СОРБЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫМИ ПЕНОПОЛИМЕРНЫМИ
Аннотация
Статья посвящена исследованию процесса сорбции тяжелых металлов из водной среды пенополимерными сорбентами, полученными на основе многокомпонентных полимерных смесей. Потребность в таких исследованиях продиктована необходимостью получения полимерных сорбентов с различными функциональными или полярным группами, фактически способствующими значительному увеличению эффективности сорбции тяжелых металлов пенополимерными сорбентами. Бикомпонентные полимерные смеси, полученные на основе полиамид + полиуретан, а также на основе трехкомпонентной смеси полиамид + полиуретан + сополимер бутадиена, стирола с акрилонитрилом, использовались в качестве полимерной матрицы пенополимерных сорбентов с различным соотношением полярных групп. В зависимости от химической природы и соотношения компонентов смеси на основе полиуретана, полиамида и сополимера бутадиена со стиолом и акрилонитрилом, в дополнение к группам уретана, эфира, амида и мочевины в составе композиции зафиксированы такие функциональные группы, как алифатические и нитрильные группы. Приводятся результаты исследования кинетической закономерности сорбции тяжелых металлов из водной среды в зависимости от типа и соотношения полимерных компонентов в составе сорбента. Показано, что структура полярного пенополимерного сорбента состоит из пор и ячеек с мембранной структурой, позволяющей использовать это обстоятельство для эффективной сорбции тяжелых металлов. Концентрация сорбированного тяжелого металла в составе сорбента была определена по разработанной методике УФ- спектрального анализа. Показано, что наличие системы пор и ячеек в структуре пенополимерного сорбента способствует протеканию сорбции в наиболее глубоко расположенных его участках. Это обстоятельство дает основание для утверждения о том, что в данном случае имеет место объемная сорбция тяжелых металлов. По существу, структура сорбентов пенополимера способствует концентрации сорбата на поверхности их мембран. Большое разнообразие адсорбционных центров на поверхности и по всему объему сорбента способствует протеканию целого комплекса взаимодействий сорбент-сорбат, среди которых взаимодействия Ван-дер-Ваальсовских сил, электростатического взаимодействия и водородных связей – являются главными.
Литература
Kakhramanov N.T., Gadzhieva R.Sh., Guliyev A.M. State of the problem of the sorption of water purification from heavy metals. Voda: Khim. Ekol. 2013. N 6. P. 40-52 (in Russian).
Kamenshikov F.A., Bogomolny E.I. Oil sorbents. M.: In-t Kompyut. Issled. 2003. 268 p. (in Russian).
Parenago O.P., Davydova S.L. Environmental problems of oil chemistry. Neftekhimiya. 1999. N 1. P. 3-13 (in Russian).
Braun T., Navratil J.D., Farag A.B. Polyuretane foam sorbent in separation science. Boca Raton: CRC Press. 1985. 220 p.
Sviridova O.A., Dmitrienko S.G., Senyavin V.M. Buda-kova S.A. Research of chemisorption processes with par-ticipation of polyurethane foams by the IR-spectroscopy method. Vest. Moscow Un., Ser. 2. Khimiya. 2002. V. 43. N 3. P. 150-154 (in Russian).
Sionikhina A.N., Nikiforova T.E. Sorption of ions of heavy metals from water solutions with cellulose contain-ing sorbent modified by poly(vinylpirrolidone). Fund. Is-sled. 2011. N 12. Pt. 4. P. 773-776 (in Russian).
Bagrovskaya N.A., Nikiforova T.E., Kozlov V.A., Lilin S.A. Sorption properties of modified sawdust. Khim. In-teres. Usct. Razvit. 2006. N 14. P. 1-7 (in Russian).
Samoylov N.A., Khlestkin N.R., Shemetov A.V., Sham-mazov A.A. Sorption method of liquidation of emergen-cy oil spills and oil products. M.: Khimiya. 2001. 189 p. (in Russian).
Kakhramanly Yu.N. Investigation of the process of sorp-tion of oil and oil products from the water surface by sorbents based on expanded polystyrene. Neftekhimiya. 2011. V. 51. N 5. P. 392-396 (in Russian).
Nabatkin A.N., Khlebnikov V.N. The use of sorbents for the liquidation of emergency spills. Neft. Khoz.. 2000. N 11. 2000. P 61-65 (in Russian).
Petrova E.V., Astashkina A.P., Filonenko D.A., Ot-makhov V.I., Izaak T.I., Volokitin G.G. Research of prospects of use of hydrophobic fibrillar sorbents for pu-rification of waters from ions of metals. Izv. Tomsk Poly-tekh. Un. 2007. V. 310. N 2. P. 136-140 (in Russian).
Petrova E.V., Otmakhov V.I., Gapeev V.A., Volokitin G.G. Otmakhov Z.I. Studying sorption ability of the fi-brillar sorbent received from a waste of polypropylene for the purpose of its use for water treatment. Analitich. Kontrol. 2004. V. 8. N 2. P. 112-117 (in Russian).
Baygozin D.V., Sitnikova Yu.A., Mitilineos A.G. Study-ing sorption of heavy metals in the presence of competing ions on three ion-exchange resins and a fibrillar ion-exchange material in modeling conditions. Voda: Khim. Ekol. 2011. N 11. P. 64-70 (in Russian).
Gadzhieva R.Sh., Kahramanov N.T. Hydrophilic sorbents for sorption of heavy metals. Proceedings of All Russian Conf. « Topical issues of chemical engineering and environmental protection ». Novocheboksarsk: Izd. Chuvashskiy Un-t. 2012. P. 56 (in Russian).
Oskotskaya E.R., Basargin N.N., Gribanov E.N., Ro-zovskiy Yu.G. Optimal conditions of Cr(III) sorption by polymeric sorbents containing o, o`-dioxy-azo-functional analytical group. Almanakh Sovr. Nauki Obraz. 2009. N 5(24). P. 99-101 (in Russian).
Kahramanly Yu.N. Foamed polymeric petroleum sorbents. Environmental problems and their solutions. Baku: Elm. 2012. 305 p.
Kovalenko T.A., Adeyeva L.N. Carbon-mineral sorbent from sapropel for complex purification of waste water. Khim. Interes. Ust. Razvit. 2010. V. 18. N 2. P. 189-195 (in Russian).
Tzvetkova A.D., Akaev O.P. Research of adsorption process of copper ions on modified silicon dioxide. Vest. KGU. 2011. N 2. P. 27-30 (in Russian).
Akaev O.P., Tzvetkova A.D. Application of silicon-organic wastes as sorbents for ions of heavy metals. Zhurn. Nauch. Publik. Asp. Stud. 2009. N 12. P. 16-19 (in Russian).
Budayeva A.D., Zoltoyev E.B., Bodoyev N.B. Sorption of heavy metals ions by ammonium, sodium and potassi-um gummates. Fund. Issl. 2005. N 9. P. 112-113 (in Rus-sian).
Ivanov V.M., Polyanskov R.A., Sedova A.A. Sorption of copper (II) ions by bismuthol I immobilized on natural zeolite. Vest. Moscow Un. Ser. 2. Khimiya. 2005. V. 46. N 1. P. 61-65 (in Russian).
