ФОСФОРИЛЮВАННЯ ШКАРАЛУП ВОЛОСЬКИХ ГОРІХІВ ЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОЧИЩЕННЯ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ

УДК:544.723.2

DOI:10.25140/2411-5363-2018-2(12)-236-244

Автор:

Ковальчук Альона Ігорівна , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Почечун Тетяна Павлівна , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Галиш Віта Василівна , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Трус Інна Миколаївна , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Проблема забруднення водних об’єктів актуальна для всіх регіонів України. Тому пріоритетним напрямком є залучення «зелених технологій» для забезпечення екологізації виробництв. Постановка проблеми. На сьогоднішній день не існує ефективних способів переробки твердих рослинних відходів, тому необхідно розробити нові ефективні способи їх утилізації. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи використання як сорбентів різних рослинних матеріалів у необробленому стані. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Фосфорилювання рослинних відходів в умовах невисоких температур для забезпечення високої сорбційної ємності. Постановка завдання. Розробка способу хімічного модифікування шкаралуп волоських горіхів різного фракційного складу з використанням ортофосфатної кислоти. Виклад основного матеріалу. Розроблено спосіб одержання фосфорильованих лігноцелюлозних сорбентів із відходів агропромислового комплексу, а саме подрібнених шкаралуп волоських горіхів. Визначено вміст основних компонентів у вихідній сировині та її сорбційні властивості залежно від фракційного складу. Показано, що зменшення фракційного складу рослинного матеріалу має позитивний вплив на його поглинальну здатність. Досліджено вплив умов хімічного модифікування, а саме концентрації ортофосфатної кислоти та тривалості обробки, на вихід фосфорильованого лігноцелюлозного продукту, його сорбційну здатність щодо метиленового синього та статичну обмінну ємність за 0,1 Н NaOH. Показано, що збільшення кількості неорганічної кислоти при тривалості процесу модифікування 60 хв призводить до зменшення виходу продукту на 10–20 %. Максимальне збільшення статичної обмінної ємності спостерігається при підвищенні тривалості обробки до 120 хв. Ефективність вилучення метиленового синього з водного розчину підвищується до 42 % зі збільшенням тривалості процесу фосфорилювання до 180 хв. Висновки відповідно до статті. Одержано рівняння регресії, що адекватно описують процес одержання сорбентів, встановлено оптимальні параметри, які забезпечують одержання кінцевих продуктів із високими сорбційними характеристиками (ефективність вилучення метиленового синього з водного розчину та статична обмінна ємність за Nа+ складають 35 % та 1,7 мг-екв/г, відповідно) при високому виході (80 %).

Ключові слова:

сорбція; статична обмінна ємність; метиленовий синій; фосфорилювання; рівняння регресії.

Список використаних джерел:

1.  Hydrolysis  lignin as  a  sorbent and basis for  solid  composite biofuel / P. Huo,  T. Savitskaya, I. Reznikov,  D. Hrynshpan,  N. Tsygankova,  G. Telysheva,  A. Arshanitsa  //  Advances  in  Bioscience and Biotechnology. – 2016. – № 7. – Рр. 501–530.

2.  Potato  peels  as  solid  waste  for  the  removal  of  heavy  metal  copper(II)  from  waste water/industrial  effluent  /  T.  Aman,  A.  A.  Kazi,  M.  U.  Sabri,  Q.  Bano  //  Colloids  Surf B Biointerfaces. – 2008. – № 63 (1). – Рр. 116–121.

3. Conrad E. K. Adsorption removal of Methylene Blue from aqueous solution using agricultural waste: equilibrium, kinetic and thermodynamic studies / E. K. Conrad, O. J. Nnaemeka, A. O. Chris // American Journal of Chemistry and Materials Science. – 2015. – № 2 (3). – Рр. 14–15.

4. Adsorption of copper  ions from  water by  different types of natural seed materials / A. A.  Bsoul, L. Zeatoun, A. Abdelhay, M. Chiha // Desalination and Water Treatment. – 2014. – № 52. – Рр. 5876–5882.

5.  Development  of  effective  technique  for  the  disposal  of  the  Prunus  Armeniaca  seed  shells  / V. Halysh,  I.  Trembus,  I.  Deykun,  A.  Ostapenko,  A.  Nikolaichuk,  G.  Ilnitska  //  Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2018. – № 1(10). – Рр. 4–9.

6. Синтез и свойства биосорбентов, полученных на основе целлюлозно-лигнинового растительного  сырья  –  отходов  агропромышленного  комплекса  /  А. А. Николайчук,  Л. А. Купчик, Н. Т. Картель, В. О. Денисович // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2007. – Т. 7, вып. 3. – С. 489–498.

7.  Biosorption  of  methylene  blue  by  waste  apricot  shells  from  food  industry  /  T.  Šoštarić, M. Petrović,  J.  Milojković  et  al.  //  Journal  of  Engineering  &  Processing  Management.  –  2015.  – Vol. 7, Nо. 1. – Pр. 107–114.

8. Preparation and characterization of activated carbon from grape stalk by zinc chloride activation / I. Ozdemir, M. Sahin, R. Orhan, M. Erdem // Fuel. Process. Technol. – 2014. – Vol. 125. – Pр. 200–206.

9. Пузій О. Фосфоровмісні вуглецеві сорбенти для очистки води / О. Пузій, Б. Пасальський, Н. Чикун // Товари і ринки. – 2014. – № 1. – С. 159–166.

10. Оболенская А. В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы / А. В. Оболенская, З. П. Ельцина, А. А. Леонович. – М. : Экология, 1991. – 320 с.

11. Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники / Н. В. Кельцев. – М. : Химия, 1976. – 511 с. 

12.  Trautmann  H.  On  the  distribution  of  the  desirability  index  using  Harrington’s  desirability function / H. Trautmann, C. Weihs // Metrika. – 2006. – Vol. 63, Nо. 2. – Рр. 207–213

13.  Kartel  M.  New  composite  sorbents  for  caesium  and  strontium  ions  sorption  /  M. Kartel, V. Galysh // Chemistry Journal of Moldova. – 2017. – Vol. 12, Nо. 1. – Рр. 37–44.

 

Завантажити