ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ МАГНИТНЫХ СОРБЕНТОВ

Екатерина Николаевна Казимирская

doi:10.36773/1818-1112-2025-138-3-159-163

Авторы

Екатерина Николаевна Казимирская УО «Белорусский государственный технологический университет» https://orcid.org/0009-0004-0813-6065

DOI:

https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-138-3-159-163

Ключевые слова:

железосодержащий отход, сырье, переработка, метод, повторное использование

Аннотация

Обеспечение экологической безопасности и создание благоприятной окружающей среды является одним из направлений Национальной стратегии устойчивого социально- экономического развития Республики Беларусь на период до 2030 года. Одним из методов обеспечения реабилитации загрязненных и иных экологически дестабилизированных территорий является применение сорбентов. В качестве перспективных сорбентов в последнее время рассматривают магнитные сорбенты, объединяющие в себе высокие сорбционные и магнитные свойства. Последние позволяют контролировать перемещение сорбента в обрабатываемой среде.

В работе представлены результаты исследования свойств поверхности сорбционных материалов (магнитных сорбентов), полученных из железосодержащих отходов производства, композиционных магнитных сорбентов, полученных на основе частиц активированного угля и магнитных сорбентов, и исходных частиц активированного угля. Методом сканирующей электронной микроскопии определены размеры полученных частиц, а также элементный состав. Методом рН-метрии проведена оценка интегральной кислотности поверхности полученных образцов сорбентов, а также исходных частиц активированного угля. Исследованы кислотно-основные свойства поверхности полученных образцов спектрофотометрическим методом с помощью индикаторов Гаммета. Проведена идентификация поверхностных центров исследуемых материалов путем сопоставления значений констант pKa, соответствующих пикам, с известными константами ионизации функциональных групп. Титрованием по методу Боэма определено количество обнаруженных функциональных групп. Установлено, что сорбент КМС-105 обладает более высокой адсорбционной активностью к широкому кругу органических соединений, в сравнении с материалами из которых данный сорбент был получен, что свидетельствует о синергетическом усилении сорбционных свойств полученного КМС-105. На основании полученных результатов приведен механизм сорбции органических соединений исследуемыми сорбентами, а также сделан вывод о типе загрязняющих веществ, адсорбция которых полученными материалами будет наиболее эффективной и целесообразной.

Биография автора

Екатерина Николаевна Казимирская, УО «Белорусский государственный технологический университет»

Аспирант кафедры промышленной экологии Белорусского государственного технологического университета, г. Минск, Беларусь.

Библиографические ссылки

Реестры объектов по использованию, хранению, захоронению и обезвреживанию отходов. – URL: https://www.ecoinfo.by/wp-content/uploads/2025/06/Реестр-объектов-по-использованию-отходов-часть-Ι-1.pdf (дата обращения: 08.07.2025).

Self-endowed magnetic photocatalysts derived from iron-rich sludge and its recycling in photocatalytic process for tetracycline degradation / X. Liu, H. Wang, Ch. Wang [et al.] // Bioresource Technology. – 2024. – V. 395. – P. 146–151.

Соколов, Л. И. Получение железосодержащего коагулянта из отходов шлифовального производства / Л. И. Соколов, К. Л. Соколов // Системные технологии. – 2023. – Т. 4, № 49. – С. 154–160.

Федосеев, В. Б. Переработка железосодержащих пылевидных отходов металлургического производство в пигмент для окраски строительных материалов / В. Б. Федосеев, А. Д. Зорин, Е. Н. Федосеева [и др.] // Бутлеровские сообщения. – 2013. – Т. 42, № 9. – С. 94–102.

Шаматов, С. А. Получение сульфата натрия и железооксидного пигмента на основе железного купороса / С. А. Шаматов, И. У. Рахманов // Scientific journal impact factor. – 2021. – Vol.1, Iss. 4. – P. 1478–1482.

Novel approach to recycling of steel swarf using hydrometallurgy / T. Ottink, N. Vieceli, M. Foreman, M. Petranikova // Resources, Conservation and Recycling. – 2022. – V. 185. – P. 235–241.

Казимирская, Е. Н. Влияние температурной обработки на физико-химические характеристики магнитных сорбентов, полученных из отходов производства / Е. Н. Казимирская, А. В. Лихачева // Вестник БрГТУ. – 2024. – № 2(134). – С.112–115.

Massart, R. Preparation of aqueous magnetic liquids in alkaline and acidic media / R. Massart // IEEE transactions on magnetic. – 1981. – Vol. 17, Iss. 2. – P. 1247–1248.

Комиссаренков, А. А. Сорбционные технологии. Определение свойств сорбентов: учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы / А. А. Комиссаренков, О. В. Федорова. – СПб. : СПбГТУРП, 2015. – 44 с.

Исследование распределения центров адсорбции индикаторным методом на примере оксида цинка / Н. Д. Якушова, Н. А. Пронин, М. М. Сычев [и др.] // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». – 2018. – Т. 1. – С. 234–236.

Исследование кислотно-основных свойств поверхности оксида цинка / Н. Д. Якушова, И. А. Пронин, М. М. Сычев [и др.] // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». – 2018. – Т. 2. – С. 113–114.

Surface oxides of carbon / H. P. Boehm, E. Diehl, W. Heck, R. Sappok // Angewandte Chemie International Edition. – 1964. – Vol. 3(11). – P. 669–677.

Шаров, А. В. Кислотно-основные и комплексообразующие свойства поверхности различных типов аминированных углей / А. В. Шаров, Р. Р. Бикмухаметова, О. В. Филистеев // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2015. – Т. 15, Вып. 2. – С. 243–250.

Моррисон, С. Химическая физика поверхности твердого тела / С. Моррисон. – М. : Изд. «Мир», 1980. – 488 c.

Кузин, Е. Н. Комплексные титансодержащие реагенты. Синтез и применение : дисс. докт. техн. наук / Е. Н. Кузин. – М., 2024. – 391 с.

Кислотно-основные свойства аморфного диоксида кремния из соломы и шелухи риса / О. Д. Арефьева, П. Д. Пироговская, А. Е. Панасенко [и др.] // Химия растительного сырья. – 2021. – № 1. – С. 327–335.

Слижов, Ю. Г. Кислотно основные свойства поверхности газохроматографических сорбентов, модифицированных ацетилацетонатами металлов / Ю. Г. Слижов, Т. Н. Матвеева, Т. С. Минакова // Журнал физической химии. – 2012. – Т. 86, № 3. – С. 534–538.

Агрегация наночастиц Al и Al2O3 в водных растворах низкомолекулярных карбоновых кислот / А. Ю. Годымчук, Ю. В. Папина, Н. И. Каракчиева, Д. В. Кузнецов // Вестник Томского государственного университета. Химия. – 2021. – № 24. – С. 27–39.

Аронбаев, С. Д. Потенциометрическое определение констант ионизации функциональных активных групп биополимеров клеточных стенок пивоваренных дрожжей / С. Д. Аронбаев, А. М. Насимов, Д. М. Аронбаев // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. – 2014. – № 9–10. – С. 174–177.

Нечипоренко, А. П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердофазных систем. Индикаторный метод: учебное пособие / А. П. Нечипоренко. – СПб. : Издательство «Лань», 2021. – 284 с.