ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОЖУРЫ МАНДАРИНОВ В КАЧЕСТВЕ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД

УДК 544.723

  • Ильдар Гильманович Шайхиев Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: ildars@inbox.ru
  • Светлана Васильевна Свергузова Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова http://orcid.org/0000-0002-3845-8741 Email: pe@intbel.ru
  • Карина Ильдаровна Шайхиева Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: shaikhievak@gmail.ru
  • Хадим Сиссе Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
  • Юлия Сергеевна Воронина Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Email: yuliavoronina@mail.ru
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/jcprm.20230111931
Ключевые слова: цедра мандаринов, состав, ионы металлов и металлоидов, красители, адсорбция, модификация

Аннотация

Обобщены литературные данные по использованию отхода сельскохозяйственного производства, кожуры мандаринов (Citrus reticulata) в качестве сорбционного материала для удаления различных загрязняющих веществ, в основном ионов металлов и металлоидов и красителей из водных сред. В обзоре на основании анализа различных литературных источников приведены сведения об объемах образования отходов от переработки цитрусовых, в том числе и мандаринов. Приведены сведения о содержании различных химических соединений в составе цедры мандаринов. Показаны пути использования кожуры мандаринов в различных отраслях промышленного производства. Приведены сведения о значениях максимальной сорбционной емкости кожуры мандаринов по загрязняющим веществам. Определено, что изотермы адсорбции различных поллютантов кожурой мандаринов в большинстве случаев описываются моделью Ленгмюра, а кинетика процесса в большинстве случаев соответствует модели псевдовторого порядка. Показана возможность получения карбонизатов и активированных углей из цедры Citrus reticulate и использование последних в качестве сорбентов ионов тяжелых металлов и красителей из водных сред. Показано, что увеличить сорбционные показатели порошка цедры мандаринов и карбонизатов по различным загрязняющим веществам возможно химической модификацией различными реагентами.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Ильдар Гильманович Шайхиев, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой инженерной экологии

Светлана Васильевна Свергузова, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промышленной экологии

Карина Ильдаровна Шайхиева, Казанский национальный исследовательский технологический университет

студент

Хадим Сиссе, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

аспирант

Юлия Сергеевна Воронина, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

аспирант

Литература

Afroze S., Sen T.K. Water Air Soil Pollution, 2018, vol. 229, article 225. DOI: 10.1007/s11270-018-3869-z.

Chakraborty R., Asthana A., Singh A.K., Jain B., Susan A.B.H. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 2022, vol. 102, no. 2, pp. 342–379. DOI: 10.1080/03067319.2020.1722811.

Galimova R.Z., Latypova L.F., Shaykhiyev I.G. Sverguzova S.V. Voronina Yu.S. Ekonomika stroitel'stva i pri-rodopol'zovaniya, 2022, no. 1–2 (82–83), pp. 115–121. (in Russ.).

Nguyen T.K.T., Galimova R.Z. Dryakhlov V.O., Shaykhiyev I.G. Sverguzova S.V., Voronina Yu.S. Ekonomika stroitel'stva i prirodopol'zovaniya, 2022, no. 1–2 (82–83), pp. 185–192. (in Russ.).

Bilal M., Ihsanullah I., Younas M., Shah M.U.H. Separation and Purification Technology, 2021, vol. 278, 119510. DOI: 10.1016/J.SEPPUR.2021.119510.

Sverguzova S.V., Sapronova Zh.A., Khunadi L., Iyevleva Ye.S., Voronina Yu.S. Vestnik Tekhnologicheskogo universi-teta. 2021, vol. 24, no. 4, pp. 58–63. (in Russ.).

Sverguzova S.V., Bomba I.V., Voronina Yu.S. Chemical Bulletin, 2018, vol. 1, no. 4, pp. 4–10. (in Russ.).

Varghese A.G., Paul S.A., Latha M.S. Environmental Chemical Letters, 2019, vol. 17, pp. 867–877. DOI: 10.1007/s10311-018-00843-z.

Khunt H., Dholakiya H., Valand S. IRE Journals, 2021, vol. 2, issue 8, pр. 23–31. DOI: 10.13140/RG.2.2.27198.82243.

Zhou Y., Lu J., Zhou Y., Liu Y. Environmental Pollution, 2019, vol. 252, pp. 352–365. DOI: 10.1016/j.envpol.2019.05.072.

Farooq U., Kozinski J.A., Khan M.A., Athar M. Bioresource technology, 2010, vol. 101, no. 14, pp. 5043–5053. DOI: 10.1016/j.biortech.2010.02.030.

Lata S., Samadder S.R. International Journal of Environmental Research and Development, 2014, vol. 4, no. 2, pp. 165–170.

Syuhadah N., Rohasliney H. Health and the Environmental Journal, 2012, vol. 3, no. 1, pp. 89–95.

Chuah T.G., Jumasiah A., Azni I., Katayon S., Choong S. Desalination, 2005, vol. 175, no. 3, pp. 305–316. DOI: 10.1016/J.DESAL.2004.10.014.

Shaykhiyev I.G., Gal'blaub O.A., Grechina A.S. Vestnik Tekhnologicheskogo universiteta, 2017, vol. 20, no. 23, pp. 110–117. (in Russ.).

Sverguzova S.V., Shaykhiyev I.G., Grechina A.S., Shaykhiyeva K.I. Ekonomika stroitel'stva i prirodopol'zovaniya, 2018, no. 2(67), pp. 51–60. (in Russ.).

Sverguzova S.V., Shaikhiev I.G., Galimova R.Z., Grechina A.S. IOP Conference Series: Materials Science and Engi-neering, 2020, vol. 945, 012044. DOI: 10.1088/1757-899X/945/1/012044.

Iqbal D.N., Yousaf H., Masood N., Iqbal M., Nazir A. Desalination and Water Treatment, 2020, vol. 206, pp. 74–82. DOI: 10.5004/dwt.2020.26345.

Sharma A., Tomer A., Singh J., Chhikara B.S. Journal of Integrated Science and Technology, 2019, vol. 7, no. 2, pp. 19–28.

Shaikhiev I.G., Kraysman N.V. Sverguzova S.V. Biointerface Research in Applied Chemistry, 2021, vol. 11, no. 5, pp. 12689–12705. DOI: 10.33263/BRIAC115.1268912705.

Shaykhiyeva K.I., Fridland S.V., Sverguzova S.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2021, no. 4, pp. 47–64. (in Russ.).

Shaikhiev I.G., Kraysman N.V. Sverguzova S.V. Biointerface Research in Applied Chemistry, 2022, vol. 12, no. 3, pp. 3173–3185.

Shaikhiev I.G., Kraysman N.V. Sverguzova S.V. Biointerface Research in Applied Chemistry, 2022, vol. 12, no. 4, pp. 4518–4528.

Shaykhiyev I.G., Sverguzova S.V., Shaykhiyeva K.I., Sapronova Zh.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 2, pp. 5–18. DOI: 10.14258/jcprm.2020025622. (in Russ.).

Shaikhiev I.G., Sverguzova S.V., Fomina E.V., Galimova R.Z. IOP Conference Series: Materials Science and Engi-neering, 2020, vol. 945, 012072. DOI: 10.1088/1757-899X/945/1/012072.

Shaikhiev I.G., Kraysman N.V. Sverguzova S.V. Biointerface Research in Applied Chemistry, 2021, vol. 11, no. 6, pp. 14866–14880. DOI: 10.33263/BRIAC116.1486614880.

Shaykhiyev I.G., Shaykhiyeva K.I., Sverguzova S.V., Vinogradenko Yu.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2021, vol. 3, pp. 39–54. DOI: 10.14258/jcprm.2021038405. (in Russ.).

Patel S. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 2012, vol. 11, no. 4, pp. 365–380. DOI: 10.1007/s11157-012-9297-4.

Shafiq M., Alazba A.A., Amin M.T. Sains Malaysiana, 2018, vol. 47, no. 1, pp. 35–49. DOI: 10.17576/jsm-2018-4701-05.

Pathak P.D., Mandavgane S.A., Kulkarni B.D. Reviews in Chemical Engineering, 2015, vol. 31, no. 4, pp. 361–381. DOI: 10.1515/revce-2014-0041.

Bhattacharjee C., Dutta S., Saxena V.K. Environmental Advances, 2020, vol. 2, 100007. DOI: 10.1016/j.envadv.2020.100007.

Akpomie K.G., Conradie J. Environmental Chemistry Letters, 2020, vol. 18, no. 4, pp. 1085–1112. DOI: 10.1007/s10311-020-00995-x.

Citrus: World Markets and Trade. USDA Foreign Agricultural Service. Global Market Analysis, 2022. 13 р.

