vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2018-8-4-174-183vuzbiochemi-163Research ArticleПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯAPPLIED ECOLOGYРЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ЦИНКА И КАДМИЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СЕРОСОДЕРЖАЩИМ СОРБЕНТОМ НА ОСНОВЕ ЛИГНИНАREGRESSION ANALYSIS OF ZINC AND CADMIUM ION EXTRACTION FROM AQUEOUS SOLUTIONS USING A LIGNIN-BASED SULPHUR-CONTAINING SORBENTАсламоваВ. С.AslamovaV. S.aslamovav@yandex.ruЧернышеваЕ. А.ChernyshevaE. A.chernyscheva.evgeniya.a@mail.ruГрабельныхВ. А.GrabelnykhV. A.venk@irioch.irk.ruЛевановаЕ. П.LevanovaE. P.venk@irioch.irk.ruРуссавскаяН. В.RussavskayaN. V.chem2007@mail.ruИркутский государственный университет путей сообщенияРоссияIrkutsk State Transport UniversityRussian FederationИркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАНРоссияA.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RASRussian Federation20182309201984174183Copyright © Асламова В.С., Чернышева Е.А., Грабельных В.А., Леванова Е.П., Руссавская Н.В., 20192019Асламова В.С., Чернышева Е.А., Грабельных В.А., Леванова Е.П., Руссавская Н.В.Aslamova V.S., Chernysheva E.A., Grabelnykh V.A., Levanova E.P., Russavskaya N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/163

В статье кратко рассмотрены проблемы, связанные с загрязнением сточных вод соединениями цинка и кадмия. Среди разработанных методов очистки таких сточных вод важное место принадлежит адсорбционным технологиям. Для их реализации требуется наличие эффективных, доступных и дешевых сорбентов, которые целесообразнее всего получать с использованием отходов других производств. Рассмотрены возможности применения для извлечения соединений цинка и кадмия из водных растворов серосодержащих сорбентов, получаемых из лигнина - многотоннажного отхода лесохимии, хлорорганических отходов производства эпихлоргидрина и полисульфида натрия. Экспериментально получены данные по влиянию величины рН на извлечение исследуемых ионов; начальной концентрации ионов на показатель адсорбции (построение изотерм адсорбции) и по кинетике адсорбции. Учитывая комплексно-координационный механизм сорбции ионов Zn2+ и Cd2+ серосодержащими сорбентами, в соответствие с которым термодинамические и кинетические зависимости могут отклоняться от классических закономерностей, для обработки экспериментальных данных использован метод регрессионного анализа. Получены нелинейные уравнения регрессии, которые удовлетворительно описывают наблюдаемые закономерности.

The article briefly discusses aspects of the pollution of wastewater with zinc and cadmium compounds. Among the methods developed for treating such wastewater, adsorption technologies, which require the availability of effective, accessible and budget-friendly sorbents, are dominant. The most appropriate way of manufacturing such sorbents is from waste products generated by other industries. Given the fact that lignin comprises a large-tonnage waste of wood chemistry, organochlorine, epichlorohydrin and sodium polysulphide production, the possibilities of using sulphur-containing sorbents obtained from lignin for the extraction of zinc and cadmium compounds from aqueous solutions are considered. Experimental data on the pH effect on the extraction of the studied ions and their adsorption kinetics are obtained. The dependence of the adsorption value on the initial concentration of ions is constructed in the form of adsorption isotherms. Due to the complex coordination mechanism of sorption of Zn2+ and Cd2+ ions by sulphur-containing sorbents, thermodynamic and kinetic dependencies can be seen to deviate from the predications of classical laws. In this regard, the method of regression analysis is used to process the experimental data, with the obtained nonlinear equations of regression satisfactorily describing the observed regularities.

