Очистка растворов от ионов никеля(II) при использовании в качестве коагулянта сульфата железа(II)

  • О.Д. Линников Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0003-3919-3930
  • И.В. Родина Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0003-2071-4863
Ключевые слова: коагулянты, сульфат железа(II), никель, соосаждение, сорбция, уравнение Ленгмюра

Аннотация

Представлены результаты по исследованию возможности использования коагулянта сульфата железа(II) для очистки загрязненных растворов не только от нерастворимых грубодисперсных и коллоидных примесей, но также и от присутствующих в них ионов никеля(II). Исследования были проведены при комнатной температуре на модельном растворе сульфата натрия (400 мг/л), имитирующем загрязненные природные и сточные воды. Установлено, что удаление ионов никеля из модельного раствора образующимся в нем осадком гидроксида железа(III) при рН=8 с удовлетворительной точностью описывается изотермой Фрейндлиха и уравнением Ленгмюра для мономолекулярной адсорбции. Найденная величина сорбционной емкости гидроксида железа(III) по отношению к ионам никеля составляет 833,4 мг/г, что значительно превосходит аналогичные сорбционные емкости многих минеральных и угольных сорбентов. Полученные данные позволяют подбирать требуемую концентрацию коагулянта FeSO4 для достижения заданной глубины очистки загрязненных растворов от ионов никеля.

Литература

Babenko E.D. (1977). Water purification with coagulants. M.: Nauka. (in Russ)

Draginsky V.L., Alekseeva L.P., Getmantsev S.V. (2005). Coagulation in natural water purification technology. M.: Nauchn. izd. (in Russ.).

Kachalova G.S. (2019). Coagulation and sorption wastewater treatment. Voda i ekologiya: Problemy i resheniya = Water and Ecology: Problems and Solutions, 2(78), 32‒39. (in Russ) https://doi:10.23968/2305-3488.2019.24.2.32-39

Boikova T.E., Bogdanovich N.I., Vorontsov K.B., Mauricheva T.S., Dolgoborodova S.N., Korotky V.P. (2019). Application of iron (III) sulfate as a coagulant in water treatment in the pulp and paper industry. Ekologiya i promyshlennost' Rossii = Ecology and industry of Russia, 23(2), 30‒35. (in Russ.) https://doi:10.18412/1816-0395-2019-02-30-35

Linnikov O.D., Rodina I.V., Aksenov V.I., Nikulin V.A., Pecura S.S. (2009). Comparison of the coagulating activity of aluminum and iron-containing reagents. Vodosnabzheniye i sanitarnaya tekhnika = Water supply and sanitary engineering, №12, 38‒41. (in Russ.)

Chalyy V.P. (1972). Metal hydroxides. Kiev: Naukova Dumka. (in Russ.)

Kleschev D.G., Sheikman A.I., Pletnev R.N. (1990). Influence of the environment on phase and chemical transformations in dispersed systems. Sverdlovsk: Ural Branch of the USSR Academy of Sciences. (in Russ.)

Jambor J.L., Dutrizac J.E. (1998). Occurence and Constitution of Natural and Synthetic Ferrihydrite, a Widespread Iron Oxyhydroxide. Chem. Rev., 98(7), 2549-2585.

Melikhov I.V., Komarov V.F., Nazirmadov B. (1986). Electron microscopic study of the mechanism of the precipitation of iron hydroxide. Zhurnal fizicheskoy khimii = Russian Journal of Physical Chemistry, 60 (7), 1653‒1657. (in Russ.)

Pechenyuk S.I. (1992). The current state of research on the sorption of inorganic compounds from aqueous solutions by oxyhydroxides. Uspekhi khimii = Russian Chemical Reviews, 61(4), 711-733. (in Russ.).

Yang R., Tao J., Huang Q., Tie B., Lei M., Yang Y., Du H. (2019). Co-adsorption of Cd(II) and Sb(III) by ferrihydrite: a combined XPS and ITC study. Journal of Soil and Sediments. 19, 1319‒1327. http://doi.org/10.1007/s11368-018-2140-y

Frolova S.I., Kozlova G.A., Khodyashev N.B. (2011). Purification of technogenic waste water with iron oxyhydrates. Vestnik permskogo universiteta = Perm University Bulletin, 2(2), 60-87. (in Russ.).

Esmadi F., Simm J. (1995). Sorption of cobalt(II) by amorphous ferric hydroxide. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 104, 265‒270.

Lurie Yu.Yu. (1989). Analytical Chemistry Handbook. Moscow. Chemistry. (in Russ)

Novikov Yu.V., Lastochkin K.O., Boldina Z.N. (1990). Methods for studying the quality of water in reservoirs. Ed. 2nd, supplemented and revised. M.: Medicine. (in Russ.).

Linnikov O.D. (2021). Regularities of the sorption of chromium(VI) ions by magnetite (review). Fizikokhimiya poverkhnosti i zashchita materialov = Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 57(2), 115‒140. (in Russ.) https://doi.org/10.31857/S0044185621020078

Frolov Yu.G. (1982). Colloidal chemistry course (Surface phenomena and dispersed systems). M.: Chemistry. (in Russ.).

Linnikov O.D., Rodina I.V. (2020). Sorption of nickel(II) ions by the filtering mineral material MS. Khimicheskaya tekhnologiya = Chemical Technology, 21 (5), 199‒204. (in Russ) https://doi.org/10.31044/1684-5811-2020-21-5-199-204

Fominykh I.M. Sorption treatment of wastewater from heavy metals with materials based on siliceous rocks. (Ph.D. dissertation, theses). Ekaterinburg: Ural Federal University, 2006. (in Russ.).

Gimaeva A.R., Valinurova E.R., Igdavletova D.K., Kudasheva F.Kh. (2011). Sorption of heavy metal ions from water by activated carbon sorbents. Sorbtsionnyye i khromatograficheskiye protsessy = Sorption and chromatography processes, 11(3), 350‒356. (in Russ) http://www.sorpchrom.vsu.ru/articles/20110309.pdf

Sivrikaya S., Albayrak S., Imamoglu M., Gundogdu A. et al. (2012). Dehydrated hazelnut husk carbon: a novel sorbent for removal of Ni(II) ions from aqueous solution. Desalination and water treatment, 50, 2‒13. https://doi.org/10.1080/19443994.2012.708234

Krasil’nikov V.N., Linnikov O.D., Gyrdasova O.I., Rodina I.V., Tyutyunnik A.P., Baklanova I.V., Polyakov E.V., Khlebnikov N.A., Tarakina N.V. (2020). Synthesis of nanostructured carbon materials with different morphology of aggregates and their sorption properties with respect to nickel(II) ions. Solid state Sciences, 108, 106429. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2020.106429

Опубликован
2021-06-15
Как цитировать
Линников, О., & Родина, И. (2021). Очистка растворов от ионов никеля(II) при использовании в качестве коагулянта сульфата железа(II). Химическая безопасность, 5(1), 37 - 49. https://doi.org/10.25514/CHS.2021.1.19002
Раздел
Технологии ликвидации источников химической опасности