ОЧИЩЕННЯ ВОД ВІД ІОНІВ Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ СТАБІЛІЗОВАНОГО НАНОРОЗМІРНОГО НУЛЬВАЛЕНТНОГО ЗАЛІЗА

Abstract

Проблематика. Одержання сорбційних матеріалів на основі природної сировини для очищення вод від забруднення іонами важких металів є актуальним завданням сьогодення. Композити з іммобілізованими на поверхні глинистих мінералів наночастинками нульвалентного заліза демонструють достатньо високі сорбційні властивості щодо іонів деяких важких металів. Однак є тільки окремі роботи, присвячені фізико-хімічному обґрунтуванню процесів очищення стічних вод, які містять складну суміш таких забруднювачів. Мета дослідження. Вивчити фізико-хімічні закономірності очищення стічних вод від суміші іонів важких металів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) із використанням стабілізованих нанодисперсних порошків нульвалентного заліза. Методика реалізації. Дослідження фазового складу та структурно-сорбційних характеристик палигорськіту й композитів проводили методами рентгенофазового аналізу та низькотемпературної адсорбції-десорбції азоту. Ефективність видалення іонів металів силікатними матеріалами досліджували з використанням сорбційного методу. Рівноважні концентрації кожного з металів визначали методом атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою. Результати дослідження. Досліджено фізико-хімічні особливості очищення стічних вод, що містять складну суміш іонів важких металів (Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI)). Вивчено фазовий склад і структурно-сорбційні характеристики стабілізованих нанодисперсних порошків нульвалентного заліза. Експериментально підтверджено, що одержані матеріали мають значно кращі сорбційні властивості щодо вилучення важких металів із водних розчинів у порівнянні з природним палигорськітом. Проведено розрахунки ізотерм сорбції згідно з рівняннями Ленгмюра та Фрейндліха. Висновки. Встановлено, що стабілізовані нанодисперсні порошки нульвалентного заліза можуть бути успішно використані для очищення стічних вод, що містять суміш токсичних іонів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II) і Cr(VI). Показано, що ступінь очищення вод одержаними сорбентами в 3–5 разів перевищує таку для немодифікованого мінералу. Визначено суттєве підвищення величин сорбції аніонних форм Cr(VI), які важко видаляються з забруднених вод природними іонообмінниками.

Keywords

• іони важких металів
• глинисті мінерали
• стабілізоване нанорозмірне нульвалентне залізо
• очищення вод.