REGRESSION ANALYSIS OF ZINC AND CADMIUM ION EXTRACTION FROM AQUEOUS SOLUTIONS USING A LIGNIN-BASED SULPHUR-CONTAINING SORBENT

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.

water purification, wastewater, zinc, cadmium, adsorption, the sulphur-containing sorbent, lignin

1. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века. М.: Изд-во РУДН, 2002. 140 с.

2. Родионов А.И., Клушин В.Н., Сестер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2000. 800 с.

3. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / Под ред. В.Н. Кудрявцева. М.: Глобус, 2002. 352 с.

4. Колесников В.А., Вараксин С.О. Комбинированные технологии очистки сточных вод гальванических производств // Водоочистка. 2012. N 7. С. 43-47.

5. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989. 512 с.

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

7. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592 с.

8. Ши-сянь В.В., Гумаров Р.Х, Агзамходжаевв А.А. Угольные адсорбенты для очистки сточных вод // Экология производства. 2012. N 2. С. 66-68.

9. Шумяцкий Ю.И. Промышленные адсорбционные процессы. М.: КолосС, 2009. 183 с.

10. 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.

11. Mясоедова Г.В., Саввин С.Б. Хелатообразующие сорбенты. М.: Наука, 1984. 171 с.

12. Barba P., Lieser K.H. Analitic Sorbents wilh isothiourea Fragments. // Zeitsrift fur analiticshe Chemie. 1977, bd. 279, n. 2, s. 257-261.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина. М.: Химия, 1983. 212 с.

17. 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.

18. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. М.: Химия, 1982. 288 с.

19. 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.

20. 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.

21. Марченко З. Фотометрическое определение элементов. Пер. с англ. М.: Мир. 1971. 376 с.

22. 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.]

23. 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.]

24. 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.]

25. 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.]