Визначення впливу реакції середовища та способу модифікування магнетиту на ефективність сорбції важких металів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188295Ключові слова:
магнетит, важкі метали, сорбційна ємність, модифікування, гуанідін, тіосемікарбазід, сульфід натріюАнотація
Розробка надійних, екологічно безпечних і економічно вигідних методів очищення води від важких металів є першочерговим завданням для охорони навколишнього середовища. Досліджено ефективність сорбційного очищення та доочищення природних вод від іонів важких металів при використанні модифікованого магнетиту. Як сорбент використовували зразки магнетиту отримані при співвідношенні концентрацій іонів заліза (ІІ) і заліза (ІІІ) 1:2; 1:1 і 2:1, та зразки модифіковані сульфідом натрію. Експериментальними дослідженнями показано, що сорбційна ємність магнетиту по іонах важких металів зростає при збільшенні співвідношення [Fe2+]/[Fe3+] від 1:2 до 2:1. Досліджено вплив рН середовища на ефективність сорбції іонів важких металів на магнетиті. Показано, що сорбційна ємність магнетиту по іонам міді, цинку, нікелю та кадмію зростає при збільшенні рН середовища від 6,0 до 8,6, що обумовлено частковим гідролізом іонів важких металів. Підвищення сорбційної ємності магнетиту відбувається при модифікуванні його гуанідіном, тіосемікарбазідом і сульфідом натрію, що дозволяє зменшити залишкові концентрації важких металів до мкг/дм3. Використання модифікованого сульфідом натрію магнетиту, отриманого при К=2, дозволяє повністю з води вилучити іони кадмію, а концентрацію міді знизити до 1,2 мкг/дм3. Це підтверджує доцільність використання даних сорбентів для доочищення чи глибокого очищення води від іонів важких металів. Показано, що магнетит доцільно використовувати для вилучення із води іонів важких металів при наявності іонів жорсткості, які не впливають на селективність даного сорбенту по іонах важких металів. Таким чином, на основі отриманих результатів сорбційного очищення води від іонів важких металів при використанні магнетиту, запропоновано принципову технологічну схему очищення стічних вод атомних електростанцій при скиді у водойми
Посилання
- Vardhan, K. H., Kumar, P. S., Panda, R. C. (2019). A review on heavy metal pollution, toxicity and remedial measures: Current trends and future perspectives. Journal of Molecular Liquids, 290, 111197. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111197
- Gomelya, N. D., Trus, I. N., Nosacheva, Y. V. (2014). Water purification of sulfates by liming when adding reagents containing aluminum. Journal of Water Chemistry and Technology, 36 (2), 70–74. doi: https://doi.org/10.3103/s1063455x14020040
- Thomas, M., Zdebik, D., Białecka, B. (2018). Using Sodium Trithiocarbonate to Precipitate Heavy Metals from Industrial Wastewater – from the Laboratory to Industrial Scale. Polish Journal of Environmental Studies, 27 (4), 1753–1763. doi: https://doi.org/10.15244/pjoes/76408
- Thomas, M., Białecka, B., Zdebik, D. (2018). Removal of copper, nickel and tin from model and real industrial wastewater using sodium trithiocarbonate: the negative impact of complexing compounds. Archives of Environmental Protection, 44 (1), 33–47.
- Ambiado, K., Bustos, C., Schwarz, A., Bórquez, R. (2016). Membrane technology applied to acid mine drainage from copper mining. Water Science and Technology, 75 (3), 705–715. doi: https://doi.org/10.2166/wst.2016.556
- Trus, I., Radovenchyk, I., Halysh, V., Skiba, M., Vasylenko, I., Vorobyova, V. et. al. (2019). Innovative Approach in Creation of Integrated Technology of Desalination of Mineralized Water. Journal of Ecological Engineering, 20 (8), 107–113. doi: https://doi.org/10.12911/22998993/110767
- Gomelya, M. D., Trus, I. M., Radovenchyk, I. V. (2014). Influence of stabilizing water treatment on weak acid cation exchange resin in acidic form on quality of mine water nanofiltration desalination. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 100–105.
- Oden, M. K., Sari-Erkan, H. (2018). Treatment of metal plating wastewater using iron electrode by electrocoagulation process: Optimization and process performance. Process Safety and Environmental Protection, 119, 207–217. doi: https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.08.001
- Chen, X., Ren, P., Li, T., Trembly, J. P., Liu, X. (2018). Zinc removal from model wastewater by electrocoagulation: Processing, kinetics and mechanism. Chemical Engineering Journal, 349, 358–367. doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.05.099
- Edebali, S., Pehlivan, E. (2013). Evaluation of Cr(III) by ion-exchange resins from aqueous solution: equilibrium, thermodynamics and kinetics. Desalination and Water Treatment, 52 (37-39), 7143–7153. doi: https://doi.org/10.1080/19443994.2013.821631
- Fu, L., Shuang, C., Liu, F., Li, A., Li, Y., Zhou, Y., Song, H. (2014). Rapid removal of copper with magnetic poly-acrylic weak acid resin: Quantitative role of bead radius on ion exchange. Journal of Hazardous Materials, 272, 102–111. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.02.047
- Wu, J., Zhang, H., He, P.-J., Yao, Q., Shao, L.-M. (2010). Cr(VI) removal from aqueous solution by dried activated sludge biomass. Journal of Hazardous Materials, 176 (1-3), 697–703. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.11.088
- Melnyk, L., Bessarab, O., Matko, S., Malovanyy, M. (2015). Adsorption of Heavy Metals Ions from Liquid Media by Palygorskite. Chemistry & Chemical Technology, 9 (4), 467–470. doi: https://doi.org/10.23939/chcht09.04.467
- Kartel, M., Galysh, V. (2017). New Composite Sorbents for Caesium and Strontium Ions Sorption. Chemistry Journal of Moldova, 12 (1), 37–44. doi: https://doi.org/10.19261/cjm.2017.401
- Trus, I. M., Fleisher, H. Y., Tokarchuk, V. V., Gomelya, M. D., Vorobyova, V. I. (2017). Utilization of the residues obtained during the process of purification of mineral mine water as a component of binding materials. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 6, 104–109.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Inna Trus, Nikolai Gomelya, Ganna Trokhymenko, Nataliya Magas, Olena Hlushko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
