix[4]arenes. Part IX.** One-pot synthesis of Calix[4]arene-hydroxamates and Calix[4]arene-amides, Synthesis, 2671-2676.
• 8. NGHIEM L.D., MORNANE P., POTTER, I.D., PERERA, J.M., CATTRALL, R.W., KOLEV, S.D. (2006), Extraction and transport of metal ions and small organic compounds using polymer inclusion membranes (PIMs), J. Membrane Sci., 281, 7-41.
• 9. NECHIFOR A.C., RUSE E., NECHIFOR G, SERBAN B. (2002), Calixarene-transportori in membrane lichide III. Transportul cationilor Pb2+ prin membrane lichide cu-tio-calix[4]arene, Rev. Chim., 1, 20-26.
• 10. HILL C., DOZOL J.F., ROUQUETTE H., EYMARD S., TOURNOIS B., (1996), Study of the stability of some supported liquid membranes, J. Membr. Sci., 114, 73-80.
• 11. HUI-MIN M., ZHI-HUA W., QI-YU Z., LI-QUAN W., QUAN-LI M., MEI-HONG S., ZHI-TANG H. (2001), Liquid membrane transport of transition metal ions with calix[4 crowns, Gaodeng Xuexiao Huaxue Xuebao, 22, 1315-1318.
• 12. OTHO K., FUJIMOTO Y., INOUE K. (1999), Stepwise extraction of two lead ions with a single molecule of calyx[4]arene tetracarboxylic acid, Anal. Chim. Acta, 387, 61-69.
• 13. SALAZAR-ALVAREZ G., BAUTISTA-FLORES A. N., SAN MIGUEL E.R., MUHAMMED M., GYVES, Transport characterization of a PIM system used for the extraction of Pb(II) using D2EHPA as carrier, J. Membr. Sci., 250, 247-257.
• 14. SUGIURA M. (1980), Coupled-ion transport through a solvent polymeric membrane, J. Colloid Interface Sci., 81, 385-389.
• 15. TOR A., ARSLAN G., MUSLU H., CELIKTAS A., CENGELOGLU Y., ERSOZ M., (2009) Facilitated transport of Cr(III) through polymer inclusion membrane with di(2-ethylhexyl)phosphoric acid (DEHPA), J. Membr. Sci.,329, 169-174.
• 16. TU C., SUROWIEC K., GEGA J., PURKISS D.P., BARTSCH R.A. (2008), Di-ionizable calix[4]arene-1,2-crown-5 and –crown-6 ethers in cone conformations: synthesis and divalent metal ion extraction, Tetrahedron, 64, 1187-1196.
• 17. ULEWICZ M. (2008), Application of macrocyclic compounds to the transport of Zn(II), Cd(II) and Pb(II) ions cross the polymer inclusion membrane (PIM), Polish J. Chem., 82, 1237-1244.
• 18. ULEWICZ M., LESINSKA U., BOCHENSKA M., WALKOWIAK W. (2007), Facilitated transport of Zn(II), Cd(II) and Pb(II) ions through polymer inclusion membranes with calix[4]-crown-6 derivatives, Sep. Purif. Technol., 54, 299-306 .
• 19. WALKOWIAK W., KOZŁOWSKI C. (2009), Macrocycle carriers for separation of metal ions in liquid membrane processes – a review, Desalination, 240, 186-197.
• 20. WOLF J.R., STRIEDER W., (1990) Toruosities for a random fiber bed: overlapping, parallel cylinders of several radii, J. Membr. Sci., 49, 103-115.
• 21. ZAGHBANI A., TAYEB R., BONNAMOUR I., FELIX C., LAMARTINE R., DHAHBI M., SETA P. (2005), Affinity membranes for the extraction of Cd2+ metal ions by facilitated transport ensured by a new thiacalix[4]arene complexing agent incorporated in supported liquid membranes (SLM), J. Membr. Sci., 258, 5-7.