1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Химия твердого топлива
  4. № 5, 2023

Химия твердого топлива, 2023, № 5, стр. 5-14

Сорбция гуминовыми веществами ионов металлов из водных растворов

З. Р. Исмагилов 1, *, В. Г. Смирнов 1, **, Н. В. Малышенко 1, ***, С. И. Жеребцов 1, ****

1 ФИЦ угля и углехимии СО РАН
650000 Кемерово, Россия

* E-mail: zinfer1@mail.ru
** E-mail: smirnovvg@mail.ru
*** E-mail: profkemsc@yandex.ru
**** E-mail: sizh@yandex.ru

Поступила в редакцию 27.06.2023
После доработки 07.07.2023
Принята к публикации 07.07.2023

Аннотация

Гуминовые вещества (ГВ), извлекаемые из бурого угля, торфа и других источников, рассматриваются как эффективный и доступный сорбент, используемый для улавливания и связывания ионов тяжелых металлов, опасных для окружающей среды. В представленной статье выполнен обзор современных работ по данной тематике. Описаны типичные структурные характеристики и свойства ГВ, способы их извлечения из бурого угля, торфа, болотных вод и других сред, а также приведены количественные результаты широкого спектра экспериментов по сорбции ионов металлов ГВ. Значительные колебания в измеренной сорбционной емкости ГВ в разных экспериментах, вероятно, возникают не столько из-за вариаций элементного состава и структуры ГВ, извлеченных из разных источников, а связаны с условиями проведения экспериментов, такими как кислотность раствора pH, ионная сила, концентрация ионов металлов и концентрация ГВ в растворе. По порядку величины максимальная сорбционная емкость ГВ сравнима с суммарной концентрацией поверхностных карбоксильных и гидроксильных групп и составляет несколько мили молей ионов металла на грамм ГВ.

Ключевые слова: Гуминовые вещества, гуминовые кислоты, фульвокислоты, сорбция, ионы тяжелых металлов

Список литературы

  1. Перминова И.В. Анализ, классификация и прогноз свойств гумусовых кислот // Дисс. … д.-ра хим. наук, М.: МГУ, 2000. 359 с.

  2. Русьянова Н.Д. Углехимия. М.: Физматлит, 2000. 316 с.

  3. Лиштван И.И. и др. Физика и химия торфа. М.: Недра, 1989. 304 с.

  4. Qiu J.-W., Tang X., Zheng Ch., Li Ya., Huang Ya. // Marine Environmental Res. 2007. V. 64. P. 563. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2007.06.001

  5. Yang T., Hodson M.E. // Environmental Sci. and Pollution Res. 2018. V. 25. P. 15873. https://doi.org/10.1007/s11356-018-1836-2

  6. Gong G., Li Z., Zhang Y., Ma L., Wang Z., Li R., Liang S., Lu S., Ma L. // J. Molecular Struct. 2022. V. 1260. P. 132766. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.132766

  7. Lu X.Q., Johnson W.D. // Sci. Total Environment. 1997. V. 203. P. 199–. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(97)00141-1

  8. Жеребцов С.И., Малышенко Н.В., Брюховецкая Л.В., Лырщиков С.Ю., Исмагилов З.Р. // ХТТ. 2015. № 5. С. 30. https://doi.org/10.7868/S0023117715050114

  9. Малышенко Н.В., Жеребцов С.И., Смотрина О.В., Брюховецкая Л.В., Исмагилов З.Р. // ХИУР. 2015. Т. 23. № 4. С. 451. https://doi.org/10.15372/KhUR20150415

  10. Gondar D., Lopez R., Fiol S., Antelo J.M., Arce F. // Geoderma. 2005. V. 126. P. 367. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.10.006

  11. Yabuta H., Fukushima M., Kawasaki M., Tanaka F., Kobayashi T., Tatsumi K. // Organю Geochem. 2008. V. 39. P. 1319. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2008.05.007

  12. Du Q., Sun Zh., Forsling W., Tang H. // Wat. Res. 1999. V. 33. № 3. P. 693. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(98)00263-2

  13. Yang T., Hodson M.E. // Sciю Total Environment. 2018. V. 635. P. 1036. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.176

  14. Martyniuk H., Wieckowska Ja. // Fuel Proc. Technol. 2003. V. 84. P. 23. https://doi.org/10.1016/S0378-3820(02)00246-1

