ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ВІДПРАЦЬОВАНИХ БЕНТОНІТОВИХ ГЛИН

Г. В. Сакалова; Р. С. Бойко; В. В. Кочубей; Т. М. Василінич; Р. Д. Крикливий

doi:10.31649/1997-9266-2025-183-6-28-34

Автор(и)

Г. В. Сакалова

Вінницький національний технічний університет ROR

Р. С. Бойко

Вінницький національний технічний університет ROR

В. В. Кочубей

Національний університет «Львівська політехніка» ROR

Т. М. Василінич

Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського ROR

Р. Д. Крикливий

Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського ROR

DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-183-6-28-34

Ключові слова

бентоніти структура термоліз утилізація сорбентів

Анотація

Накопичено значний досвід з викopистaння пpиpoдних глин та їхніх мoдифiкoвaних форм для очищення стічних вод від ioнiв важких металів. Основні переваги використання глин як адсорбентів це висока ефективність, доступність та відносна низька вартість. Важливим напрямком наукових досліджень є визначення ефективних шляхів утилізації глинистих матеріалів, що попередньо використовувались як сорбенти для очищення стічних вод та комунальних стоків. Ефективна утилізація сорбційних матеріалів допомагає не тільки зменшити техногенне навантаження на навколишнє середовище, але і вдосконалити технології створення альтернативних матеріалів внаслідок застосування високоякісного глинистого матеріалу.

У статті розглянуто сучасні тенденції повторного використання сорбентів на основі бентонітової глини після їх застосування в системах очищення стічних вод. З метою визначення оптимальних методів переробки відпрацьованих бентонітів визначено їх основні характеристики за допомогою рентгенофазового та термогравіметричного методів аналізу. На основі проведених досліджень здійснено порівняльний аналіз переваг та обмежень різних підходів до утилізації відпрацьованих глинистих сорбентів.

Об'єктом дослідження відпрацьовано бентоніт, попередньо використаний для очищення стічних вод від іонів хрому (ІІІ). Результати рентгенофазового аналізу показують, що процес сорбції важкого металу бентонітом є не лише поверхневим процесом; він супроводжується іншими перетвореннями у міжшаровій структурі глини, внаслідок чого хром мігрує та зв'язується у внутрішніх пакетах водневими і молекулярними зв'язками За допомогою термогравіметричного дослідження вивчено вплив температури на структуру глинистого мінералу контрольного та експериментального зразків.

Визначено перспективні методи використання відпрацьованих бентонітів, що містять іони важких металів. Утилізація відпрацьованого бентоніту шляхом застосування його у складі поліфункціональних матеріалів для наповнення полімерів сприяє значному підвищенню ресурсозбереження та екологічності промислових виробництв.

189 65

Як цитувати

[1]

«ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ВІДПРАЦЬОВАНИХ БЕНТОНІТОВИХ ГЛИН», Вісник ВПІ, вип. 6, с. 28–34, Груд 2025, doi: 10.31649/1997-9266-2025-183-6-28-34.

Завантажити посилання

Біографії авторів

автор Г. В. Сакалова, афіліація Вінницький національний технічний університет

д-р. техн. наук, професор, професор кафедри екології, хімії та технологій захисту довкілля

автор Р. С. Бойко, афіліація Вінницький національний технічний університет

аспірант кафедри екології, хімії та технологій захисту довкілля

автор В. В. Кочубей, афіліація Національний університет «Львівська політехніка»

канд. хім. наук, доцент кафедри фізичної, аналітичної та загальної хімії

автор Т. М. Василінич, афіліація Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського

канд. техн. наук, доцент кафедри хімії та методики навчання хімії

автор Р. Д. Крикливий, афіліація Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського

канд. техн. наук, доцент кафедри хімії та методики навчання хімії

Посилання

Ihor Bordun, Tamara Vasylinych, Myroslav Malovanyy, Halyna Sakalova, Liudmyla Liubchak, and Liubov Luchyt, “Study of adsorption of differently charged dyes by carbon adsorbents,” Desalination and water treatment, no. 288, pp 151-158, 2023. https://doi.org/10.5004/dwt.2023.29332 .

О. Sandul, et al., “Reuse of the spent sorbent mixture for wastewater treatment,” Journal Environmental Problems, no. 9(4), 193…198, 2024. https://doi.org/10.23939/ep2024.04.193 .

I. Tymchuk, et al., “Wastewater a Source of Nutrients for Crops Growth and Development,” Journal of Ecological Engineering, no. 21(5), pp. 88-96, 2020. https://doi.org/10.12911/22998993/122188 .

S. M. Krzemińska, “Wpływ glinokrzemianów warstwowych na właściwości barierowe kauczuku butylowego, Polimery, no. 57, pp. 551-557, 2012. https://doi.org/10.14314/polimery.2012.551 .

Olena Mokrousova, “The organo-mineral composition for retanning – filling of leather semi-fin semi-finished item,” 3rd International Conference on Advanced Materials and Systems, 2017, pp. 85-90. [Electronic resource]. Available: https://surl.li/kzylww .

O. Mokrousova, A. Danylkоvich, and V. Palamar, “Resources-saving Chromium Tanning of Leather with the Use of Modified Montmorillonite,” Revista de chemie, no. 66(3), pp. 353-357, 2015. [Electronic resource]. Available: http://www.revistadechimie.ro .

Y. Chen, Fan and Bi Shi, “Nanotechnologies for leather manufacturing: A review,” JALCA, no. 106 (8), pp. 261-271, 2011. [Electronic resource]. Available: https://www.researchgate.net/publication/285854171 .

S. Korniy, et al., “Physico-chemical properties of anti-corrosion pigment based on nanoporous zeolite and zinc monophosphate,” Appl. Nanoscience, no. 13, pp. 4685-4692, 2023. https://doi.org/10.1007/s13204-022-02592-6 .

B. Boichuk, A. Kuzyk, L. Sysa, P. Pastukhov, and T. Shuplat, “Wastewater purification from excess phosphates using bentonite activated by microwave radiation,” J. Ecological Eng., no. 23, pp. 251-259, 2022. https://doi.org/10.12911/22998993/147131 .

V. Kochubei, Y. Yaremchuk, M. Malovanyy, S. Yaholnyk, and W. Lutek, “Studies of adsorption capacity of montmorillonite-enriched clay from the Khmelnytskyi region,” Key Eng. Mater., no. 925, pp. 143-149, 2022. https://doi.org/10.4028/p-i713sy .

O. V. Kyrychenko, “Mineralogical composition and thermal transformation natural and iron – modified bentonite clays,” Naukovyy visnyk NLTU Ukrayiny, no. 20(3), pp. 77-82, 2010. [Electronic resource]. Available: http://www.pdffactory.com .

V. V. Kochubei, Ya. V. Yaremchuk, S. G. Yaholnyk, and M. O. Danyliak, “Sorption capacity of ultrasound-activated natural bentonite regarding copper ions,” Material Sciences, no. 60, pp. 97-103, 2024. https://doi.org/10.1007/s11003-024-00858-8 .