11.06.2019 00:38

Очистка водных растворов от ионов меди при помощи модифицированных белковых сорбентов

Очистка водных растворов от ионов меди при помощи модифицированных белковых сорбентов

Рациональное использование водных ресурсов является одной из актуальных задач экологии, в решении которых большая роль отводится очистке сточных вод различных производств. При этом особое значение имеет контроль за содержанием тяжелых металлов, являющихся одними из наиболее опасных в биологическом отношении компонентами природных вод. Необходимо помнить, что во всех превращениях, происходящих в окружающей среде с различными веществами, металлы не исчезают, а вступают в различные взаимодействия, включающие и получение водорастворимых соединений. Это затрудняет очистку от них водных объектов наиболее распространенными методами: коагуляцией, флотацией, фильтрованием и биохимической очисткой. Поэтому сорбционная очистка вод от металлов является наиболее действенным способом, позволяющим не только обезвредить промышленные стоки, но и вернуть в производство очищенную воду и ценные компоненты.

Обнаружено, что сорбционными свойствами обладает и шерсть. В качестве наиболее предпочтительных центров сорбции, способных связывать ионы меди в условиях эксперимента, рассматриваются карбоксильные группы глутаминовой и аспарагиновой кислот кератина шерсти.

Целью настоящей работы является разработка сорбента путем химического модифицирования шерстяного волокна для очистки водных растворов от ионов меди (II).

Выбор модифицирующих реагентов (метакриловой и 2-пропен-гидроксамовой кислот) был основан на предположении о возможности введения в структуру волокон шерсти -SH- групп и тем самым увеличения их числа в кератине. Как известно из литературных источников данные группы активно взаимодействуют с ионами Cu2+.

Способ модификации кератина шерсти с помощью синтеза привитых сополимеров основан на реакции свободнорадикальной полимеризации. В результате реакции образуется со¬полимер, у которого основная цепь макромолекулы состоит из полипептидной цепи, к звеньям которого привиты боковые цепи, состоящие из структурных единиц другого полимера:

Были определены равновесно-кинетические характеристики полученных модифицированных образцов. Выяснено, что время достижения сорбционного равновесия при использовании модифицированного сорбента не изменяется и составляет 75 минут.

Установлено, что степень извлечения ионов Cu(II) модифицированным шерстяным волокном из растворов с концентрацией ионов меди 1,5-10-4 моль/л возрастает при использовании модифицирующих агентов в ряду: метакриловая кислота (76,4 %) < 2-пропен-гидроксамовая кислота (83,7 %).

Экспериментальные изотермы сорбции ионов меди кератином шерсти хорошо аппроксимируются в рамках модели Ленгмюра. Значения предельной сорбционной емкости, полученные при обработке изотерм сорбции в линейной форме уравнения, свидетельствуют, что данные сорбенты обладают сравнительно высокой связывающей способностью по отношению к ионам меди. Величина предельной сорбции у модифицированных сорбентов увеличивается в 3 раза по сравнению с исходным образцом.

Дымова Т.А.

Очистка водных растворов от ионов меди при помощи модифицированных белковых сорбентов

Опубликовано 11.06.2019 00:38 | Просмотров: 150 | Блог » RSS


Рекомендуем: