Флотоекстракція бромкрезолового зеленого з водних розчинів

Автор(и)

  • Tetjana Obushenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-0731-0370
  • Nataliia Tolstopalova Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-7240-5344
  • Nadiya Baranuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-2288-1377

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.129634

Ключові слова:

флотоекстракція барвників, поверхнево-активні речовини, стічні води, бромкрезоловий зелений, гексадецилпіридиній хлорид

Анотація

Об'єктом дослідження є стічні води, забруднені барвниками. Наявні методи очищення стічних вод від барвників досить часто недосконалі, неефективні або ж відсутні. Це зумовлює необхідність розроблення та впровадження ефективних і недорогих у використанні та експлуатації технологій очищення від барвників. При очищенні стічних вод найбільша проблема – видалення барвників з розбавлених низькоконцентрованих розчинів. Для очищення таких стоків запропоновано флотоекстракцію. Цей метод заснований на комбінації методів флотації і екстракції, та на пропусканні газових бульбашок крізь водну фазу і винесенні речовини забрудника (сублату) в органічну фазу.

В ході дослідження використовувалися імітати стічних вод, забруднених аніонним барвником бромкрезоловим зеленим в інтервалі концентрацій 2–20 мг/дм3. Досліджено вплив деяких параметрів на ступінь вилучення барвника: рН вихідного розчину, молярне співвідношення ПАР:Барвник, розмір пухирців повітря, вихідна концентрація барвника, тривалість флотоекстракції. Встановлено раціональні умови видалення барвника: рН 3–3,5, молярне співвідношення бромкрезоловий зелений – гексадецилпіридиній хлорид=1:1. Найефективніше видалення барвника забезпечується при використанні фільтру Шотта з діаметром пор 100 мкм, витраті повітря 110–120 см3/хв, тривалості процесу 10 хв. За цих умов ступінь видалення барвника складає 88–99 %.

Отримані результати підтверджують перспективність запропонованого методу для ефективного видалення барвників з низькоконцентрованих водних розчинів. Метод має ряд переваг:

  • можливість роботи з великими об’ємами водних об’єктів;
  • активна речовина виноситься бульбашками газу і надходить у шар гідрофобної рідини без змішування фаз;
  • процес не є рівноважним і  не лімітується константою розподілу;
  • неможливість утворення емульсій;
  • багаторазове концентрування іонів у невеликих об’ємах органічного розчинника;
  • потребує невеликої кількості екстрагенту у порівнянні з рідинною екстракцією.

Біографії авторів

Tetjana Obushenko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Старший викладач

Кафедра технології неорганічних речовин, водоочищення та загальної хімічної технології

Nataliia Tolstopalova, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент, в. о. завідувача кафедри

Кафедра технології неорганічних речовин, водоочищення та загальної хімічної технології

Nadiya Baranuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кафедра технології неорганічних речовин, водоочищення та загальної хімічної технології

Посилання

  1. Nesterova, L. A., Saribekov, G. S. (2010). Efficiency of Use of Turnaround Systems of Water Consumption at the Textile Enterprises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (46)), 25–28. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/3022. Last accessed: 10.03.2018.
  2. Forgacs, E., Cserhati, T., Oros, G. (2004). Removal of synthetic dyes from wastewaters: a review. Environment International, 30 (7), 953–971. doi:10.1016/j.envint.2004.02.001
  3. Leskiv, H. Z. (2008). Ochyshchennia stichnykh vod vid barvnykiv shliakhom adsorbtsii na pryrodnykh dyspersnykh sorbentakh. Lviv: Natsionalnyi universytet «Lvivska politekhnika», 20.
  4. Lu, Y., Zhu, X. (2001). Solvent sublation: theory and application. Separation & Purification Reviews, 30 (2), 157–189. doi:10.1081/spm-100108158
  5. Bi, P., Dong, H., Dong, J. (2010). The recent progress of solvent sublation. Journal of Chromatography A, 1217 (16), 2716–2725. doi:10.1016/j.chroma.2009.11.020
  6. Caragay, A. B., Karger, B. L. (1966). Use of Rate Phenomena in Solvent Sublation. Separation of Methyl Orange and Rhodamine B. Analytical Chemistry, 38 (4), 652–654. doi:10.1021/ac60236a040
  7. Horng, J. Y., Huang, S. D. (1993). Removal of organic dye (direct blue) from synthetic wastewater by adsorptive bubble separation techniques. Environmental Science & Technology, 27 (6), 1169–1175. doi:10.1021/es00043a017
  8. Lu, Y., Wang, Y., Zhu, X. (2001). The removal of bromophenol blue from water by solvent sublation. Separation Science and Technology, 36 (16), 3763–3776. doi:10.1081/ss-100108361
  9. Lu, Y., Zhu, X., Peng, Y. (2003). The Removal of Methyl Violet from Water by Solvent Sublation. Separation Science and Technology, 38 (6), 1385–1398. doi:10.1081/ss-120018815
  10. Lu, Y., Wei, B., Wang, Y., Li, J. (2007). Studies on the Removal of Bromocresol Green from Water by Solvent Sublation. Separation Science and Technology, 42 (8), 1901–1911. doi:10.1080/01496390601174398
  11. Lu, Y., Wang, Y., Xiong, Y., Zhu, X. (2001). The kinetics and thermodynamics of surfactants in solvent sublation. Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry, 370 (8), 1071–1076. doi:10.1007/s002160100914
  12. Obushenko, T. I., Astrelin, I. M., Tolstopalova, N. M., Varbanets, M. A., Kondratenko, T. A. (2008). Wastewater treatment from toxic metals by flotoextraction. Journal of Water Chemistry and Technology, 30 (4), 241–245. doi:10.3103/s1063455x08040073
  13. Astrelin, I. M., Obushenko, T. I., Tolstopalova, N. M, Tarhonska, O. O. (2013). Teoretychni zasady ta praktychne zastosuvannia flotoekstraktsyy: ohliad. Voda i vodoochysni tekhnolohii, 3, 3–23.
  14. Obushenko, T., Tolstopalova, N., Kulesha, O., Astrelin, I. (2016). Thermodynamic Studies of Bromphenol Blue Removal from Water Using Solvent Sublation. Chemistry & Chemical Technology, 10 (4), 515–518. doi:10.23939/chcht10.04.515

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-28

Як цитувати

Obushenko, T., Tolstopalova, N., & Baranuk, N. (2017). Флотоекстракція бромкрезолового зеленого з водних розчинів. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(40), 48–53. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.129634

Номер

Том 2 № 3(40) (2018): Хімічна інженерія

Розділ

Екологія та технології захисту навколишнього середовища: Оригінальне дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Tetjana Obushenko, Nataliia Tolstopalova, Nadiya Baranuk

Creative Commons License

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.