ВИКОРИСТАННЯ МОДИФІКОВАНИХ І КОМПОЗИЦІЙНИХ ФЕРИТНИХ СОРБЕНТІВ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ВИЛУЧЕННЯ CU2+

УДК:628.31:628.543

Автор:

Хохотва Олександр Петрович , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Бутченко Людмила Іванівна, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Гомеля Микола Дмитрович , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Надходження навіть невеликих кількостей важких металів у довкілля становить глобальну проблему внаслідок екотоксичності, мутагенності важких металів та здатності до біоакумуляції та біотрансформації. Постановка проблеми. Недостатньо очищені промислові стічні води містять невеликі кількості важких металів і підвищений сольовий вміст, тому їх не можна скидати в природні поверхневі водойми і така вода не придатна до повторного використання у водооборотних циклах. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Сорбенти з нанорозмірними часточками активної фази використовуються в технологіях очистки води від іонів важких металів. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Недослідженим є питання селективності вилучення іонів важких металів з водних розчинів. Постановка завдання. Вивчення процесів сорбції іонів міді на синтетичному модифікованому магнетиті та композиційному сорбенті КУ-2-8-магнетит у присутності солей жорсткості. Виклад основного матеріалу. Гранична сорбційна ємність не модифікованого магнетиту становила 65 мг/г, магнетиту, модифікованого тіокарбамідом – 80 мг/г, композиційного сорбенту – 170 мг/г. При зростанні концентрації кальцію з 0 до 400 мг/дм3 коефіцієнт розподілу іонів міді між розчином і немодифікованим магнетитом зменшився більш як вдвічі – з 1076 до 467, у той час як для модифікованого – з 2182 до 1651. Використання композиційного сорбенту забезпечувало сталість ступеня очистки води від іонів міді в діапазоні концентрацій солей кальцію 0-2000 мг/дм3, при цьому коефіцієнт розподілу іонів міді лишався сталим – 1150, а коефіцієнт розділення іонів міді і кальцію зростав з 0,5 до 95. Висновки відповідно до статті. Сорбенти з активною фазою магнетиту здатні не тільки ефективно вилучати іони важких металів з води, але й проявляють високу селективність до них. Модифікований магнетит і композиційних сорбент у процесах вилучення іонів міді в конкурентному іонному середовищі були малочутливими до присутності солей жорсткості.

Ключові слова:

важкі метали; сорбція; композиційний сорбент; магнетит; солі жорсткості; селективність.

Список використаних джерел:

  1. Toxicity, Accumulation, and Removal of Heavy Metals by Three Aquatic Macrophytes / A. Basile, S. Sorbo, B. Conte, R. Castaldo Cobianchi, F. Trinchella, C. Capasso, V. Carginale // International Journal of Phytoremediation. – 2012. – Vol. 14, № 4. – Pр. 374–387.  
  2. Chan S. M. The uptake of Cd, Cr, and Zn by the Macroalga Enteromorpha crinita and Subsequent Transfer to the Marine Herbivorous Rabbitfish, Sigunus canaliculatus / S. M. Chan, W. Wang, I. Ni // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. – 2003. – № 44. – Pр. 298–306. 
  3. Adsorption investigation of MA-DTPA chelating resin for Ni (II) and Cu (II) using experimental and DFT methods / X. Zhao, L. Song, Z. Zhang, R. Wang, J. Fu // Journal of Molecular Structure. – 2011. – Vol. 986, № 1-3. – Pр. 68–74.
  4. Nanotechnology and nanoscale science: Educational challenges / M. G. Jones, R. Blonder, G. E. Gardner, V. Albe, M. Falvo, J. Chevrier // International Journal of Science Education. – 2013. – Vol. 35, № 9. – Pр. 1490–1512.
  5. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства / С. П. Губин, Ю. А. Кокшаров, Г. Б. Хомутов, Г. Ю. Юрков // Успехи химии. – 2005. – Т. 74, № 6. – С. 539–574.
  6. Ambashta R. D. Water purification using magnetic assistance: A review / R. D. Ambashta,

M. Sillanpää // Journal of Hazardous Materials. – 2010. – Vol. 180, № 1-3. – Pр. 38–49.

  1. Giakisikli G. Magnetic materials as sorbents for metal/metalloid preconcentration and/or separation. A review / G. Giakisikli, A. N. Anthemidis // Analytica chimica acta. – 2013. – Vol. 789. – Pр. 1–16.
  2. Структура и свойства магнитных композитных сорбентов на основе сверхсшитых полистиролов / А. В. Пастухов, В. А. Даванков, К. И. Лубенцова, Е. Г. Косандрович, В. С. Солдатов // Журнал физической химии. – 2013. – Т. 87, № 10. – C. 1721–1727.
  3. Structure and sorption properties of hypercrosslinked polystyrenes and magnetic nanocomposite materials based on them / A. V. Pastukhov, V. A. Davankov, V. V. Volkov, S. V. Amarantov, K. I. Lubentsova // Journal of Polymer Research. 2014. – Vol. 21, № 4. – Pр. 1–11.
  4. Leun D. Preparation and characterization of magnetically active polymeric particles (MAPPs) for complex environmental separations / D. Leun, A.K. SenGupta // Environmental Science and Technology. – 2000. – Vol. 34, № 15. – Рр. 3276–3282.
  5. Kaminski M. D. Extractant-coated magnetic particles for cobalt and nickel recovery from acidic solution / M. D. Kaminski, L. Nunez // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 1999. – Vol. 194. – Рр. 31–36.
  6. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Ю. Ю. Лурье. – М. : Химия, 1984. – 448 с.
  7. Иониты в цветной металлургии / К. Б. Лебедев, Е. И. Казанцев, В. М. Розманов, В. С. Пахолков. – М. : Металлургия, 1975. – 352 с.
  8. Аветисян Ю. И. Синтез композиционного сорбента для удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод / Ю. И. Аветисян, А. П. Хохотва // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2015. – Т. 4, № 10 (76). – С. 4–8.

Завантажити