ru   en  
ISSN 1999-4508 (Print)
ISSN 2686-8253 (Online)

Статья

Авторы
Липунов Игорь Николаевич, канд. хим. наук, профессор, профессор, кафедра физико-химической технологии защиты биосферы, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет», Россия, 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37; ORCID: 0000-0001-5865-2958; e-mail: lipunovin@m.usfeu.ru;
Первова Инна Геннадьевна, д-р хим. наук, доцент, директор химико-технологического института, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет», Россия, 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37; ORCID: 0000-0002-1653-8643; e-mail: pervovaig@m.usfeu.ru;
Никифоров Александр Федорович, д-р хим. наук, профессор, кафедра водного хозяйства и технологии воды, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Россия, 620049, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19; ORCID: 0000-0002-9779-9538; e-mail: a.f.nikiforov@urfu.ru;
Клепалова Ирина Андреевна, ассистент, кафедра физико-химической технологии защиты биосферы, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет», Россия, 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37; e-mail: klepalovaia@m.usfeu.ru.


Аннотация
Исследования и выбор эффективного сорбента актуальны для за- щиты водных объектов от бора. Высокое содержание бора в природных водах оказывает токсичное действие на гидробиоту в силу своей высокой биологической активности. В работе изучена динамика сорбции борной кислоты из водных растворов поликонденсационным анионитом СБ-1, синтезированным на основе моноэтаноламина и эпихлоргидрина и содержащим в своей структуре аминооксиэтильные и спиртовые функциональные группы. Методы. Показано влияние рабочей формы анионита на динамические характеристики сорбции бора из модельного водного раствора борной кислоты концентрации 0,43 моль/дм3 и производственных сточных вод концентрации 0,47 моль/дм3 при прочих равных условиях (рН = 5,0; объемная скорость пропускания раствора через слой анионита = 1,5 мл/мин∙см2; t = 20 °С). Структурные исследования по установлению формы бора в фазе анионита выполнены с помощью ИК-спектроскопического метода анализа. Динамические характеристики сорбции бора рассчитаны графическим методом из выходных кривых сорбции. Результаты. Установлено, что гидроксильная форма анионита СБ-1, в сравнении с хлор-формой, обладает сверхэквивалентной сорбцией бора как при сорбции из модельного, так и реального производственного раствора. Впервые показано, что на начальном этапе сорбция борной кислоты осуществляется по механизму хемосорбции, что приводит к образованию в фазе ионита достаточно устойчивых гидроксоборатных форм состава [В(ОН)4]–. По мере насыщения анионита, когда концентрация свободных функциональных гидроксильных групп становится мала, происходит образование в фазе анионита полиядерных форм борной кислоты состава [В4О5(ОН)4]2– путем сорбции молекул борной кислоты на свободных тетрагидроксоборат анионах. Установлено, что процесс десорбции бора с анионита осуществляется 2 н. раствором NaOH со степенью регенерации 0,995.

Ключевые слова
извлечение бора, водные объекты, сточные воды, борселективный анионит, механизм сорбции, десорбция.

Ссылка для цитирования
Липунов И.Н., Первова И.Г., Никифоров А.Ф., Клепалова И.А. Динамика сорбции борной кислоты борселективным анионитом типа СБ //Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2021. № 5. С. 112–124. DOI: 10.35567/1999-4508-2021-5-8
DOI: 10.35567/1999-4508-2021-5-8

Архив


Главный редактор

Михаил Григорьевич Морозов
канд. техн. наук, Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (Екатеринбург, Россия)