Goldenberg L., Yaniv Y., Porata R., Carmi N. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2018, vol. 98, pp. 18–26. DOI: 10.1002/jsfa.8495.

Kumar H., Bhardwaj K., Sharma R., Nepovimova E., Kuča K., Dhanjal D.S., Verma R., Bhardwaj P., Sharma S., Ku-mar D. Molecules, 2020, vol. 25, 2812. DOI: 10.3390/molecules25122812.

Pathak P.D., Mandavgane S.A., Kulkarni B.D. Current Science, 2017, vol. 113, no. 3, pp. 444–454. DOI: 10.18520/cs/v113/i03/444-454.

Singh B., Singh J.P., Kaur A., Singh N. Food Research International, 2020, vol. 132, 109114. DOI: 10.1016/j.foodres.2020.109114.

Colodel C., Vriesmann L.C., Petkowicz C.L.de O. Carbohydrate Polymers, 2018, vol. 195, pp. 120–127. DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.04.066.

Kamaliroosta L., Zolfaghari M., Shafiee S., Larijani K., Zojaji M. Journal of Food Biosciences and Technology, 2016, vol. 6, no. 2, pp. 69–76.

Ojha P., Karki T.B., Sitaula R. Journal of Agriculture Science and Technology, 2016, vol. 18, pp. 575–582.

Hayat K., Hussain S., Abbas S., Farooq U., Ding B., Xia S., Jia C., Zhang X., Xia W. Separation and Purification Technology, 2009, vol. 70, pp. 63–70. DOI: 10.1016/J.SEPPUR.2009.08.012.

Ferreira S.S., Silva A.M., Nunes F.M. Industrial Crops & Products, 2018, vol. 111, pp. 141–148. DOI: 10.1016/J.INDCROP.2017.10.009.

Zhang H., Chen J., Li J., Yan L., Li S., Ye X., Liu D., Ding T., Linhardt R., Orfila C., Chen S. Food Hydrocolloids, 2018, vol. 79, pp. 579–586. DOI: 10.1016/J.FOODHYD.2017.12.002.

Bousbia N., Vian M.A., Ferhat M.A., Meklati B., Chemat F. Journal of Food Engineering, 2009, vol. 90, pp. 409–413. DOI: 10.1016/J.JFOODENG.2008.06.034.

Sajid A., Sarfraz R.A., Hanif M.A., Shahid M. Journal of Chemical Society of Pakistan, 2016, vol. 38, no. 2, pp. 266–273.

Singh B., Singh J.P., Kaur A., Yadav M.P. Food Research International, 2021, vol. 143, 110231.

Chutia M., Bhuyan P.D., Pathak M.G., Sarma T.C., Boruah P. LWT-Food Science and Technology, 2008, vol. 42, pp. 777–780. DOI: 10.1016/j.lwt.2008.09.015.

Kostadinovic S., Jovanov D., Mirhosseini H. The IIOAB Journal, 2011, vol. 3, no. 2, pp. 7–14.

Ramírez-Pelayo C., Martínez-Quinones J., Gil J., Durango D. Heliyon, 2019, vol. 5, e01937. DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e01937.

Agócs A., Nagy V., Szabó Z. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2007, vol. 8, pp. 390–394. DOI: 10.1016/j.ifset.2007.03.012.

Rincón A.M., Vásquez A., Padilla M. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 2005, vol. 55, no. 3, pp. 305–310. DOI: 10.37761/rsqp.v84i3.200.

Kademi H.I., Garba U. International Journal of Food Safety, Nutrition, Public Health and Technology, 2017, vol. 9, no. 5, pp. 38–44.

Khan M.M., Iqbal M., Hanif M.A., Mahmood M.S., Naqvi S.A., Shahid M., Jaskani M.J. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 2012, vol. 15, no. 6, pp. 972–979.

Cho E.J., Lee Y.G., Chang J., Bae H.-J. Molecules, 2020, vol. 25, 4286. DOI: 10.3390/molecules25184286.

Omar A.A., El-Sayed A.I., Mohamed A.H. In Mediterranean Fruits Bio-wastes, 2022, pp. 287–302. DOI: 10.1007/978-3-030-84436-3_11.

Boluda-Aguilar M., García-Vidal L., González-Castañeda F. del P., López-Gómez A. Bioresource Technology, 2010, vol. 101, pp. 3506–3513. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.12.063.

Zhivkova V. Izvestiya na Sŭyuza na Uchenite – Varna. Senriya Ikonomicheski nauki, 2018, vol. 7, no. 1, pp. 163–173 (in Bulg.).

Barnossi A.E., Moussaid F., Housseini A.I. Biotechnology Reports, 2021, vol. 29, e00574. DOI: 10.1016/j.btre.2020.e00574.

Medved I., Gaurina-Medimurec N., Mavar K.N., Mijic P. Energies, 2022, vol. 15, 2591. DOI:10.3390/en15072591.

Al-Hameedi A.T.T., Alkinani H.H., Dunn-Norman S., Alkhamis M., Feliz J.D. Data in Brief, 2020, vol. 28, 104945. DOI: 10.1016/j.dib.2019.104945.

Ganesan S. Environmental Chemistry for a Sustainable World. Springer Nature, Switzerland AG, 2021, vol. 49, pp. 323–350.

Solangi N.H., Kumar J., Mazari S.A., Ahmed S., Fatima N., Mujawaret N.M. Journal of Hazardous Materials, 2021, vol. 416, 125848. DOI: 10.1016/J.JHAZMAT.2021.125848.

Payal R., Jain A. Inorganic Pollutants in Wastewater: Methods of Analysis, Removal and Treatment, 2017, vol. 16, pp. 275–293. DOI: 10.21741/9781945291357-8.

Bhatnagar A., Sillanpää M., Witek-Krowiak A. Chemical Engineering Journal, 2015, vol. 270, pp. 244–271. DOI: 10.1016/J.CEJ.2015.01.135.

Mahato N., Agarwal P., Mohapatra D., Sinha M., Dhyani A., Pathak B., Tripathi M.K., Angaiah S. Processes, 2021, vol. 9, 1544. DOI: 10.3390/pr9091544.

Othman N., Mohd-Asharuddin S. IEEE Symposium on Business, Engineering and Industrial Applications, 2012, pp. 352–356. DOI: 10.1109/ISBEIA.2012.6422902.

Gómez-Aguilar D.L., Rodríguez-Miranda J.P., Salcedo-Parra O.J. Molecules, 2022, vol. 27, 2124. DOI: 10.3390/molecules27072124.

Zapata L.M.B. Efecto del pH en la adsorción de cromo hexavalente por la pectina de Citrus reticulata en soluciones sintéticas. Tesis para optar el título professional. Universidad Privada del Norte, Lima, Peru, 2020, 58 p. DOI: 10.1590/S1517-70762010000400003.

Husein D.Z. Desalination and Water Treatment, 2013, vol. 51, pp. 6761–6769. DOI: 10.1080/19443994.2013.801793.

Bernal K.M.V. Evaluación de un adsorbente natural a partir de residuos de cascara de mandarina para la adsorción de mercurio de aguas residuales artificiales. Propuesta de trabajo de grado, Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Loza-no, Bogota, Columbia, 2019, 15 p.

Ajmal M., Rao R.A.K., Ahmad R., Ahmad J. Journal of Hazardous Materials, 2000, vol. B79, pp. 117–131. DOI: 10.1016/S0304-3894(00)00234-X.

Batista T.S., Lira T.K.B., Souza J.S.B. Encontro Nacional de Educação, Ciência e Tecnologia/UEPB. 2012.

Lingamdinne L.P., Vemula K.R., Chang Y.l., Yang J.-K., Karri R.R., Koduru J.R. Chemosphere, 2020, vol. 243, 125257. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.125257.

Lucin G.A.S., Ramirez M.M. del R. Evaluación bioadsorbente de cáscaras de naranja (Citrus sinensis) y mandarina (Citrus reticulata) en aguas estuarinas con presencia de cadmio y plomo. Trabajo de titulación presentado como req-uisito para la obtención del título de ingeniera ambiental, Universidad Agraria del Ecuador, Guayaquil, Ecuador, 2021. 86 p.

Vergara J.F.V. Bioadsorcion de iones de plomo y cromo procedentes de aguas residuals utilizando la cascara de la mandarina (Citrus reticuata var. Clementina). Trabajo de titulación previo a la obtencion del titulo ingeniera ambiental. Universidad Politecnika Salesiana, Cuenca, Ecuador, 2017. 115 p.

Mahmoud M.E., Mohamed A.K. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, vol. 164, pp. 920–931. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.07.090.

Babapoor A., Rafiei O., Mousavi Y., Azizi M., Paar M., Nuri A. International Journal of Chemical Engineering, 2022. DOI: 10.1155/2022/3282448.

