ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАВИТАЦИОННОЙ ДИСПЕРГАЦИИ НА ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТОРФА ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ Cu2+

  • Елена (Elena) Фёдоровна (Fjodorovna) Лозинская (Lozinskaja) Курский государственный университет, ул. Радищева, 33, Курск, 305000
  • Наталья (Natal'ja) Игоревна (Igorevna) Косолапова (Kosolapova) Курский государственный университет, ул. Радищева, 33, Курск, 305000
  • Александр (Aleksandr) Владимирович (Vladimirovich) Смородько (Smorod'ko) ООО «Торгово-производственная компания «Кавита», ул. Б. Галушкина, 23, Москва, 129301
  • Татьяна (Tat'jana) Николаевна (Nikolaevna) Митракова (Mitrakova) Курский государственный университет, ул. Радищева, 33, Курск, 305000
Ключевые слова: сорбция, торф, ультразвуковая диспергация, ионы меди, сточные воды.

Аннотация

Ультразвуковая кавитационная диспергация торфа до заданных наноразмеров при высоком статическом давлении позволяет получить продукт, обладающий ценными потребительскими качествами. При определении фракционно-группового состава органического вещества торфа, подвергшегося диспергации и исходного образца по методу Н.Н. Бамбалова, Т.Я. Беленькой, показано, что в результате диспергации снижается содержание битумоидов в 2,1 раза, трудногидролизуемых (целлюлоза) и негидролизуемых (лигнин) веществ – в 2,0 и 1,3 раза соответственно, наблюдается увеличение содержания гуминовых кислот, извлекаемых и 0,1 М раствором щелочи (в 1,6 раза) и 0,025 М раствором пирофосфата натрия (в 5,9 раза), увеличивается массовая доля суммы водорастворимых и легкогидролизуемых веществ (в 1,4 раза) по отношению к исходному торфу.

Также наблюдается улучшение сорбционных свойств по отношению к ионам меди (II). Для образцов торфа с разной степенью диспергирования максимальная степень сорбции ионов меди (II) достигается при рН 4,6  и поддерживается практически без изменения до 7,2, максимум сорбции  на исходном торфе приходится на интервал рН 6,2–6,4. Изотермы сорбции относятся к L-типу. В результате ультразвуковой кавитационной обработки сорбционная емкость торфа увеличивается в 2,1 раза. Лучшими сорбционными свойствами обладает образец торфа, подвергшейся обработке в течение 10 мин (СОЕ=1,65 ммоль/г).

Изучение кинетических зависимостей показали, что процесс сорбции на  изучаемых сорбентах протекает достаточно быстро и практически заканчивается через 7 мин. Ультразвуковая кавитационная диспергация торфа приводит к увеличению константы скорости сорбции.

Показана возможность использования диспергированного торфа в качестве сорбента для доочистки сточных вод от ионов меди (II) гальванопроизводств, прошедших через доломитовый фильтр. Установлено, что для торфа, подвергшегося ультразвуковой кавитационной обработке в течение 10 мин, характерна более высокая степень извлечения. Содержание меди после сорбции снижается в 9,49 раза, остаточная концентрация составляет 0,01–0,03 мг/дм3

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Елена (Elena) Фёдоровна (Fjodorovna) Лозинская (Lozinskaja), Курский государственный университет, ул. Радищева, 33, Курск, 305000
доцент кафедры химии Курского государственного университета, кандидат химических наук, тел. (4712)56-73-10
Наталья (Natal'ja) Игоревна (Igorevna) Косолапова (Kosolapova), Курский государственный университет, ул. Радищева, 33, Курск, 305000
доцент кафедры химии Курского государственного университета, кандидат химических наук, тел. (4712)56-73-10
Александр (Aleksandr) Владимирович (Vladimirovich) Смородько (Smorod'ko), ООО «Торгово-производственная компания «Кавита», ул. Б. Галушкина, 23, Москва, 129301
директор по науке и развитию новых технологий ООО «Торгово-производственная компания «КАВИТА», доктор физико-математических наук, тел. (495)226-18-22
Татьяна (Tat'jana) Николаевна (Nikolaevna) Митракова (Mitrakova), Курский государственный университет, ул. Радищева, 33, Курск, 305000
аспирант кафедры химии Курского государственного университета, тел. (4712)56-73-10

