Русский
English
Установлены химические, минералогические, гранулометрические и структурно-морфологические характеристики бентонитовых глин Нальчикского месторождения. Элементный состав содержит В (следовые количества), Al, Si, K, Ca, Ti, Fe. Выявлено, что минералогический состав исследуемой глины сложен монтмориллонитом, клиноптилолитом и низкотемпературным тригональным кварцем. Содержание монтмориллонита 53.0 ± 1.1 масс.%. Максимальный размер частиц составляет 198.7-210.1 мкм, доля таких частиц – 0.69 масс.%. Минимальный размер частиц 0.6-0.9 мкм, доля таких частиц – 1.22 масс.%. По результатам дифференциально-термического анализа зафиксированы 4 эндоэффекта, суммарная потеря массы при прокаливании образца – 16.5 %, с учётом потери свободной воды – 9.5 масс.%. Исследованы адсорбционные характеристики анализируемого бентонита с помощью «модельных» загрязнителей – катионов никеля (II) и красителя метиленового голубого. Установлено, что изотерма адсорбции ионов никеля (II) относится к классу L типу 3, а изотерма адсорбции метиленового голубого относится к классу L типу 2 по классификации Гильса. По результатам исследования показано, что бентонитовая глина Нальчикского месторождения способна отчистить сточные воды до предельно допустимой концентрации катионных загрязнителей.
Цели: исследовать вещественный состав и адсорбционные свойства бентонитовой глины Нальчикско-го месторождения.
Методы. Для определения элементного, фазового и гранулометрического состава, применялось следу-ющее оборудование: просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100 (Jeol, Япония), дифрактометр Ultima IV (Rigaku, Япония), совмещенный анализатор ТГ/ДТГ/ДТА SDT Q600 (TA Instruments, Inc., США), анализатор размера частиц Microtrac S3500 (США), а также приборы и реактивы лабораторного назна-чения.
Результаты. Установлен минералогический состав образца глины Нальчикского месторождения; определено массовое содержание монтмориллонита. Изучен гранулометрический состав. Исследованы адсорбционные процессы образца глины по отношению к органическому красителю метиленовому голубо-му и ионам никеля (II).
Выводы. Установлен минералогический состав образца глины Нальчикского месторождения: монтмо-риллонит, клиноптилолит и низкотемпературный тригональный кварц. Содержание монтмориллонита составляет 53.0 ± 1.1 масс.%. Максимальный размер частиц фракции в исследуемом образце глины – 198.7˗210.1 мкм, доля таких частиц – 0,69 масс.%. Минимальный размер частиц фракции 0.6-0.9 мкм, доля частиц – 1.22 масс.%. Исследованы адсорбционные процессы образца глины по отношению к органическому красителю метиленовому голубому и ионам никеля (II). Показано, что глина Нальчикского месторождения способна отчистить сточные воды от указанных катионных загрязнителей до нормативных требований.
Цели: исследовать вещественный состав и адсорбционные свойства бентонитовой глины Нальчикско-го месторождения.
Методы. Для определения элементного, фазового и гранулометрического состава, применялось следу-ющее оборудование: просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100 (Jeol, Япония), дифрактометр Ultima IV (Rigaku, Япония), совмещенный анализатор ТГ/ДТГ/ДТА SDT Q600 (TA Instruments, Inc., США), анализатор размера частиц Microtrac S3500 (США), а также приборы и реактивы лабораторного назна-чения.
Результаты. Установлен минералогический состав образца глины Нальчикского месторождения; определено массовое содержание монтмориллонита. Изучен гранулометрический состав. Исследованы адсорбционные процессы образца глины по отношению к органическому красителю метиленовому голубо-му и ионам никеля (II).
Выводы. Установлен минералогический состав образца глины Нальчикского месторождения: монтмо-риллонит, клиноптилолит и низкотемпературный тригональный кварц. Содержание монтмориллонита составляет 53.0 ± 1.1 масс.%. Максимальный размер частиц фракции в исследуемом образце глины – 198.7˗210.1 мкм, доля таких частиц – 0,69 масс.%. Минимальный размер частиц фракции 0.6-0.9 мкм, доля частиц – 1.22 масс.%. Исследованы адсорбционные процессы образца глины по отношению к органическому красителю метиленовому голубому и ионам никеля (II). Показано, что глина Нальчикского месторождения способна отчистить сточные воды от указанных катионных загрязнителей до нормативных требований.
1. Sharma P., Pandey A.K., Kim S.H., Singh S.P., Chaturvedi P., Varjani S. Critical review on microbial com-munity during in-situ bioremediation of heavy metals from industrial wastewater // Environmental Technology & Innovation. 2021. Vol. 24. 101826. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101826
2. Fu Z., Xi S. The effects of heavy metals on human metabolism // Toxicology mechanisms and methods. 2020. Vol. 30. № 3. P. 167 – 176. https://doi.org/10.1080/15376516.2019.1701594
3. Showkat A., Bhat S.A., Hassan T., Majid S. Heavy metal toxicity and their harmful effects on living organ-isms–a review // International Journal of Medical Science And Diagnosis Research. 2019. Vol. 3. № 1. P. 106 – 122. https://doi.org/10.32553/JMSDR
4. Afolalu S.A., Ikumapayi O.M., Ogedengbe T.S., Kazeem R.A., Ogundipe A.T. Waste pollution, wastewater and effluent treatment methods–An overview // Materials Today: Proceedings. 2022. Vol. 62. P. 3282 – 3288. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.231
5. Crini G., Lichtfouse E. Advantages and disadvantages of techniques used for wastewater treatment // Envi-ronmental Chemistry Letters. 2019. Vol. 17. P. 145 – 155. https://doi.org/10.1007/s10311-018-0785-9
6. Чеченов А.А., Куршаева Ф.М. Особенности природопользования в Кабардино-Балкарской республике // Устойчивое развитие горных территорий. 2009. № 1. С. 7 – 13.
7. Dhar A.K., Himu H.A., Bhattacharjee M., Mostufa M.G., Parvin F. Insights on applications of bentonite clays for the removal of dyes and heavy metals from wastewater: a review // Environmental Science and Pollution Re-search. 2023. Vol. 30 (3). Р. 5440 – 5474. https://doi.org/10.1007/s11356-022-24277-x
8. Сабитов А.А., Лыгина Т.З., Аксаментов Е.В., Мирошников К.Е., Руселик Е.С., Трофимова Ф.А., Зай-нуллин И.И., Тетерин А.Н. Бентониты Северного Кавказа и перспективы их освоения // Отечественная гео-логия. 2009. № 4. С. 46 – 53.
9. Беляев Е.В. Неметаллические полезные ископаемые Северного Кавказа // Минеральные ресурсы Рос-сии. Экономика и управление. 2020. № 4-5 (173). С. 23 – 37.
10. Беляев Е.В. Минерагения Северного Кавказа // Разведка и охрана недр. 2023. № 2. С. 29 – 39.
11. Holtzer M., Bobrowski A., Grabowska B. Montmorillonite: a comparison of methods for its determination in foundry bentonites // Metalurgija. 2011. Vol. 50 (2). Р. 119 – 122.
12. García-Romero E., María Manchado E., Suárez M., García-Rivas J. Spanish bentonites: a review and new data on their geology, mineralogy, and crystal chemistry // Minerals. 2019. Vol. 9 (11). 696. P. 1 – 31. https://doi.org/10.3390/min9110696
13. Kabdrakhmanova S.K., Kerimkulova A.Z., Nauryzova S.Z., Aryp K., Shaimardan E., Kukhareva A.D., Kantay N., Beisebekov M.M., Thomas S. Bentonite-Based Composites in Medicine: Synthesis, Characterization, and Applications // Journal of Composites Science. 2025. Vol. 9 (6). 310. P. 1 – 25. https://doi.org/10.3390/jcs9060310
14. Gafoor A., Kumar S., Begum S., Rahman Z. Elimination of nickel (II) ions using various natural/modified clay minerals: A review // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 37. P. 2033 – 2040. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.07.500
15. Mohammadtaghi V., Mohd R., Jing Y., Haider M.Z., Amin M., Zahra G., Fatemeh G., Wei W., Abdul-moseen S.G., Youqing Y., Giovanni C., Gang Yu. Nickel ion removal from aqueous solutions through the adsorp-tion process: a review // Reviews in Chemical Engineering. 2021. Vol. 37. No. 6. P. 755 – 778. https://doi.org/10.1515/revce-2019-0047
16. Jock A.A., Zaini M.A.A., Surajudeen A., Aliyu El-N.U., Omeiza A.U. Surface modification of low-cost bentonite adsorbents – A review // Particulate Science and Technology. 2019. Vol. 37 (5). P. 538 – 549. https://doi.org/10.1080/02726351.2018.1438548
17. Fendi W.J., Al-Dulaimy Z.A., Jadoo S.A., Hassan D.F. Adsorption of Methylene Blue from Their Aqueous Solution // International Journal of Special Education. 2022. Vol. 37 (3). P. 16399 – 16407. https://doi.org/10.2166/WST.2016.510
18. Musah M., Azeh Y., Mathew J.T., Umar M.T., Abdulhamid Z., Muhammad A.I. Adsorption kinetics and isotherm models: a review // CaJoST. 2022. Vol. 4 (1). P. 20 – 26. https://doi.org/10.4314/cajost.v4i1.3
19. Girish C.R. Various isotherm models for multicomponent adsorption: A review // Int. J. Civ. Eng. Technol. 2017. Vol. 8 (10). P. 80 – 86.
20. Kalam S., Abu-Khamsin S.A., Kamal M.S., Patil S. Surfactant adsorption isotherms: A review // ACS omega. 2021. Vol. 6 (48). P. 32342 – 32348. https://doi.org/10.1007/s40710-023-00631-0
2. Fu Z., Xi S. The effects of heavy metals on human metabolism // Toxicology mechanisms and methods. 2020. Vol. 30. № 3. P. 167 – 176. https://doi.org/10.1080/15376516.2019.1701594
3. Showkat A., Bhat S.A., Hassan T., Majid S. Heavy metal toxicity and their harmful effects on living organ-isms–a review // International Journal of Medical Science And Diagnosis Research. 2019. Vol. 3. № 1. P. 106 – 122. https://doi.org/10.32553/JMSDR
4. Afolalu S.A., Ikumapayi O.M., Ogedengbe T.S., Kazeem R.A., Ogundipe A.T. Waste pollution, wastewater and effluent treatment methods–An overview // Materials Today: Proceedings. 2022. Vol. 62. P. 3282 – 3288. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.231
5. Crini G., Lichtfouse E. Advantages and disadvantages of techniques used for wastewater treatment // Envi-ronmental Chemistry Letters. 2019. Vol. 17. P. 145 – 155. https://doi.org/10.1007/s10311-018-0785-9
6. Чеченов А.А., Куршаева Ф.М. Особенности природопользования в Кабардино-Балкарской республике // Устойчивое развитие горных территорий. 2009. № 1. С. 7 – 13.
7. Dhar A.K., Himu H.A., Bhattacharjee M., Mostufa M.G., Parvin F. Insights on applications of bentonite clays for the removal of dyes and heavy metals from wastewater: a review // Environmental Science and Pollution Re-search. 2023. Vol. 30 (3). Р. 5440 – 5474. https://doi.org/10.1007/s11356-022-24277-x
8. Сабитов А.А., Лыгина Т.З., Аксаментов Е.В., Мирошников К.Е., Руселик Е.С., Трофимова Ф.А., Зай-нуллин И.И., Тетерин А.Н. Бентониты Северного Кавказа и перспективы их освоения // Отечественная гео-логия. 2009. № 4. С. 46 – 53.
