Адсорбционная активность природных глин Оренбургской области
Аннотация
Определены основные адсорбционные характеристики трех образцов природных глин Оренбургской области, отличающихся химическим и минералогическим составом. Изучены процессы сорбции ионов хрома Cr3+ из модельных растворов с концентрациями от 200 до 350 мг/дм3 нативных и активированных кислотной обработкой и действием СВЧ-поля.
Наиболее высокие адсорбционные свойства выявлены у образца природного полиминерального комплекса (16.49 мг/г). Монтмориллонит содержащая глина также имеет хорошую адсорбционную активность – 15.55 мг/г. Для полиминеральной глины адсорбционная активность равна 12.73 мг/г. Активация сорбционных свойств 10%-ным раствором серной кислоты и СВЧ-в течение 5 минут при мощности 450 Вт не изменяет соотношения общей картины в ряду адсорбентов: 1 – ППК, 2 – ММ, 3 – ПМ. При этом частицы ППК эффективней активируются СВЧ-полем, частицы ММ – серной кислотой, ПМ – СВЧ-полем.
При проведении кислотной активации происходят структурные изменения в каркасе глинистых минералов, в раствор извлекаются обменные катионы натрия и кальция. Происходит увеличение удельной поверхности и объем пор, что вызывает рост сорбционных свойств исследуемых природных глин.
Действие СВЧ-поля приводит к быстрому разогреву образцов природных глин, в большей степени энергия поглощается молекулами воды, находящимися в структурной матрице. Происходит их десорбция как с поверхности, так и из внутренних, межслоевых участков, при этом освобождаются активные адсорбционные центры и наблюдается увеличение адсорбционных характеристик.
Полученные результаты доказывают наличие у природных глин Оренбургской области значительных сорбционных свойств по отношению к ионам хрома, а также возможность их увеличения за счет химической и физической обработки
Скачивания
Литература
O sostojanii i ob ohrane okruzhajush-hej sredy Rossijskoj Federacii v 2021 godu. Gosudarstvennyj doklad. M., Minprirody Rossii; MGU imeni M.V.Lomonosova, 2022, 684 p. (In Russ.)
Federal'naja sluzhba gosudarstvennoj statistiki. Okruzhajushhaja sreda. https://rosstat.gov.ru/folder/11194 (data obrashhenija: 8.01.2024)
Goldovskaja L.F. Himija okruzha-jushhej sredy. 2-e izd. M., Mir, BINOM. Laboratorija znanij, 2007. 295 p. (In Russ.)
Lozanovskaja I.N., Orlov D.S., Sa-dovnikova L.K. Jekologija i ohrana bi-osfery pri himicheskom zagrjaznenii. M., Vyssh.shk., 1998. 287 p. (In Russ.)
Aksjonov V.I., Ladygichev M.G., Nichkova I.I., Nikulin V.A., Kljajn S.Je., Aksenov E.V. Vodnoe hozjajstvo promysh-lennyh predprijatij: spravochnoe izdanie: v 2 kn. Kn. 1. pod red. V.I. Aksjonova. M., Teplotehnik, 2005, 640 p. (In Russ.)
Zubareva G.I. Sposoby ochistki sto-chnyh vod ot kationov tjazhelyh metallov. Jekologija i promyshlennost' Rossii. 2008; 1: 18-20. (In Russ.)
Shulenina Z.M., Bagrov V.V. Voda tehnogennaja. Problemy, tehnologii, resursnaja cennost'. M., MGTU im. N.Je. Baumana, 2015, 401 p. (In Russ.)
Esmail Gamil Kasim Mohammed. Ca-montmorillonitovaja glina i ee modi-fikacii dlja ochistki vod i opredelenija tjazhelyh metallov : diss. … him. nauk: 02.00.02. / Esmail Gamil Kasim Moham-med. Mahachkala, 2016. 110 p.
Vezencev A.I., Trubicyn M.A., Ro-manshhak A.A. Sorbcionno – aktivnye porody Belgorodskoj oblasti. Gornyj zhur-nal. 2004; 1: 51-52. (In Russ.)
Perspektivy montmorillonitovyh glin kak jekologicheski chistyh sorbentov. A.S. Varenikov, E.A. Osipova. Sbornik materi-alov Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Problemy jekologii Juzhnogo Urala». Orenburg, 2021: 117-120. (In Russ.)
Bondarenko A.V. Adsorbcionnye svojstva aktivirovannogo montmorillonita: avtoreferat dis. ... kandidata himicheskih nauk: Lipeck. gos. ped. un-t., Lipeck, 2002. 23 p. (In Russ.)
Kurtukova L.V., Somin V.A., Koma-rova L.F. Izmenenie svojstv bentonitovyh glin pod dejstviem razlichnyh aktivatorov. Polzunovskij vestnik, 2013; 1: 287-289. (In Russ.)
Mihajlova O.A., Lygina T.Z. Izuchenie struktury i svojstv nativnyh i ak-tivirovannyh prirodnyh mineral'nyh sorbentov. Fizikohimija poverhnosti i zash-hita materialov. 2010; 46(2): 199-207.
Shumilova M.A., Petrov V.G. Kinet-ics of Nickel Ion Sorption on Soils of Ud-murtia. Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2022; 22(2): 173-182. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/9222 (In Russ.)
Belozerova A.A., Pechishcheva N.V., Ordinartsev D.P., Kholmanskikh I.A., Shunyaev K.Y. Purification of aqueous so-lutions from As (III) and As (V) with the use of modified montmorillonite. Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2023; 23(5): 858-867. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2023.23/11720 (In Russ.)
Tyupina E.A., Pryadko A.V. Benton-ite-based sorbent modified with silver chlo-ride with precip-itation technique for cap-turing anionic radioiodine species. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2023; 23(1): 74-85. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2023.23/10995 (In Russ.)
Peregudov Y.S., Gorbunova E.M., Rami M., Niftaliev S.I. Sorption properties of modified glauconite. Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2021; 21(1): 51-59. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3219 (In Russ.)
Vezencev A.I., Volovicheva N.A., Korol'kova S.V., Sokolovskij P.V. Vlijanie kislotnoj i shhelochnoj aktivacii bentonito-podobnyh glin na sorbcionnye svojstva po otnosheniju k ionam Fe3+ v staticheskih uslovijah. Zhurnal fizicheskoj himii. 2022; 96(2): 259-265. https://doi.org/10.31857/S0044453722010265 (In Russ.)
Tilinin M.S., Vezencev A.I. Akti-vacija montmorillonit soderzhashhej gliny vozdejstviem sverhvysokochastotnogo izluchenija. Vestnik Tehnologicheskogo universiteta. 2023; 26(3): 58-62. https://doi.org/10.55421/1998-7072_2023_26_3_58.
Jekologicheskaja politika Akcion-ernogo obshhestva «Novotroickij zavod hromovyh soedinenij» http://nzhs.ru/?page_id=2459 (data obrash-henija: 8.01.2024) (In Russ.)
Cherchincev V.D., Nefedova E.V., Kozlov A.S. Jekologicheskie aspekty vnedrenija resursosberegajushhej bezdolo-mitnoj tehnologii proizvodstva monohro-mata natrija na Novotroickom zavode hro-movyh soedinenij. Vestnik Magnitogor-skogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta im. G.I. Nosova. 2016; 14(1): 124-129. (In Russ.)
Sal'nikova E.V., Mursalimova M.L. Analiz mineral'nogo syr'ja: metod. Ukaza-nija. M-vo obrazovanija i nauki Ros. Fed-eracii, Feder. agentstvo po obrazovaniju, Gos. obrazovat. uchrezhdenie vyssh. prof. obrazovanija "Orenburg. gos. un-t". Oren-burg, OGU, 2005. 79 p. (In Russ.)
Kanygina O.N., Filjak M.M., Chetverikova A.G. Fazovye prevrashhenija v prirodnoj gline, obuslovlennye vozdejst-viem mikrovolnovogo izluchenija v vozdushnoj i vlazhnoj sredah. Neorganich-eskie materialy. 2018; 9: 955-960. (In Russ.)
Chetverikova A.G., Kanygina O.N., Filjak M.M. Strukturnye transformacii v oksidah, sostavljajushhih prirodnye gliny, pod vozdejstviem SVCh-polja [Tekst]: monografija. M-vo nauki i vyssh. obra-zovanija Ros. Federacii, Feder. gos. bju-dzhet. obrazovat. uchrezhdenie vyssh. obrazovanija "Orenburg. gos. un-t"; Oren-burg. OGU, 2021. 208 p. (In Russ.)
Umland F. Kompleksnye soedinenija v analiticheskoj himii. M., Mir, 1975. 231 p. (In Russ.)
Kanygina O.N., Kushnareva O.P., Sal'nikova E.V., Judin A.A. Poverhnostnye zarjady v prirodnyh glinah Orenburzh'ja [Jelektronnyj resurs]. Steklo i keramika. 2022; 95(12): 41-48. (In Russ.)
Bel'chinskaja L.I , Hodosova N.A., Novikova L.A. Vlijanie razlichnyh me-hanizmov nagreva sloistogo aljumosilikata na sorbcionnye processy. Soobshhenie 1. Sorbcija vody pri teplovom i jelektromag-nitnom (SVCh) nagreve montmorillonite. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2017; 17(5): 781-791. (In Russ.)
Essington M.E. Soil and Water Chemistry. CRC Press. Boca Raton London New York Washington D.C. 2004, 534 p.
Bahija T., Hamizov R.H., Bavizhev M.D., Konov M.A. Vlijanie SVCh-obrabotki klinoptilolita na ego ionoobmen-nye kineticheskie svojstva. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2016; 16(6): 803-812. (In Russ.)
Hodosova N.A., Bel'chinskaja L.I., Frolov V.Ju. Vlijanie kislotnoj modifikacii na sorbcionnuju sposobnost' aljumosilika-tov. Nauchnyj vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Serija: Fiziko-himicheskie problemy i vysokie tehnologii stroitel'nogo materialovedenija. 2015; 1(10): 65-71. (In Russ.)
Benoit B. Mandelbrot The geometry of nature: Russian translation. M., Institute of Computer Science, 2002, 656 p.
Filjak M.M., Chetverikova A.G., Kanygina O.N. Fraktal'nyj formalizm v primenenii k analizu SVCh-modifikacii nativnoj gliny. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granicy. 2016; 18(4): 578-585. (In Russ.)
