Особенности кинетики сорбции низших алифатических альдегидов полифункциональным низкоосновным анионообменником

  • Ираида Владимировна Воронюк Voronezh State University, Voronezh
  • Татьяна Викторовна Елисеева Воронежский государственный университет, Воронеж
  • Владимир Федорович Селеменев Воронежский государственный университет, Воронеж
Ключевые слова: хемосорбция, кинетика, уравнение Еловича, формальная кинетика, алифатические альдегиды, низкоосновный анионообменник.

Аннотация

Низшие алифатические альдегиды относятся к органическим экотоксикантам, негативно вли-яющим на состояние окружающей среды и здоровье человека. Извлечение таких соединений из вод-ных сред – актуальная и практически важная задача, одним из способов решения которой является применение сорбционного метода с использованием в качестве сорбентов низкоосновных анионооб-менников. Ионообменные материалы с первичными, вторичными и третичными аминогруппами спо-собны к поглощению карбонильных соединений за счет хемосорбционного взаимодействия.
Целью исследования являлось установление кинетических особенностей сорбции ряда али-фатических альдегидов (метаналя, этаналя, пропаналя) низкоосновным анионообменником Purolite A 830 из модельных водных растворов в статических условиях. На основе полученных данных отмече-но, что при высокой селективности применяемого сорбента к исследуемым сорбтивам время дости-жения равновесия для метаналя в несколько раз ниже, чем для этаналя и пропаналя (24, 195 и 125 ча-сов, соответственно). Подобное явление становится понятным при детальном рассмотрении химизма исследуемого процесса. В отличие от метаналя, альдегиды с большей длиной углеводородной цепи способны к межмолекулярным взаимодействиям в растворе – альдольной конденсации. При этом продукты такого взаимодействия также могут участвовать в сорбционном поглощении анионообмен-ником. Возможно, что протекание побочных реакций оказывает существенное влияние на скорость сорбционного процесса, повышая при этом емкость по альдегиду.
Для описания полученных кинетических зависимостей в работе применяли формальный под-ход, заключающийся в выборе уравнений сорбции, максимально близко описывающих эксперимен-тальные данные. В качестве моделей кинетики сорбции выбраны модели, используемые для описания адсорбционных процессов: уравнение псевдо-первого порядка, уравнение псевдо-второго порядка, уравнение Вебера-Морриса и уравнение Еловича. Линеаризация данных эксперимента в координатах этих уравнений позволила по величинам коэффициентов достоверности (R2) подобрать модель кине-тики сорбции, наиболее близко описывающую сорбцию низших алифатических альдегидов анионо-обменником Purolite A 830 во времени. Отмечено, что уравнение Еловича, разработанное для описа-ния кинетики адсорбции в гетерогенных системах, применимо для описания изменения концентрации сорбтива в растворе при контакте с исследуемым полифункциональным низкоосновным анионооб-менником.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Ираида Владимировна Воронюк , Voronezh State University, Voronezh

к.х.н., доцент кафедры аналитической химии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Воронеж

Татьяна Викторовна Елисеева, Воронежский государственный университет, Воронеж

к.х.н., зав. кафедрой аналитической химии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Воронеж

Владимир Федорович Селеменев, Воронежский государственный университет, Воронеж

д.х.н., проф. каф. аналитической химии, Воронежский государственный университет, Воронеж

Литература

SanPiN 1.2.2353-08 Kancerogennye faktory i osnovnye trebovaniya k profilaktike kancer-ogennoj opasnosti.

Bel'chinskaya L.I., Tkacheva O.A., Er-molov YU.V., Aktual'nye napravleniya nauch-nyh issledovanij XXI veka: teoriya i praktika. 2014. № 2-1. S.359-363.

Novikova L.A., Bogdanov D.S., Belchinskaya L.I., Kolousek D. et al., Protec-tion of Metals and Physical Chemistry of Sur-faces, 2019, Vol. 55, pp. 864-871.

Zvulunov Yu., Ben-Barak-Zelas Z., Fish-man A., Radian A., Chemical Engineering Journal, 2019, Vol. 374, pp. 1275-1285.

ManMan Wang, BaoMin Fan, BianYing Wen, Chao Jiang, Science China Technological Sciences, 2020, Vol. 63, pp. 2098-2112.

Zahed M., Jafari D., Esfandyari M., Inter-national Journal of Environmental Analytical Chemistry, 2020, pp. 1-23. DOI: 10.1080/03067319.2020.1762872

Ghumro T., Junejo B., Solangi A.R., Memon S.Q., Pak. J. Anal. Environ. Chem., 2019, Vol. 20, No 2, pp. 161-168.

Voronyuk I.V., Eliseeva T.V., Selemenev V.F., Zhurnal fizicheskoj khimii, 2012, Vol. 86, No 5, pp. 984-986.

Massovaya koncentraciya formal'degida v vodah. Metodika vypolneniya izmere-nij foto-metricheskim metodom s acetilacetonom : RD 52.24.492-2006. Rostov n/D. 2006.

Korenman I.M. Fotometricheskij analiz. Metody opredeleniya organicheskih soedinenij. M. Khimiya, 1970, 342 p.

Voronyuk I.V., Eliseeva T.V., Vysoko-molekulyarnye soedineniya, 2015, Vol. 5, No 1, pp. 55-61.

Agronomov A.E., Izbrannye glavy or-ganicheskoj khimii, M., Khimiya, 1990, 560 p.

Lagergren S., Sven K., Vetenskapsakad. Handl., 1898, Vol. 24, No 4, pp. 1-39.

Ho Y.S., McKay G., Process Biochem., 1999, Vol. 34, pp. 451-465.

Weber J.G., Asce J.M., Morris J.C., J. San-it. Eng. Div. Am. Soc. Civ. Engrs., 1963, Vol. 89, pp. 31-59.

Ho Y.S., Ng J.C.Y., McKay G., Separ. Pu-rif. Methods., 2000. Vol. 29, No 2, pp. 189-232.

Krizhanovskaya O.O., Sinyaeva L.A., Kar-pov S.I., Selemenev V.F. et al., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2014, Vol. 14, No 5, pp. 784-794.

Korzh E.A., Klimenko N.A., Problemy sovremennoj nauki i obrazovaniya, 2017, Vol. 87, No 5, pp. 7-13.

Suteu D., Coseri S., Rusu L., Desalination and Water Treatment, 2015, Vol. 57, No 31, pp. 14665-14673. doi:10.1080/19443994.2015.1063464

Yousef R., Malika C., Water Sci Technol., 2020, Vol. 82, No 11. pp. 2366-2380. doi:10.2166/wst.2020.505

Опубликован
2020-12-21
Как цитировать
Воронюк , И. В., Елисеева, Т. В., & Селеменев, В. Ф. (2020). Особенности кинетики сорбции низших алифатических альдегидов полифункциональным низкоосновным анионообменником. Сорбционные и хроматографические процессы, 20(6), 765-772. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/3145

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)