Al-Qahtani K.M. Journal of Taibah University for Science, 2016, vol. 10, no. 5, pp. 700–708. DOI: 10.1016/j.jtusci.2015.09.001.

Pavan F.A., Lima I.S., Lima E.C., Airoldi C., Gushikemet Y. Journal of Hazardous Materials, 2006, vol. B137, pp. 527–533. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2006.02.025.

Inagaki C.S., Caretta T. de O., Alfaya R.V. da S., Alfaya A.A. da S. Desalination and Water Treatment, 2013, vol. 51, pp. 5537–5546. DOI: 10.1080/19443994.2012.759156.

Abdolali A., Ngo H.H., Guo W., Lu S., Chen S.-S., Nguyen N.C., Zhang X., Wang J., Wu Y. Science of the Total Envi-ronment, 2016, vol. 542, pp. 603–611. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2015.10.095.

Abdić Š., Memić M., Šabanović E., Sulejmanović J., Begić S. International Journal of Environmental Science and Technology, 2018, vol. 15, pp. 2511–2518. DOI: 10.1007/s13762-018-1645-7.

Torab-Mostaedi M. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly, 2013, vol. 19, pp. 79–88.

Pavan F.A., Gushikem Y., Mazzocato A.C., Dias S., Lima E. Dyes and Pigments, 2007, vol. 72, pp. 256–266. DOI: 10.1016/J.DYEPIG.2005.09.001

Melo J., Ramón J.A., Saavedra S. Revista Ambiental Agua, Aire y Suelo, 2017, vol. 8, no. 2, pp. 15–26.

Januário E.F.D., Vidovix T.B., Araújo L.A.D., Beltran L.B., Bergamasco R., Vieira A.M.S. Environmental Technolo-gy, 2021, pp. 1–15. DOI: 10.1080/09593330.2021.1946601.

Tolić K., Pavlović D.M., Stankir N., Runje M. Water Air Soil Pollution, 2021, vol. 232, 218. DOI: 10.1007/s11270-021-05153-9.

Ercus H. Mikroldaga destekli piroliz yöntemi ile mandalina kabuğu ve atik çay posasindan aktif karbon üretimi. Yüksek lisans tezi çevre mühendisliği, Karabük Universitesi, Turkey, 2021, 79 p.

Pavan F.A., Mazzocato A.C., Jacques R.A., Dias S.L.P. Biochemistry Engineering Journal, 2008, vol. 40, no. 2, pp. 357–362. DOI: 10.1016/j.bej.2008.01.004.

da Silva J.C.G., Andersen S.L.F., Costa R.L., Moreira R.de F.P.M., Joséet H.J. Biomass and Bioenergy, 2019, vol. 131, 10540. DOI: 10.1016/j.biombioe.2019.105401.

Unugul T., Nigiz F.U. Water Practice & Technology, 2020, vol. 15, no. 2, pp. 460–471. DOI: 10.2166/wpt.2020.033.

Son C., An W., Lee G. Separations, 2021, vol. 8, 32. DOI: 10.3390/separations8030032.

Yalvaç G.M., Bayrak B. Desalination and Water Treatment, 2020, vol. 177, pp. 176–185. DOI: 10.5004/dwt.2020.24876.

Yildirim G.M., Bayrak B. Biomass Conversion and Biorefinery, 2021, pp. 1–13. DOI:10.1007/s13399-021-01501-1.

Yılmaz M., Eldeeb T.M., Hassaan M.A., El-Nemr M.A., Ragab S., Nemr A.E. Research Square, 2022, pp. 1–41. DOI: 10.21203/rs.3.rs-1324698/v1.

Unugul T., Nigiz F.U. Water Air Soil Pollution, 2020, vol. 231, 538. DOI: 10.1007/s11270-020-04903-5.

Park H., Kim J., Lee Y., Chon K. Water, 2021, vol. 13, 495. DOI: 10.3390/W13111495.

Опубликован
2023-03-13
Как цитировать
1. Шайхиев И. Г., Свергузова С. В., Шайхиева К. И., Сиссе Х., Воронина Ю. С. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОЖУРЫ МАНДАРИНОВ В КАЧЕСТВЕ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД // Химия растительного сырья, 2023. № 1. С. 61-75. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/11931.
Выпуск
№ 1 (2023)
Раздел
Обзоры

Copyright (c) 2023 Химия растительного сырья

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.