Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Сравнение сорбентов для извлечения катионов никеля (II) из водных сред

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-238-244

Полный текст:

Аннотация

Актуальной экологической и технологической задачей является очистка природных и сточных вод от катионов никеля (II) и контроль их содержания, поскольку катионы никеля относятся к третьему классу и являются опасными для здоровья человека. К настоящему времени предложено большое количество методов удаления катионов никеля (II) из воды, основным из которых можно считать сорбционный. В свою очередь в литературе имеются разнообразные сведения о наиболее эффективных сорбентах для очистки от катионов никеля, которые иногда противоречат друг другу. В работе определены равновесные характеристики сорбции катионов никеля (II) на различных полярных сорбентах: катионообменниках пористом карбоксильном Токем 200, хелатном иминодикарбоксильном Amberlite IRC 748, гелевом сульфокатионите КУ-2, опытном фосфорнокислом гелевом КФП; сильноосновном гелевом анионообменнике АВ-17, а также природных адсорбентах кремень и шунгит. Получены и описаны уравнением Ленгмюра изотермы сорбции, установлены наиболее перспективные материалы для удаления катионов никеля (II) из водных сред. Определено, что изученные сорбенты по равновесным сорбционным характеристикам можно расположить в ряд: Токем 200 > КФП > Amberlite IRC 748 > АВ-17 > КУ-2 > Кремень > Шунгит. Наиболее эффективными сорбентами для удаления катионов никеля (II) из водных растворов можно считать опытный образец фосфорнокислого гелевого катионообменника КФП и карбоксильного пористого катионообменника Токем 200. В работе получены выходные кривые сорбции и десорбции катионов никеля (II) из смеси с катионами меди (II), показана возможность полного выделения катионов никеля из водного раствора.

Об авторах

Л. П. Бондарева
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

к.х.н., доцент, кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия



К. В. Гринь
Воронежский государственный университет инженерных технологий

студент, кафедра физической и аналитической химии, пр-т, Революции, 19, г. Воронеж, 394066, Россия



Список литературы

1. Смирнова В.С., Худорожкова С.А., Ручкинова О.И. Обоснование оптимальных условий реагентной очистки промывных вод от ионов тяжелых цветных металлов // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2019. Т. 10, № 2. С. 106–118.

2. Бочарников В.С., Мещеряков М.П., Денисова М.А Исследование сорбционных свойств сорбентов с использованием ферритовых реагентов при очистке сточных вод // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование 2019. № 1 (59). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-sorbtsionnyh-svoystv-sorbentov-s-ispolzovaniem-ferritovyh-reagentov-pri-ochistke-stochnyh-vod/viewer

3. Астапов А.В., Перегудов Ю.С., Нифталиев С.И. Сорбция катионов никеля(II) хелатным волокнистым сорбентом ФИБАН Х1 // Журнал физической химии. 2017. Т. 91. № 8. С. 1397–1402.

4. Перегудов Ю.С., Тимкова А.В., Горбунова Е.М., Плотникова С.Е. Применение ионообменного волокна на стадии доочистки сточных вод гальванического производства // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 4. С. 330–336. doi: 10.20914/2310-1202-2018-4-330-336

5. Мальцев Г.И. Сорбция никеля на слабокислотном катионите Lewatit monoplus TP207 // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья. 2019. С. 227–232.

6. Пулатов Х.Л. Турабжанов С.М. Игитов Ф.Б. Хамдамова О.Б. Поликонденсационные фосфорнокислые катиониты для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // Universum: химия и биология. 2018. № 11. С. 53.

7. Назаренко А.А. Степанова С.В Сорбционное извлечение ионов никеля из модельных вод модифицированными оболочками плодов пшеницы // Северная пальмира: сборник научных трудов молодых ученых, аспирантов, студентов и преподавателей по результатам проведения VIII молодежного экологического конгресса. 2017. Т. 20. № 6. С. 89–92.

8. Колодяжный В.А., Челнакова П.Н., Мурачева Е.С Определение параметров ионитных комплексов, образующихся при сорбции катионов никеля слабоосновным анионитом АМ7 // Сорбционные и хроматографические процессы. 2019. Т. 19. № 1. С. 85–91.