водоочисткасточные водыцинккадмийадсорбциясеросодержащий сорбентлигнинwater purificationwastewaterzinccadmiumadsorptionthe sulphur-containing sorbentligninReferencesДавыдова С.Л., Тагасов В.И. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века. М.: Изд-во РУДН, 2002. 140 с.Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века. М.: Изд-во РУДН, 2002. 140 с.Родионов А.И., Клушин В.Н., Сестер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2000. 800 с.Родионов А.И., Клушин В.Н., Сестер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2000. 800 с.Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / Под ред. В.Н. Кудрявцева. М.: Глобус, 2002. 352 с.Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / Под ред. В.Н. Кудрявцева. М.: Глобус, 2002. 352 с.Колесников В.А., Вараксин С.О. Комбинированные технологии очистки сточных вод гальванических производств // Водоочистка. 2012. N 7. С. 43-47.Колесников В.А., Вараксин С.О. Комбинированные технологии очистки сточных вод гальванических производств // Водоочистка. 2012. N 7. С. 43-47.Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989. 512 с.Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989. 512 с.Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982. 168 с.Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982. 168 с.Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592 с.Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592 с.Ши-сянь В.В., Гумаров Р.Х, Агзамходжаевв А.А. Угольные адсорбенты для очистки сточных вод // Экология производства. 2012. N 2. С. 66-68.Ши-сянь В.В., Гумаров Р.Х, Агзамходжаевв А.А. Угольные адсорбенты для очистки сточных вод // Экология производства. 2012. N 2. С. 66-68.Шумяцкий Ю.И. Промышленные адсорбционные процессы. М.: КолосС, 2009. 183 с.Шумяцкий Ю.И. Промышленные адсорбционные процессы. М.: КолосС, 2009. 183 с.Dabrowski A., Hubicki Z., Podkoscielny P., Robens E. Selective removal of the heavy metal ions from waters and wastewaters by ion-exchange method // Chemosphere. 2004, vol. 56, no. 1, pp. 91-106.Dabrowski A., Hubicki Z., Podkoscielny P., Robens E. Selective removal of the heavy metal ions from waters and wastewaters by ion-exchange method // Chemosphere. 2004, vol. 56, no. 1, pp. 91-106.Mясоедова Г.В., Саввин С.Б. Хелатообразующие сорбенты. М.: Наука, 1984. 171 с.Mясоедова Г.В., Саввин С.Б. Хелатообразующие сорбенты. М.: Наука, 1984. 171 с.Barba P., Lieser K.H. Analitic Sorbents wilh isothiourea Fragments. // Zeitsrift fur analiticshe Chemie. 1977, bd. 279, n. 2, s. 257-261.Barba P., Lieser K.H. Analitic Sorbents wilh isothiourea Fragments. // Zeitsrift fur analiticshe Chemie. 1977, bd. 279, n. 2, s. 257-261.Фогель А.А., Сомин В.А., Комарова Л.Ф. Изучение сорбционных свойств материалов на основе отходов производства древесины и минерального сырья // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. N 4 (19). С. 461-465.Фогель А.А., Сомин В.А., Комарова Л.Ф. Изучение сорбционных свойств материалов на основе отходов производства древесины и минерального сырья // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. N 4 (19). С. 461-465.Сомин В.А., Фогель А.А., Комарова Л.Ф. Очистка воды от ионов металлов на сорбентах из древесных отходов и минерального сырья // Экология и промышленность России. 2014. N 2. С. 56-60.Сомин В.А., Фогель А.А., Комарова Л.Ф. Очистка воды от ионов металлов на сорбентах из древесных отходов и минерального сырья // Экология и промышленность России. 2014. N 2. С. 56-60.Алыков Н.М., Павлова А.В., Абуова Г.Б., Нгуэн Кхань Зуй, Утюбаева Н.В. Адсорбция из воды ионов железа, кобальта, никеля, цинка, кадмия, хрома, свинца, ртути сорбентом ОБР-1 // Экология и промышленность России. 2011. N 9. С. 26-28.Алыков Н.М., Павлова А.В., Абуова Г.Б., Нгуэн Кхань Зуй, Утюбаева Н.В. Адсорбция из воды ионов железа, кобальта, никеля, цинка, кадмия, хрома, свинца, ртути сорбентом ОБР-1 // Экология и промышленность России. 