9. Беляев Е.В. Неметаллические полезные ископаемые Северного Кавказа // Минеральные ресурсы Рос-сии. Экономика и управление. 2020. № 4-5 (173). С. 23 – 37.
10. Беляев Е.В. Минерагения Северного Кавказа // Разведка и охрана недр. 2023. № 2. С. 29 – 39.
11. Holtzer M., Bobrowski A., Grabowska B. Montmorillonite: a comparison of methods for its determination in foundry bentonites // Metalurgija. 2011. Vol. 50 (2). Р. 119 – 122.
12. García-Romero E., María Manchado E., Suárez M., García-Rivas J. Spanish bentonites: a review and new data on their geology, mineralogy, and crystal chemistry // Minerals. 2019. Vol. 9 (11). 696. P. 1 – 31. https://doi.org/10.3390/min9110696
13. Kabdrakhmanova S.K., Kerimkulova A.Z., Nauryzova S.Z., Aryp K., Shaimardan E., Kukhareva A.D., Kantay N., Beisebekov M.M., Thomas S. Bentonite-Based Composites in Medicine: Synthesis, Characterization, and Applications // Journal of Composites Science. 2025. Vol. 9 (6). 310. P. 1 – 25. https://doi.org/10.3390/jcs9060310
14. Gafoor A., Kumar S., Begum S., Rahman Z. Elimination of nickel (II) ions using various natural/modified clay minerals: A review // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 37. P. 2033 – 2040. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.07.500
15. Mohammadtaghi V., Mohd R., Jing Y., Haider M.Z., Amin M., Zahra G., Fatemeh G., Wei W., Abdul-moseen S.G., Youqing Y., Giovanni C., Gang Yu. Nickel ion removal from aqueous solutions through the adsorp-tion process: a review // Reviews in Chemical Engineering. 2021. Vol. 37. No. 6. P. 755 – 778. https://doi.org/10.1515/revce-2019-0047
16. Jock A.A., Zaini M.A.A., Surajudeen A., Aliyu El-N.U., Omeiza A.U. Surface modification of low-cost bentonite adsorbents – A review // Particulate Science and Technology. 2019. Vol. 37 (5). P. 538 – 549. https://doi.org/10.1080/02726351.2018.1438548
17. Fendi W.J., Al-Dulaimy Z.A., Jadoo S.A., Hassan D.F. Adsorption of Methylene Blue from Their Aqueous Solution // International Journal of Special Education. 2022. Vol. 37 (3). P. 16399 – 16407. https://doi.org/10.2166/WST.2016.510
18. Musah M., Azeh Y., Mathew J.T., Umar M.T., Abdulhamid Z., Muhammad A.I. Adsorption kinetics and isotherm models: a review // CaJoST. 2022. Vol. 4 (1). P. 20 – 26. https://doi.org/10.4314/cajost.v4i1.3
19. Girish C.R. Various isotherm models for multicomponent adsorption: A review // Int. J. Civ. Eng. Technol. 2017. Vol. 8 (10). P. 80 – 86.
20. Kalam S., Abu-Khamsin S.A., Kamal M.S., Patil S. Surfactant adsorption isotherms: A review // ACS omega. 2021. Vol. 6 (48). P. 32342 – 32348. https://doi.org/10.1007/s40710-023-00631-0
Везенцев А.И., Эфендиев Б.Ш., Нестерова Л.Л., Шайдорова Г.М., Вьялкин А.А. Бентонит Нальчикского месторождения и возможности его использования как катионного адсорбента // Chemical Bulletin. 2025. Том 8. № 2. 2. https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-2-2