Литература

Лозинская Е.Ф., Митракова Т.Н., Жиляева Н.А. Изучение сорбционных свойств природных сорбентов по от-ношению к ионам меди (II) // Ученые записки. Электронный научный журнал Курского государственного уни-верситета. 2013. №3. [Электронный ресурс]. URL: http://scientific-notes.ru/pdf/032-025.pdf.

Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л., 1982. 168 с.

Щуклин П.В., Ромахина Е.Ю. Анализ основных направлений очистки производственных сточных вод от ионов тяжелых металлов // Вестник ПГТУ. Урбанистика. 2011. №3. С. 108–119.

Наумова Л.Б., Горленко Н.П., Казарин А.И. Обменные катионы и их влияние на гидрофильность торфа // Хи-мия растительного сырья. 2003. №3. С. 51–56.

Дементьева Т.В., Богданова О.Ю., Шинкеева Н.А. Физикохимия и биология торфа. Руководство по методам изучения трансформации органического вещества торфов: методическое пособие. Томск, 2011. 68 с.

Патент 2533235 (РФ). Способ получения биогеля и биогель / О.В. Володина, А.В. Смородько. 07.08.2014.

ПНД Ф 14.1:2.48-96. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовых кон-центраций ионов меди в природных и сточных водах фотометрическим методом с диэтилдитиокарбаматом свинца. М., 2004. 11 с.

Марков В.Ф., Формазюк Н.И., Маскаева Л.Н., Макурин Ю.Н., Степановских Е.И. Извлечение меди (II) из промывных вод композиционным сорбентом Dowex Marathon C – гидроксид железа // Конденсированные сре-ды и межфазные границы. 2006. Т. 8, №1. С. 29–35.

Котов В.В., Ненахов Д.В., Гасанова Е.С., Стекольников К.Е. Состав и кислотно-основные свойства фракций фульвокислот чернозема выщелоченного // Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10, вып. 1. С. 47–53.

Данченко Н.Н. Функциональный состав гумусовых кислот: определение и взаимосвязь с реакционной способ-ностью : дисс. ... канд. хим. наук. М., 1997. 137 c.

Джайлс Ч. Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел. М., 1986. 488 с.

Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойств почв. Адсорбция. Катионный обмен: учебное пособие по некоторым главам химии почв. Тула, 2009. 172 с.

Cheung W.H., Ng J.C.Y., McKay G. Kinetic analysis of the sorption of copper (II) ions on chitosan // J. Chem. Techol. Biotechol. 2003. Vol. 78, N5. Pp. 562–571.

Варфоломеев А.А., Космачевская Н.П., Синегибская А.Д., Ершов А.А., Русина О.Б., Донская Т.А., Изучение сорбционных свойств верхового торфа Братского района по отношению к d-металлам // Системы. Методы. Тех-нологии. 2010. №6. С. 132–135.

Опубликован
2015-02-04
Как цитировать
1. Лозинская (Lozinskaja)Е. (Elena) Ф. (Fjodorovna), Косолапова (Kosolapova)Н. (Natal’ja) И. (Igorevna), Смородько (Smorod’ko)А. (Aleksandr) В. (Vladimirovich), Митракова (Mitrakova)Т. (Tat’jana) Н. (Nikolaevna) ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАВИТАЦИОННОЙ ДИСПЕРГАЦИИ НА ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТОРФА ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ Cu2+ // Химия растительного сырья, 2015. № 2. С. 209-217. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/412.
Выпуск
Раздел
Торф и продукты его переработки