Изучение возможности синтеза стабильного субмикронного диоксида олова и его применения для сорбционного извлечения свинца(II) и кадмия(II)

Р.Р. Ильясова; И.А.  Массалимов; А.Г.  Мустафин

doi:10.25514/CHS.2021.1.19005

Р.Р. Ильясова Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования Башкирский государственный университет, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0001-6255-6336
И.А. Массалимов Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования Башкирский государственный университет, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0002-4789-9469
А.Г. Мустафин Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования Башкирский государственный университет, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0002-8342-8787

DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2021.1.19005

Ключевые слова: сорбция, тяжелые металлы, частицы субмикронного размера, стабилизатор размера частиц.

Аннотация

Исследована возможность химического синтеза субмикронного диоксида олова с размером частиц 3-5 мкм, и изучены сорбционные свойства полученного материала по отношению к ионам свинца(II) и кадмия(II). Показана возможность использования 10%-ого глицерина в качестве стабилизатора размера частиц полученного диоксида олова в соотношении 1 : 1000 к объему реакционной смеси в системе Sn(SO₄)₂– NaOH - С₃Н₈О₃. Установлено, что сорбция изученных ионов металлов частицами субмикронного диоксида олова описывается моделью Ленгмюра. Оптимизация условий сорбции позволила достичь высокой сорбционной активности субмикронного диоксида олова по отношению к указанным ионам – свинца(II) 97% и кадмия(II) 77%. Выявлена более высокая сорбционная эффективность субмикронного диоксида олова по сравнению с аналогичными характеристиками, приведенными в литературе.

Литература

Davydov S. L., Tarasov V. I. (2002). Heavy metals as supertoxicants of the XXI century. M.: RUDN. (in Russ.)

Ilyasova R. R., Saptarov Yu. N., Knyazeva O. A., Sapatrova L. M., Kogina E. N. (2018). Determination of heavy metal ions by atomic absorption spectrometry in blood plasma during intoxication with copper-zinc pyrite ore. Bulletin of the Bashkir University. 23(2), 316‒322. https://doi.org/10.33184/bulletin-bsu-2018.2.11. (in Russ.)

Ilyasova R. R., Saparova L. M., Kogina E. N., Sattarov Yu. N., Nasibullin A. D. Karimova G. I. Yurasov, A. Y. (2019). Determination of heavy metals in mineralizate biological objects by the method of atomic absorption spectrometry. Bulletin of the Bashkir University. 24(1), 76‒80. https://doi.org/10.33184/bulletin-bsu-2019.1.13 (in Russ.)

Moore J., Ramamoorthy S. (1987). Heavy metals in natural waters. M.: World.

Requirements for the quality of drinking water (SanPiN 2.1.4.1074-01). http://water2you.ru/n-docs/pdk_sanpin/ (accessed 26.02.2021) (in Russ.)

Bespamyatnov G. P., Krotov Yu. A. (1985). Maximum permissible concentrations of chemicals in the environment. Guide. L.: Chemistry. (in Russ.)

Dolina L. F. (2008). Modern equipment and technologies for wastewater treatment from heavy metal salts. Dnipropetrovsk: The Continent. (in Russ.)

Borilo L. P., Petrovskaya T. S., Lyutova E. S. (2014). Synthesis and properties of thin films based on the phases of the SiO2–P2O5–CaO system. Inorganic materials. 8, 874‒880. https://doi.org/10.7868/s0002337x14080053 (in Russ.)

Zima T. (2017). Synthesis and research of three-dimensional flower-like structures based on tin dioxide. Inorganic materials. 12, 1311. https://doi.org/10.7868/s0002337x17120090 (in Russ.)

Ryaguzov A. P., Nemkaeva R. R., Huseynov N. R. (2018). Influence of tin synthesis conditions and nanoparticles on the structure and properties of composite thin films a-C: H. Physics and engineering of semiconductors. 10, 1207–1259. https://doi.org/10.21883/ftp.2018.10.46463.8785 (in Russ.)

Maksimova N. K., Biryukov A. A., Sevastyanov Yu. A., Chernikov E. V. (2020). Structure and properties of hydrogen sulfide sensors based on thin tin dioxide films. Journal of Applied Chemistry. 93(3), 414‒424. https://doi.org/10.31857/s0044461820030147.

Lidin R. A. Chemical properties of inorganic substances. (2000). M.: Chemistry.

Rovenskiy B. V. (2008). Laboratory workshop on general and biophysical chemistry. Moscow: The science.

PNDF 16.1:2:2.2:2.3.78-2013. Method of measuring the mass fraction of mobile forms of metals: copper, zinc, lead, cadmium, manganese, nickel, cobalt, chromium in samples of soils, soils, bottom sediments, sediments, and wastewater by atomic absorption spectrometry (2013). http://standartgost.ru/g/%D0%9F%D0%9D%D0%94_%D0%A4_16.1:2:2.2:2. 3.78-2013 (accessed 26.02.2021) (in Russ.)

Stumm W., Huang C.P., Jenkins S.R. (1970) Specific chemical interactions affecting the stability of dispersed systems. Croat. Chim. Acta. 42, 223‒244.

Kaplaushenko A. G., Pryakhin O. R., Varinsky B. O., Yurchenko I. O., Shcherbak M. O., Samelyuk Yu. G., Kucheryaviy Yu. M., Gulina E. S. (2016). Physical and chemical properties of dispersive systems. Zaporozhye: ZSMU. (in Russ.)

Grover V.A., Hu J.A, Shipley H.J. (2012). Adsorption and desorption of bivalent metals to hematite nanoparticles Environ. Toxicol. Chem. 31, 86‒92. https://doi.org/10.1002/etc.712

Shipley H.J., Engates R.E., Grover V.A. (2013). Removal of Pb(II), Cd(II), Cu(II), and Zn(II) by hematite nanoparticles: effect of sorbent concentration, pH, temperature, and exhaustion. Environ. Sci, Pollut. Res. 20, 1727‒1736.

All-Saad K.A., Amr M.A., Hadi D.T. (2012). Arab. J. Nuclear Sci. a. Applications. 45(2), 335‒346.