9. Кеймиров М.А. Очистка промывных вод гальванических производств от ионов тяжелых металлов ионообменным способом // Вестник технологического университета. 2020. Т. 23. № 19. С. 76–79.

10. Бондарева Л.П., Чесноков А.И., Загорулько Е.А. Разделения катионов тяжелых металлов из концентрированных гальванических стоков // Вестник ВГУИТ. 2018. № 1. С. 223–227. doi: 10.20914/2310-1202-2018-1-223-227

11. Свергузова С.В., Шайхиев И.Г., Хунади Л., Бомба И.В. Исследование адсорбции ионов Ni(II) модифицированными отходами переработки арахиса // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 3. С. 39–43.

12. Хансиварова Н.М., Ложкин А.Д. Исследование адсорбционных свойств дисперсных пород по отношению к тяжелым металлам на примере Ni (III) // Инженерный вестник дона. 2015. Т. 38. № 4. С. 147.

13. Бондарева Л.П., Астапов А.В., Селеменев В.Ф., Ильина А. Ю. Селективность ионного обмена на иминокарбоксильной смоле и энергия гидратации ее ионных форм // Журн. физ. химии. 2018. Т. 92. № 8. C. 1323-1328.

14. Biela. R., Kučera Т. Efficacy of Sorption Materials for Nickel, Iron and Manganese Removal from Water // Procedia Engineering. 2016. V. 162. P. 56-63. doi: 10.1016/j.proeng.2016.11.012

15. Veneu D.M., Yokoyama L., Cunha O.G.C., Schneider C.L., Monte M.B.D.M. Nickel sorption using Bioclastic Granules as a sorbent material: equilibrium, kinetic and characterization studies // Journal of Materials Research and Technology. 2019. V. 8. P. 840-852. doi: 10.3390/met10121630

16. Piątek J., de Bruin-Dickason C.N., Jaworski A., Chen J. et al. Glycine-functionalized silica as sorbent for cobalt(II) and nickel(II) recovery // Applied Surface Science. 2020. V. 530. doi: 10.1016/j.apsusc.2020.147299

17. Ji С., Zhang J., Jia R., Zhang W. et al. Sorption enhancement of nickel(II) from wastewater by ZIF-8 modified with poly (sodium 4-styrenesulfonate): Mechanism and kinetic study // Chemical Engineering Journal. 2021 V. 414. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721004083?via%3Dihub

18. Abu-Saied M.A., Wycisk R., Abbassy M.M., Abd El-Naim G. et al. Sulfated chitosan/PVA absorbent membrane for removal of copper and nickel ions from aqueous solutions—Fabrication and sorption studies // Carbohydrate polymers. 2017. V. 165. P. 149-158. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.12.039

19. Masoumi H., Ghaemi A., Gilani H.G. Elimination of lead from multi-component lead-nickel-cadmium solution using hyper-cross-linked polystyrene: Experimental and RSM modeling // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2021. V.9. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2213343721015566

20. Chaudhari V., Patkar M. Removal of nickel from aqueous solution by using corncob as adsorbent // Materialstoday: Proceedings. 2021. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785321063744?via%3Dihub

21. Gafoor A., Kumar S., Begum S., Rahman Z. Elimination of nickel (II) ions using various natural/modified clay minerals: A review // Materials Today: Proceedings. 2021. V. 37. P. 2033-2040. doi: 10.1016/j.matpr.2020.07.500

22. Уиен Д.М., Сироткин А.С., Тхуан Л.В., Хань К.Х. и др. Адсорбционное удаление ионов никеля (II) из водных растворов шаровидным углеродным сорбентом на основе Litsea Glutinosa // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2021. Т. 64. №. 11. С. 71-78. doi: 10.6060/ivkkt.20216411.6416


Рецензия

Для цитирования:


Бондарева Л.П., Гринь К.В. Сравнение сорбентов для извлечения катионов никеля (II) из водных сред. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2022;84(1):238-244. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-238-244

For citation:


Bondareva L.P., Grin K.V. Comparison of sorbents for extraction of nickel (II) cations from aqueous media. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2022;84(1):238-244. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-238-244

Просмотров: 103


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)