Локтионова Е.В.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Кинетика и механизм адсорбции красителя метиленового голубого измельченной биомассой подсолнечника

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-3-78-92
Аннотация
Исследование кинетики и механизм адсорбции красителя целлюлозным сырьем. Методы. В качестве сорбента использовались отход растениеводства – измельченные стебли подсолнечника исходные и модифицированные 10% щелочью NaOH размером частиц с 1 до 2 мм. В качестве адсорбата предварительными испытаниями выбран краситель метиленовый голубой. Для определения максимальной сорбционной емкости строили изотермы адсорбции. Построены кинетические модели сорбции псевдопервого и псевдовторого порядка. С целью определения механизма процесса определяли термодина-мические константы: энергию сорбции (Е), энергию Гиббса (ΔG) и коэффициент Био (Bi).
Результаты. Максимальная сорбционная способность измельчённой биомассы стеблей подсолнечника по отношению к красителю составляет 0,52 ммоль/г для модифицированного щёлочью материала, что на 48% выше исходного сорбента (0,35 ммоль/г). Таким образом, материал СП(NaOH) показал улучшенные сорбционные свойства, и он был выбран для дальнейших кинетических исследований. Энергия сорбции рав-на 5,82 кДж/моль, что может свидетельствовать о физической адсорбции. Энергия Гиббса равна -6,3742 кДж/моль, меньше нуля, что свидетельствует о самопроизвольности данного процесса. Адсорбционное равновесие для красителя МГ наступает через 120 минут, кинетическая кривая имеет плавный характер. Коэффициент Био равен 1,812, следовательно, процесс адсорбции лимитируется смешанной диффузией.
Выводы. Анализ полученных данных позволил определить коэффициент Био, отражающий протекание адсорбции МГ по смешанно – диффузионному механизму во всём временном диапазоне адсорбции. Это указывает на сложный характер процесса адсорбции МГ и подтверждает важность учёта различных факторов, влияющих на этот процесс, при разработке методов очистки водных сред от органических загрязнителей.
PDF

ОЧИСТКА МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ЛИПИДНОГО КОНЦЕНТРАТА ПОЛУЧЕННОГО ИЗ ЛИЧИНОК МУХИ HERMETIA ILLUCENS

Аннотация
Работа посвящена исследованию возможности очистки сточных вод производства липидного концентрата (масла), полученного на основе личинок мухи «Черная львинка» (Hermetia Illucens). Очистка маслосодержащих сточных вод представляет собой непростую задачу ввиду специфики свойств и состояния масел, содержащихся в таких сточных водах. Как правило, сточные воды, содержащие жиры и масла, имеют высокую химическую потребность в кислороде (ХПК), биологическую потребность в кислороде (БПК), большое количество взвешенных веществ, масла, жиров, фосфатов и сульфатов. Для очистки подобных сточных вод используют разнообразные физико-химические способы. Однако поиск не-дорогих эффективных материалов для извлечения масел из водных сред является актуальной задачей.
Для очистки использовали измельченные плоды платана – лиственного дерева, широко распространен-ного в южной полосе Российской Федерации. Очистке подвергали модельные эмульсии, содержащие масло личинок «Черная львинка». Исследовано влияние на эффективность очистки таких факторов, как доза добавляемой биомассы плодов платана (ПП), длительность взаимодействия ПП с эмульсией, pHсреды. Установлено, что высокая эффективность очистки достигается при дозе ПП 1 г на 100 см3; pH =4; дли-тельности контакта не менее 10 минут.
PDF

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КРАСИТЕЛЯ КОНГО КРАСНЫЙ ИЗ МОДЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Аннотация
Результаты исследования по сорбционной очистке модельных водных сред, содержащих краситель Конго красный, с использованием в качестве сорбционного материала отхода растениеводства показали, что максимальная сорбционная емкость биомассы составляет 0,37 ммоль/ . Представлены данные электронной микроскопии и результаты исследований физико-химических и сорбционных свойств нового растительного сорбционного материала, полученного из стеблей подсолнечника (Heliánthus ánnuus). Обработка данных, показала, что полученная изотерма адсорбции красителя Конго красный относится к изотермам пятого типа по классификации Брунауэра, Деминга, Деминга и Теллера (БДДТ) или S-типу, со-гласно классификации Гильса. При этом процесс адсорбции наиболее точно описывается моделью Фрейндлиха, процесс протекает на гетерогенной поверхности сорбционного материала.
PDF