- Код статьи
- S3034553725110199-1
- DOI
- 10.7868/S3034553725110199
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 99 / Номер выпуска 11
- Страницы
- 1744-1755
- Аннотация
- Работа посвящена изучению физико-химических закономерностей сорбции ряда ионов тяжелых металлов из водных растворов угольно-минеральным сорбентом на основе рисовой лузги. С целью понимания и объяснения химизма сорбционного процесса было изучено влияние рН на сорбцию данных ионов. Исследовано изменение величины сорбции при последовательном увеличении модуля “раствор-сорбент”. Определена функциональная зависимость α = f(V/m) для прогнозирования влияния модуля на степень извлечения ионов металлов полученным сорбентом. Выполнена обработка изотерм сорбции по известным моделям (Ленгмюра, Фрейндлиха, Редлиха–Петерсона, Дубинина–Астахова, БЭТ). Обнаружено, что рост температуры приводит к снижению величины сорбции данных ионов. Рассчитаны значения дифференциальной теплоты адсорбции при разных степенях заполнения сорбента, что позволило характеризовать энергетические свойства его поверхности, а также выявить особенности межмолекулярных взаимодействий в поверхностных слоях. Рассмотрена кинетическая закономерность изменения сорбции ионов металлов и установлено время наступления сорбционного равновесия. С использованием моделей Бойда и Морриса–Вебера изучен вклад внешней и внутренней диффузии в сорбционный процесс. Проведенные исследования показали, что сорбция ионов металлов на полученном сорбенте представляет собой совокупность процессов физической сорбции и химической адсорбции, в которых проявляются обратимые специфические взаимодействия. Выявлено, что ионы данного ряда обладают различной способностью сорбироваться и могут по-разному взаимодействовать с поверхностью сорбента в зависимости от условий проведения сорбции. Полученный сорбент может быть эффективно использован для извлечения малых концентраций ионов тяжелых металлов из водных сред.
- Ключевые слова
- сорбция ионы тяжелых металлов рН степень заполнения сорбционное равновесие диффузия тепловой эффект углерод-минеральный сорбент
- Дата публикации
- 02.06.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 41
Библиография
- 1. Krishnani K.K., Meng X., Christodoulatos C., Boddu V.M. // J. Hazard. Mater. 2008. V. 153. № 3. P. 1222. doi: 10.1016/j.jhazmat.2007.09.113.
- 2. El-Shafey E.I. // J. Hazard. Mater. 2010. V. 175. № 1—3. P. 319. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.10.006.
- 3. El-Shafey E.I. // J. Hazard. Mater. 2007. V. 147. № 1—2. P. 546. doi: 10.1016/j.jhazmat.2007.01.051.
- 4. Xia Y., Yang T., Zhu N. et al. // Bioresour. Technol. 2019. V. 288. P. 1. doi: 10.1016/j.biortech.2019.121593.
- 5. Xu X., Cao X., Zhao L. // Chemosphere. 2013. V. 92. № 8. P. 955. doi: 10.1016/j.chemosphere.2013.03.009.
- 6. Collivignarelli M.C., Illankoon W.A.M.A.N., Milanese C. et al. // Water. 2024. V. 16. № 5. doi: 10.3390/w16050698.
- 7. Jianhong M., Tong L., Yutang L. et al. // Bioresour. Technol. 2019. V. 290. P. 1. doi: 10.1016/j.biortech.2019.121793.
- 8. Zhang Y.D., Luo X.G., Huang S.T. et al. // Rare Met. 2016. V. 35. № 5. P. 425. doi: 10.1007/s12598-016-0715-6.
- 9. Maliki S., Rosnelly C.M., Adisalamun A. et al. // J. Phys. 2019. V. 1402. P. 1. doi: 10.1088/1742-6596/1402/5/055007.
- 10. Hossain H., Nizamuddin S., Shah K. // J. Water Proc. Eng. 2022. V. 46. P. 1. doi: 10.1016/j.jwpe.2022.102620.
- 11. Yefremova S., Kablanbekov A., Satbaev B., Zharmenov A. // Materials. 2023. V. 16. № 23. doi: 10.3390/ma16237353.
- 12. Меретин Р.Н. // Corpби. и хром. процессы. 2019. T. 19. № 6. C. 703. doi: 10.17308/sorpchrom.2019.19/2232.
- 13. Меретин Р.Н., Никифорова Т.Е. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. T. 64. № 11. C. 117. doi: 10.6060/ivkkt.20216411.6408.
- 14. Марьина З.Г. Умягчение воды методом ионного обмена: Методические указания к выполнению лабораторных работ № 3,4. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2003. 26 с.
- 15. Ермакова Л.В., Петрова В.А. // Журн. аналит. химии. 1982. T. 37. № 11. C. 2077.
- 16. Коломиец Л.Л., Пятницкий И.В. // Там же. 1980. T. 35. № 4. C. 633.
- 17. Роева Н.Н., Саввин С.Б. // Там же. 1992. T. 47. № 10—11. C. 1750.
- 18. Гень Л.И., Ямпольский М.З. // Там же. 1969. T. 27. № .10. C. 1137.
- 19. Цилинский Ю.К., Линодавская А.Б. // Там же. 1974. T. 29. № 9. C. 1991.
- 20. Дедков Ю.М. // Там же. 1987. T. 17. № 12. C. 2117.
- 21. Ren Y.S., Yousaf S., Ilyas M., Bibi S. // Desalin. Water Treat. 2023. T. 302. № P. 138. doi: 10.5004/dwt.2023.29742.
- 22. Burachevskaya M., Minkina T., Bauer T., et al. // Sci. Rep. 2023. V. 13. № 1. P. 1. doi: 10.1038/s41598-023-27638-9.
- 23. Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема. М.: ИКЦ "Академкнига", 2004. 208 с. ISBN5-94628-168-2.
- 24. Ozer A., Ozer D. // J. Hazard. Mater. 2003. V. 100. P. 219.
- 25. Hawari A., Rawajith Z., Nsour N. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 168. P. 1284.
- 26. Филатова Е.Г., Пожидаев Ю.Н., Помазкина О.И. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2020. T. 56. № 5. C. 479. doi: 10.31857/S0044185620050125.
- 27. Фуфаева В.А., Никифорова Т.Е. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2022. T. 58. № 2. C. 163. doi: 10.31857/S004418562202005X.
- 28. Маслова М.В., Евстропова П.Е. // Журн. физ. химии. 2021. T. 95. № 10. C. 1585. doi: 10.31857/S0044453721100198.
- 29. Низамова Г.Р., Галимова Р.З., Шайхиев И.Г. // Вестн. технологического университета. 2017. T. 20. № 11. C. 142. doi: 10.17308/sorpchrom.2017.20/1174.
- 30. Годаев Б.С., Козлов В.В. // Хим. бюллетень. 2023. T. 6. № 1. C. 5.
- 31. Полянский Н.Г., Горбунов Г.В., Полянская Н.Л. Методы исследования ионитов. М.: Химия, 1976. 208 с.
- 32. Галимова Р.З., Шайхиев И.Г., Свергузова С.В. Обработка результатов исследования процессов адсорбции с использованием программного обеспечения Microsoft Excel: практикум: учебное пособие. Казань, Белгород: Изд-во БГТУ, 2017. 60 с.
