ВИЛУЧЕННЯ Cu(ІІ) КОМПОЗИЦІЙНИМ ЦЕОЛІТ-ГУМІНОВИМ СОРБЕНТОМ У ПРИСУТНОСТІ СТОРОННІХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ

  • О. П. Хохотва Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • Л. І. Бутченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Ключові слова: композиційний сорбент, цеоліт, гумінові кислоти, важкі метали, сорбція, сторонні електроліти, солі жорсткості

Анотація

У теплоенергетиці однією з гострих проблем є необхідність видалення іонів важких металів з оборотної води системи охолодження, яка забруднюється ними внаслідок корозії теплообмінного обладнання. Наявність інших електролітів, особливо солей твердості, істотно впливає на ступінь видалення іонів важких металів у процесах, де основним механізмом є іонний обмін. За значного перевищення солей кальцію практично неможливо досягти помітного зменшення вмісту іонів міді за допомогою катіонообмінних смол. Одним з альтернативних методів вирішення цієї проблеми є синтез композиційного сорбенту на основі існуючих пористих природних носіїв, обробляючи їх модифікатором для отримання поверхні, що має високу спорідненість до забруднювальних речовин. Цеоліт — природний алюмосилікатний мінерал, який має іонообмінні властивості і широко використовується як сорбент для важких металів. Природний цеоліт має порівняно низьку сорбційну здатність до іонів важких металів, однак її можна поліпшити шляхом просочення розчином гумінових кислот з подальшим їх осадженням. Самі гумінові кислоти можуть зв’язувати іони металів у комплекси, але їх застосування в чистому вигляді недоцільно, оскільки вони знаходяться переважно в колоїдній формі.

Досліджено сорбційні властивості композиційного сорбенту на основі цеоліту і гумінових кислот щодо Cu(ІІ) у разі вилучення з монокомпонентних модельних розчинів та в присутності Na+, Ca2+, Fe3+ як сторонніх катіонів. Присутність солей натрію мало впливала на величину залишкової концентрації міді. За присутності солей кальцію і заліза сорбція міді помітно погіршувалася. Використання композиційного сорбенту дозволяло досягнути нижчих залишкових концентрацій міді, порівняно з не модифікованим цеолітом. Розраховано величини коефіцієнта розподілу Cu(ІІ) між рідкою і твердою фазою у розчинах різного сольового складу. Для композитного сорбенту він у 1,5…2 рази вищий, ніж для необробленого цеоліту. Встановлено лінійність залежності між величиною коефіцієнта розподілу і концентрацією стороннього електроліту у логарифмічних координатах.

Біографії авторів

О. П. Хохотва, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры экологии и технологии растительных полимеров

Л. І. Бутченко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри екології та технології рослинних полімерів

Посилання

О. М. Боженко, Ю. А. Омельчук та М. Д. Гомеля, «Отримання високоселективних сорбентів для вилучення міді із вод систем охолодження АЕС,» Збірник наукових праць СНУЯЕтаП, вип. 4 (32), с. 148-154, 2009.

L. Charerntanyarak, "Heavy metals removal by chemical coagulation and precipitation," Water Science and Technology, vol. 39, issue 10-11, p. 135-138, 1999. doi: 10.1016/S0273-1223(99)00304-2.

C. K. Ahn, D. Park, S. H. Woo and J. M. Park, "Removal of cationic heavy metal from aqueous solution by activated carbon impregnated with anionic surfactants," Journal of Hazardous Materials, vol. 164, issue 2-3, p. 1130-1136. 2009. doi: 10.1016/j.jhazmat.2008.09.036.

S. Iijima, "Helical microtubules of graphitic carbon," Nature, vol. 354, issue 6348, p. 56-58, 1991. doi: 10.1038/354056a0.

Ю. В. Топкин, И. Г. Рода, Н. В. Афиногенов и Н. Н. Прищеп, «Удаление ионов тяжелых металлов из растворов ферритным методом,» Химия и технология воды, № 10, c. 895-897, 1990.

B. Alyüz and S. Veli, "Kinetics and equilibrium studies for the removal of nickel and zinc from aqueous solutions by ion exchange resins," Journal of Hazardous Materials, vol. 167, issue 1-3, p. 482-488, 2009. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.01.006.

M. K. Doula, "Simultaneous removal of Cu, Mn and Zn from drinking water with the use of clinoptilolite and its Fe-modified form," Water Research, vol. 43, issue 15, p. 3659-3672, 2009. doi: 10.1016/j.watres.2009.05.037.

В. П. Малін, В. М. Галімова та М. Д. Гомеля «Оцінка ефективності катіоніту КУ-2-8 при вилученні йонів міді з води в присутності йонів жорсткості,» Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 2(19), c. 10-18, 2016.

А. А. Юрищева, и др., «Нанокомпозиционный сорбент для очистки природных сред и его экотоксикологическая оценка,» Экология и промышленность России, № 9, c. 50-53, 2011.

О. П. Хохотва, О. І. Кондратенко, та К. О. Шкель, «Використання композиційного сорбенту цеоліт-гумінові кислоти для вилучення іонів міді з водних розчинів,» Вісник НТУ «ХПІ», Серія: Нові рішення в сучасних технологіях, № 18 (1190), c. 180-185, 2016. doi: 10.20998/2413-4295.2016.18.27.

Б. П. Никольский, ред., Справочник химика, том 1. М.-Л.: Химия, 1962, 1071 с.

Опубліковано
2018-10-16
Як цитувати
[1]
О. Хохотва і Л. Бутченко, ВИЛУЧЕННЯ Cu(ІІ) КОМПОЗИЦІЙНИМ ЦЕОЛІТ-ГУМІНОВИМ СОРБЕНТОМ У ПРИСУТНОСТІ СТОРОННІХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ, Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 4, с. 23-27, Жов 2018.
Номер
Розділ
Екологія, екологічна кібернетика та хімічні технології