Особенности кинетики сорбции низших алифатических альдегидов полифункциональным низкоосновным анионообменником
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
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