Исследование сорбции ионов Sr и Ni из природной воды на ферритизированном цеолитсодержащем туфе Холинского месторождения

Валентина Алексеевна  Никашина; Инна Борисовна  Серова; Татьяна Георгиевна  Кузьмина; Владислав Евгеньевич  Огнев

doi:10.17308/sorpchrom.2022.22/10684

Валентина Алексеевна Никашина Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия
Инна Борисовна Серова Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия
Татьяна Георгиевна Кузьмина Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия
Владислав Евгеньевич Огнев Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/10684

Ключевые слова: ферритизированный цеолитсодержащий туф, сорбция стронция, никеля, речная вода, артезианская вода, изотермы, кинетика сорбции, влияние рН

Аннотация

Цель исследования- оценить сорбционные свойства ферритизированного цеолитсодержащего туфа (ФЦСТ) Холинского месторождения (Бурятия, Читинская обл.) по отношению к ионам Sr²⁺ и Ni²⁺-элементам различной природы- из растворов, моделирующих минерализацию природных вод. Определен химический и фазовый состав исследуемых образцов ЦСТ и ФЦСТ. Определены изотермы сорбции Sr²⁺ из модельного раствора питьевой воды на природной и аммонийной формах ЦСТ и ФЦСТ. Исследована кинетика сорбции Sr²⁺ на ЦСТ и ФЦСТ из поверхностной питьевой воды и выходные кривые Sr²⁺ из модельного раствора артезианской воды. Показано, что ФЦСТ работает намного эффективнее.

Исследована сорбция Ni²⁺ как наименее сорбируемого иона из семейства тяжелых переходных металлов из 0.003 н раствора CaCl₂ (модельный раствор питьевой воды) в равновесных и неравновесных условиях при рН=6.1-6.7. Показано, что в этих условиях сорбция Ni²⁺ невелика, выходные кривые Ni²⁺ имеют внешнедиффузионный характер. По-видимому, в этих условиях Ni²⁺ взаимодействует только с ОН-группами магнетита и его производными (маггемит и т.д.). Показано также, что при рН=8.0-8.3 сорбция Ni²⁺ резко возрастает.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Валентина Алексеевна Никашина, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

с.н.с., канд. хим. наук, лаборатория сорбционных методов, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН; Москва, Россия

Инна Борисовна Серова, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

научный сотрудник, лаборатория сорбционных методов, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

Татьяна Георгиевна Кузьмина, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

старший научный сотрудник, канд.физ.-мат. наук, ЦЛАВ, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

Владислав Евгеньевич Огнев, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

мл. науч. сотрудник, ЦЛАВ, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

Литература

Gubin S.P., Koksharov YU.A., Khomutov G B., Yurkov G.YU. Magnitnye nanochasticy : metody polucheniya, stroenie i svojstva. Uspekhi khimii. 2005; 74(6): 539-574. (In Russ.)

Egunova O.R., Konstantinova T.A., Shtykov S.N. Magnitnye nanochasticy magnetita v razdelenii i koncentrirovanii. Izv.Sarat. un-ta .Nov.ser. Khimiya. Biologi-ya. Ehkologiya. 2014; 14(4): 27-34. (In Russ.)

Cornell R.M., Schwertmann U. The iron oxides: structure, properties reactions, occurrences and uses. Wein-heim(Germany). Wiley-VCH. 2003. 664 p.

Jolstera R. Gunneriusson L., Holmgren A. Surface complexation model-ing of Fe3O4-H+ and magnesium (II) sorp-tion ontomaghemite and magnetite. J.Colloid. Interf. Sci. 2012; 386: 260-267.

Ambashta R.D., Sillanpaa M. Water purification using magnetic assistance: A review. J. of Hazardous Materials. 2010; 180: 38-49.

Du G., Li Zh., Hanson R., Li Zh., Luok S., Hoepper N., Wei-The-Jiang. Cr(VI) retention and transport through Fe(III)-coated natural zeolite. J. Hazardous Materials. 2012; 221-222.

Behrens S. Preparation of functional magnetic nanocomposites and hybrid mate-rials: recent progress and future directions. Nanoscale. 2011; 3: 877-892.

Xu P., Zeng G.M., Huang D.L., Feng C.L., Hu S., Zhao M.H., Lai C., Wei Z., Huang C., Xie G.X., Liu Z.F. Use of iron oxide nanomaterials in wastewater treat-ment: A review. Sci.Total Environ. 2012; 424: 1-10.

Kiseleva M.S., Pryazhnikov D.V., Kubrakova I.V. Magnitnyj sorbent s me-zoporistoj obolochkoj dlya odnovremen-nogo koncentrirovaniya ehkotoksikantov razlichnoj prirody. ZH. A KH. 2018; 73(1): 14-21. (In Russ.)

Fan L., Luo Ch., Lv Zh., Lu F., Qiu H. Preparation of magnetic modified chi-tosan and adsorption Zn2+ from aqueous solutions. Colloid and Surfaces B: Bioin-terfaces. 2011; 574-581.

Sankevich N.A., Bozhko O.V., Mechkovskij S.A. Osobennosti kationnogo obmena na gibridnykh sorbentakh silikagel'-magnetit. Sorbtsionnye I khroma-tograficheskie protsessy. 2006; 6(6): 954-959. (In Russ.)

Nikashina V.A., Serova I.B., Ruden-ko B.A. Kompoziciya dlya prigotovleniya ferromagnitnogo ionoobmennika. Patent RF №94011364/26, 1994.

Serova I.B., Nikashina V.A. Ochist-ka pochv ot radionuklidov ceziya i stronciya ferromagnitnymi prirodnymi i sinteticheskimi ceolitami. Trudy Mezhd. Konf. «Radioaktivnost' posle yadernykh vzryvov i avariJ»,Gidrometeoizdat. Sankt-Peterburg. 2006; 455-460.

Oliveira L.C.A., Petkowicz D.I., Smaniotto A., Pergher S.B.C. Magnetic ze-olites: a new adsorbent for removal of me-tallic contaminants from water. Water Re-search. 2004; 38; 3699-3704.

Huang Y., Wang W., Feng Q., Dong F. Preparation of magnetic clinoptilo-lite/CoFe2O4 composites for removal of Sr2+ from aqueous solutions: Kinetic, equi-librium, and thermodynamic Studies. J.of Saudi Chemical Society. 2017; 21: 58-66.

Nikashina V.A., Novakova A.A., Dem'yanenko A.V., Serova I.B., Ka-tasonova O.N. Issledovanie fiziko-khimicheskikh svojstv ceolitsoderzhash-chikh tufov, modificirovannykh magnet-itom. Geokhimiya. 2021; 66(1): 81-88.

Nikashina V.A., Serova I.B., Kuzmi-na T.G., Lihareva N.I., Petrov O.E., Grom-yak I.N. Kinetics of Sr2+ sorption on clinop-tilolite-containing tuffs of different depos-its from the surface drinking water. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2017; 17(6): 886-892. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2017.17/449 (In Russ.)