ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ МНОГОКРАТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИСТОВОГО ОПАДА В КАЧЕСТВЕ СОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ ЖЕЛЕЗА
https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-2-172-180
Аннотация
Исследовалась возможность использования листового опада различных пород деревьев (Betula pendula , Litter mixed foliage , Quercus robur) в качестве сорбционного материала по отношению к ионам Fe2+ и Fe3+. Процесс сорбции проводился в несколько этапов до полного насыщения сорбционного материала ионами железа. Эксперимент проводился в статистическом режиме, при постоянном перемешивании в течение 120 мин. С целью восстановления сорбционных свойств листового опада и достижения полной десорбции ионов железа производилась кислотная регенерация насыщенного поллютантом сорбента. Экспериментально установлено, что соляная кислота в разбавлении 1:8 является наиболее оптимальным элюентом. Определено, что наибольшая степень сорбции достигается на первом этапе проведения исследования за счет образования водородных связей между целлюлозой, входящей в состав листового опада, и гидроксилом металла. В ходе исследования выявлено, что сорбционный материал целесообразно использовать для первичной очистки, поскольку эффективность последующей регенерации не превышает 40%.
Об авторах
А. Ш. Шаймарданова
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
С. В. Степанова
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
И. Г. Шайхиев
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
Список литературы
1. Калюкова Е.Н., Иванская Н.Н. Исследование адсорбционных свойств некоторых природных сорбентов по отношению к катионам железа(II) // Вестник Башкирского университета. 2011. Т. 16, N 1. С. 25-28.
2. Ho Y.S. Kinetics of pollutant sorption by biosorbents: review // Separation and purification methods. 2000. V. 29, N 2. P. 189-232.
3. Khorasgani F.C. Removal heavy metals from electroplating wastewater by low cost adsorbents // International Journal of Applied Engineering Research. 2013. V. 8, N 18. P. 2087-2092.
4. Xuejiao Yang. Agricultural Wastes // Water Environment Research. 2010. V. 82, N 10. P. 1396-1425.
5. Yadanaparthi S.K.R. Adsorbents for the removal of arsenic, cadmium, and lead from contaminated waters // Journal of Hazardous Materials. 2009. V. 171, N 1-3. P. 1-15.
6. Wan Ngah W.S. Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: a review // Bioresour Technol. 2008. V. 99, N 10. P. 3935-3948.
7. Ahmaruzzaman M. Industrial wastes as low-cost potential adsorbents for the treatment of wastewater laden with heavy metals // Adv. Colloid Interface Science. 2011. V. 166, N 1-2. P. 36-59.
8. Guixia Zhao. Sorption of heavy metal ions from aqueous solutions: A review // The Open Colloid Science Journal. 2011. N 4. P. 19-31.
9. Gautam R.K. Biomass-derived biosorbents for metal ions sequestration: Adsorbent modification and activation methods and adsorbent regeneration // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2014. N 2. P. 239-259.
10. Kurniawan T.A. Comparisons of low-cost adsorbents for treating wastewaters laden with heavy metals // Science Total Environment. 2006. V. 366, N 2-3. Р. 409-426.
11. Farooq U. Biosorption of heavy metal ions using wheat based biosorbents. A review // Bioresource Technology. 2010. V. 101, N 14. P. 5043-5053.
12. Panpan Zhang. Agricultural waste // Water Environment Research. 2014. V. 86, N 10. P. 1387-1415.
13. Шайхиев И.Г. Использование растительных сельскохозяйственных отходов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Ч.I. // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2010. N 3. С. 15-25. - в подстрочную ссылку
14. Шайхиев И.Г. Использование растительных сельскохозяйственных отходов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Ч. II. // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2010. N 4. С. 30-40. - в подстрочную ссылку
15. Alekseeva A.A., Fazullin D.D., Kharlyamov D.A., Mavrin G.V., Stepanova S. V., Shaikhiev I.G., Shaimardanova A.S. The use of leaves of different tree species as a sorption material for extraction of heavy metal ions from aqueous media // International journal of Pharmacy and Technology. 2016. V. 8, N 2. P. 14375-14391.
16. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В. ,Шайхиев И.Г. Физико-химические основы удаления ионов железа из модельных растворов березовым опадом // Вода: химия и экология. 2016. N 1. С. 53-59.
17. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В., Шайхиев И.Г. Физико-химические условия сорбции ионов железа (II, III) смешанным листовым опадом: сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. «Энерго- и ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды». Казань, 2016. С. 138-141.
18. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В. Использование листового опада в качестве сорбционного материала по отношению к ионам железа: материалы науч. конф. «Природа, экология и народное хозяйство». Воронеж, 2015. С. 79-81.
19. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982. 168 с.
20. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В., Шайхиев И.Г. Исследование влияния плазменной обработки на сорбционные свойства березового опада по отношению к ионам железа // Вестник Казанского государственного технологического университета. 2015. Т. 18, N 15. С. 253-256.
21. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В. Использование химических реагентов для увеличения сорбционной емкости листового опада по отношению к ионам железа (II) // Известия Уфимского научного центра РАН. 2015. N 3. С. 31-35.
22. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В., Шайхиев И.Г. Исследование влияния химической модификации листового опада на его сорбционные свойства методом ИК-спектроскопии: материалы Всеросс. научн.-практ. конф., посвященной 50-летию города Нижнекамска «Перспективы развития и современные проблемы образования, науки и производства». Нижнекамск, 2016. Т. 1. С. 296-298.
23. Ваганов П.А. Как рассчитать риск угрозы здоровью из-за загрязнения окружающей среды: Задачи с решениями. СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2008. 129 с. - в подстрочную ссылку
24. Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В. Оценка риска угрозы здоровью человека при попадании ионов железа в водные объекты // Вестник ГБУ «Научный центр безопасности жизнедеятельности». 2015. N 4. С. 145-147.
25. Лукин В.Д. Регенерация адсорбентов. Л.: Химия, 1983. 216 с.
26. Аронбаев С.Д. Изучение сорбции ионов тяжелых металлов биосорбентом на основе клеточных стенок дрожжей, иммобилизованных в Ca-альгинатный гель в статическом и динамическом режимах // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2016. N 6 (24). URL: http://7universum.com/ru/nature/archi-ve/item /3255 (дата обращения)
27. Дидковский А.А. Методы регенерации сорбентов. Муромский институт Владимироского государственного университета [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.scienceforum.ru/2014/pdf/4063.pdf (11.09.2016)
28. Шарапова А.В. Обезвреживание сточных вод от тяжелых металлов под действием ультразвука и утилизация противообледенительных жидкостей с применением природных сорбентов: автореф. дис…. канд. хим. наук: 03.02.08. Ульянов.гос. тех. ун-т, 2015. 19 с. в подстрочную ссылку
29. Сырых Ю.С. Сорбционная доочистка производственных стоков от ионов тяжелых металлов: автореф. дис. … канд. тех. наук: 05.23.04; Иркутск. гос. тех. ун-т, 2010. 19 с. в подстрочную ссылку
30. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. 285 с.
31. Юсупова А.И. Очистка сточных вод, содержащих ионы металлов, сорбентами и экстрактами из таннинсодержащих отходов: автореф. дисс. …канд. тех. наук: 03.02.08; Казан. нац. исслед. технол. ун-т. 2015. 16 с. в подстрочную ссылку
32. Демин В.А. Химия процессов целлюлозно-бумажного производства. Часть I. Структура, свойства и химические реакции лигнина: учебн. пособ. для подготовки дипломированного специалиста. Сыктывкар: СЛИ. 2008. 64 с. в подстрочную ссылку
33. Ant-Wuorinen O, Visapaa A. The retention of iron by cellulose // Paperi ya puu. 1965. V. 47, N. 9, Р. 477-497.
Рецензия
Для цитирования:
Шаймарданова А.Ш., Степанова С.В., Шайхиев И.Г. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ МНОГОКРАТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИСТОВОГО ОПАДА В КАЧЕСТВЕ СОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ ЖЕЛЕЗА. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017;7(2):172-180. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-2-172-180
For citation:
Shaimardanova A.Sh., Stepanova S.V., Shaikhiev I.G. STUDY OF REUSABILITY OF LEAF LITTER AS A SORPTION MATERIAL IN RELATION TO IRON IONS. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2017;7(2):172-180. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-2-172-180
Просмотров:
224
Послать статью по эл. почте 