2011. N 9. С. 26-28.Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина. М.: Химия, 1983. 212 с.Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина. М.: Химия, 1983. 212 с.Чернышева Е.А., Грабельных В.А., Леванова Е.П., Руссавская Н.В., Розенцвейг И.Б., Корчевин Н.А. Новый подход к реализации адсорбционных свойств лигнина: получение серосодержащих сорбентов для ионов тяжелых металлов // Химия в интересах устойчивого развития. 2017. Т. 25, N 3. С. 327-332.Чернышева Е.А., Грабельных В.А., Леванова Е.П., Руссавская Н.В., Розенцвейг И.Б., Корчевин Н.А. Новый подход к реализации адсорбционных свойств лигнина: получение серосодержащих сорбентов для ионов тяжелых металлов // Химия в интересах устойчивого развития. 2017. Т. 25, N 3. С. 327-332.Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. М.: Химия, 1982. 288 с.Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. М.: Химия, 1982. 288 с.Дербишер Е.В., Овдиенко Е.Н., Габитов Р.И., Дербишер В.Е.,Черткова М.В. Доочистка воды с применением полимерных гидразидов карбоновых кислот // Водоочистка. 2011. № 6. С. 17-22.Дербишер Е.В., Овдиенко Е.Н., Габитов Р.И., Дербишер В.Е.,Черткова М.В. Доочистка воды с применением полимерных гидразидов карбоновых кислот // Водоочистка. 2011. № 6. С. 17-22.Чернышева Е.А., Грабельных В.А., Леванова Е.П., Корчевин Н.А. Применение серосодержащего сорбента на основе лигнина для извлечения ртути из водных растворов //Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7. № 3. С. 169-177.Чернышева Е.А., Грабельных В.А., Леванова Е.П., Корчевин Н.А. Применение серосодержащего сорбента на основе лигнина для извлечения ртути из водных растворов //Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7. № 3. С. 169-177.Марченко З. Фотометрическое определение элементов. Пер. с англ. М.: Мир. 1971. 376 с.Марченко З. Фотометрическое определение элементов. Пер. с англ. М.: Мир. 1971. 376 с.Sotnikova E.V., Dmitrienko V.P. Technospheric toxicology. Textbook. SPb. “Lan” publishing house, 2013. 400 p. [Sotnikova E.V., Dmitrienko V.P. Tekhnosfernaya toksikologiya. Uchebnoe posobie. St. Petersburg: Lan Publ., 2013, 400 p.]Sotnikova E.V., Dmitrienko V.P. Technospheric toxicology. Textbook. SPb. “Lan” publishing house, 2013. 400 p. [Sotnikova E.V., Dmitrienko V.P. Tekhnosfernaya toksikologiya. Uchebnoe posobie. St. Petersburg: Lan Publ., 2013, 400 p.]Volosatov V.A. Handbook of electrochemical and electrophysical processing methods. L.: Mechanical Engineering, 1988. 719 p. 3. [Volosatov V.A. Spra-vochnik po elektrokhimicheskim i elektrofizicheskim metodam obrabotki. Leningrad: Mashinostroenie Publ., 1988, 719 p.]Volosatov V.A. Handbook of electrochemical and electrophysical processing methods. L.: Mechanical Engineering, 1988. 719 p. 3. [Volosatov V.A. Spra-vochnik po elektrokhimicheskim i elektrofizicheskim metodam obrabotki. Leningrad: Mashinostroenie Publ., 1988, 719 p.]Rosin I.V., Tomina L.D. General and inorganic chemistry. Modern course. Study guide for bachelors and specialists. Moscow: Publishing house Yurayt, 2012. 1338 p. [Rosin I.V., Tomina L.D. Obshchaya i neorganicheskaya khimiya. Sovremennyi kurs. Uchebnoe posobie dlya bakalavrov i spetsialistov. Moscow: Yurait Publ., 2012, 1338 p.]Rosin I.V., Tomina L.D. General and inorganic chemistry. Modern course. Study guide for bachelors and specialists. Moscow: Publishing house Yurayt, 2012. 1338 p. [Rosin I.V., Tomina L.D. Obshchaya i neorganicheskaya khimiya. Sovremennyi kurs. Uchebnoe posobie dlya bakalavrov i spetsialistov. Moscow: Yurait Publ., 2012, 1338 p.]Voyutsky S.S. The course of colloid chemistry. Moscow: Chemistry, 1975. 512 pp. [Voyutskii S.S. Kurs kolloidnoi khimii. Moscow: Khimiya Publ., 1975, 512 p.]Voyutsky S.S. The course of colloid chemistry. Moscow: Chemistry, 1975. 512 pp. [Voyutskii S.S. Kurs kolloidnoi khimii. Moscow: Khimiya Publ., 1975, 512 p.]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.