OF ULTRASONIC CAVITATION DISPERSION ON FRACTIONAL COMPOSITION AND SORPTION PROPERTIES OF PEAT FOR COPPER (II) IONS
Abstract
The ultrasonic cavitation-aided dispersion of peat to the given nano-size at a high static pressure makes it possible to produce a product having valuable consumer properties. In determining the fractional and group composition of the peat’s organic substance that underwent dispersion and the original sample by the N.N. Bambalov and T.Ya. Belenkaya method it was shown that the dispersion reduces the bitumoid content by 2,1 times, and that of hardly hydrolysable (cellulose) and non-hydrolysable (lignin) substances by 2,0 and 1,3 times. At the same time, this increases the content of humic acids extracted by 0,1 M alkali solution (by 1,6 times) and by 0,025 M solution of sodium pyrophosphate (by 5,9 times), building up the mass fraction of the total water-soluble and easily hydrolysable substances (by 1,4 times) relative to the original peat.
Also observed is the improvement of sorption capabilities in relation to copper ions (II). For peat samples with a different degree of dispersion the maximum degree of copper ions (II) sorption is reached at pH equal to 4.6 and is maintained practically without changes up to 7,2. The maximum sorption on the original peat takes place in the interval of pH 6,2 to 6,4. The sorption isotherms are of the L types. As a result of the ultrasonic cavitation-aided treatment the peat sorption capacity increases by 2,1 times. The better sorption capability is possessed by the peat sample which underwent treatment for 10 min (COE=1,65 mmol/g).
The study of kinetic dependencies showed that the process of sorption on the studied sorbents proceeds rather fast and practically ends in 7 min. The ultrasonic cavitation-aided dispersion of peat increases the sorption speed constant.
It has been shown that it is possible to use the dispersed peat as a sorbent for after-purification of sewage from copper ions (II) of galvanic productions which had come though the dolomite filter. It has been established that the peat which underwent ultrasonic cavitation-aided treatment for 10 min is characterized by a higher degree of extraction. The after-sorption copper content is reduced by 9,49 times, the residual concentration being 0,01–0,03 mg/dm3.
Downloads
Metrics
References
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.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The authors, which are published in this journal, agree to the following conditions:
1. Authors retain the copyright to the work and transfer to the journal the right of the first publication along with the work, at the same time licensing it under the terms of the Creative Commons Attribution License, which allows others to distribute this work with the obligatory indication of the authorship of this work and a link to the original publication in this journal .
2. The authors retain the right to enter into separate, additional contractual agreements for the non-exclusive distribution of the version of the work published by this journal (for example, to place it in the university depository or to publish it in a book), with reference to the original publication in this journal.
3. Authors are allowed to post their work on the Internet (for example, in a university repository or on their personal website) before and during the review process of this journal, as this may lead to a productive discussion, as well as more links to this published work.