  15. Alvarez-Puebla R.A., Valenzuela-Calahorro C., Garrido J.J. // Langmuir. 2004. V. 20. P. 3657. https://doi.org/10.1021/la0363231

  16. Paul A., Stosser R., Zehl A., Zwirmann E., Vogt R., Steinberg C. // Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 5897. https://doi.org/10.1021/es060742d

  17. Fakour H., Lin T.-F. // J. Hazardous Materials. 2014. V. 279. P. 569. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.07.039

  18. Chen Y., Senesi N., Schnitzer M. // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1977. V. 41. № 2. P. 352. https://doi.org/10.2136/sssaj1977.03615995004100020037x

  19. Palmer N.E., Wandruszka R. // Environ Sci Pollut Res. 2010. V. 17. P. 1362. https://doi.org/10.1007/s11356-010-0322-2

  20. IHSS, 2022. https://humic-substances.org

  21. Swift R.S. Organic matter characterization (Chapter 35). In: D. L. Sparks (Eds.) Methods of soil analysis. Part 3. Chemical methods / Soil Sci. Soc. Amer. Book Ser. 5. Madison, WI. 1996. P. 1018.

  22. Малышенко Н.В., Жеребцов С.И., Вотолин К.С., Захаров Н.С., Шпакодраев К.М., Исмагилов З.Р. // Химия в интересах устойчивого развития. 2022. Т. 30. С. 526. https://doi.org/10.15372/KhUR2022410

  23. Thurman E.M., Malcolm R.L. // Environmental Sci. Technol. 1981. V. 15. № 4. P. 463. https://doi.org/10.1021/es00086a012

  24. Жеребцов С.И., Малышенко Н.В., Смотрина О.В., Брюховецкая Л.В., Исмагилов З.Р. // ХИУР. 2016. Т. 24. № 3. С. 399. https://doi.org/10.15372/KhUR20160316

  25. Новикова Л.Н., Эрдэнэчимэг Р., Пурэвсурэн Б., Вакульская Т.И., Кушнарёв Д.Ф., Рохин А.В. // ХТТ. 2010. № 2. С. 14.

  26. Havelcova M., Mizera J., Sykorova I., Pekar M. // J. Hazardous Materials. 2009. V. 161. P. 559. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.03.136

  27. Barriquello M.F., Saab S.C., Filhoc N.C., Martin-Netod L. // J. Braz. Chem. Soc. 2010. V. 21. № 12. P. 2302. https://doi.org/10.1590/S0103-50532010001200018

  28. Gomes de Melo B.A., Motta F.L., Andrade Santana M.H. // Mater. Sci. Enging. C. 2016. V. 62. P. 967. https://doi.org/10.1016/j.msec.2015.12.001

  29. Будаева А.Д., Золтоев Е.В., Хантургаева Г.И., Жамбалова Б.С. // ХИУР. 2008. Т. 16. С. 143.

  30. Gondar D., López R., Fiol S., Antelo J.M., Arce F. // Geoderma. 2006. V. 135. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2005.12.003

  31. Erdogan S., Baysal A., Akba O., Hamamci C. // Polish J. Environ. Stud. 2007. V. 16. № 5. P. 671.

  32. Ferreira J.A., Nascimento O.R., Martin-Neto L. // Environmental Sci. Technol. 2001. V. 35. № 4. P. 761. https://doi.org/10.1021/es0010251

  33. Wershaw R.L. // Environmental Health Perspectives. 1989. V. 83. P. 191. https://doi.org/10.1289/ehp.8983191

  34. Gu Zh., Wang Xi., Gu Xu., Cheng J., Wang L., Dai L., Cao M. // Talanta. 2001. V. 53. P. 1163. https://doi.org/10.1016/s0039-9140(00)00606-8

  35. Merdy P., Guillon E., Aplincourt M. // New J. Chem. 2002. V. 26. P. 1638. https://doi.org/10.1039/b206352b

  36. Zhao P., Zhanbin Huang Zh., Wang P., Wang An. // J. Mol. Liquids. 2023. V. 369. P. 120875. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.120875

  37. Arslan G., Edebali S., Pehlivan E. // Desalination. 2010. V. 255. P. 117. https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.01.006

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Химия твердого топлива

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал