CC BY
429
A UNiVERSUM:
ЛЛ ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ БИОСОРБЕНТОМ НА ОСНОВЕ КЛЕТОЧНЫХ СТЕНОК ДРОЖЖЕЙ, ИММОБИЛИЗОВАННЫХ В Са-АЛЬГИНАТНЫЙ ГЕЛЬ В СТАТИЧЕСКОМ И ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМАХ
Аронбаев Сергей Дмитриевич
старший научный сотрудник, химический факультет, Самаркандский государственный университет, 140104, Узбекистан, г. Самарканд, Университетский булъвар,15
E-mail: diron51 @mail. ru
STUDY OF HEAVY-METAL IONS SORPTION BY BIOSORBENT BASED ON CELL WALLS OF YEAST IMMOBILIZED INTO Ca-ALGINATE GEL
IN STATIC AND DYNAMIC MODES
Sergey Aronbaev
Senior Research Scientist, Faculty of Chemistry,
Samarkand State University, 140104, Uzbekistan, Samarkand, University Boulevard, 15
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты исследования по биосорбции ионов тяжелых металлов из водных растворов биосорбентами на основе иммобилизованных в кальций альгинатный гель клеточных стенок дрожжей. На примере биосорбции ионов свинца, кадмия и меди показаны условия биосорбции этих ионов в статическом и динамическом режимах. Изучено влияние иммобилизации биомассы клеточных стенок дрожжей в Са-альгинатный гель на эффективность сорбции ионов тяжелых металлов. Установлено снижение сорбционной емкости и эффективности сорбции Са-альгинатными биосорбентами, по сравнению с нативными сорбентами на основе клеточных стенок дрожжей.
Аронбаев С.Д. Изучение сорбции ионов тяжелых металлов биосорбентом на основе клеточных стенок дрожжей, иммобилизованных в Са-альгинатный гель в статическом и динамическом режимах // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2016. № 6 (24) . URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/325 5
Показано, что в динамическом режиме сорбции полная обменная емкости биосорбента для ионов свинца существенно выше, чем для ионов меди и кадмия. Установлено, что для осуществления оптимальных условий сорбции указанных ионов скорость подачи раствора для ионов свинца находится в диапазоне 2-5 мл/мин, а для ионов кадмия и меди - 1-2 мл/мин.
Изучена возможность кислотной регенерации и повторного использования биосорбента. Установлено, что в статическом режиме полная десорбция указанных ионов осуществляется 0,1 М раствором HCl в течение 10-15 минут. Отмечается снижение эффективности биосорбции указанных ионов в зависимости от количества циклов сорбция - десорбция.
ABSTRACT
The article presents research results on heavy-metal ions biosorption from aqueous solutions by biosorbents based on immobilized in calcium alginate gel of yeast cell walls. Based on examples of biosorption of lead ions, cadmium and copper, biosorption conditions of these ions in static and dynamic modes are shown. The effect of biomass immobilization of yeast cell walls of in Ca-alginate gel on the efficiency of heavy metal ions sorption is under study. A decrease of sorption capacity and sorption efficiency of Ca-alginate biosorbents, relative to the native sorbents based on yeast cell walls is stated.
It is shown that in a dynamic mode of sorption biosorbent full exchange biosorbent capacity of lead ions is considerably higher than for copper and cadmium ions. It is found that to implement optimal conditions for the sorption of these ions, the solution feed rate of lead ions is in the range of 2-5 ml / min, and for copper and cadmium ions - 1.2 ml / min.
The possibility of acid regeneration and biosorbent reuse is studied. It has been established that complete desorption of said ions is carried out with 0.1 M HCl solution during 10-15 minutes in a static mode. There is decrease in the effectiveness of these ions biosorption depending on the number of sorption cycles - desorption.
Ключевые слова: Тяжелые металлы, клеточные стенки дрожжей, биосорбция, Са-альгинатный гель, твердые биосорбенты, статический и динамический режим
Keywords: Heavy metals, cell walls of yeast, biosorption, Ca-alginate gel, solid biosorbents, static and dynamic mode.
1. Введение
Биосорбционные технологии с использованием микроорганизмов находят все большее применение в различных отраслях промышленности и природоохранных мероприятиях [10; 12; 26]. В то же время, коммерциализацию биосорбционных технологий сдерживают проблемы технического характера, связанные с эксплуатацией и регенерацией нативного биосорбента. В связи с этим перед исследователями стоит задача получения более технологичных в эксплуатации твердых биосорбентов, путем иммобилизации клеток микроорганизмов на твердом инертном носителе [7; 8; 20].
Очевидно, что использование иммобилизованных на твердом носителе клеток микроорганизмов имеет большее преимущество по сравнению с интактными клетками, так как предполагает применение таких биосорбентов в динамическом режиме, т. е. колоночном варианте. Колоночный вариант проведения биосорбции позволяет провести концентрирование необходимых ионов из больших объемов растворов, что в аналитической химии обеспечивает большую чувствительность и представительность анализа [11; 16].
В научной литературе описаны результаты исследований по биосорбционному концентрированию ионов тяжелых металлов с использованием иммобилизованных микроорганизмов [21; 22; 24; 25; 27; 28], однако экстраполяция этих результатов на другие исследования с использованием других микроорганизмов и других ионов некорректна, ввиду качественного и количественного различия функциональных активных групп,
принимающих участие в специфическом связывании ионов тяжелых металлов и сродства этих ионов металлов к ним.
Целью настоящего исследования является изучение биосорбционного концентрирования ионов свинца, меди и кадмия биомассой клеточных стенок дрожжей, иммобилизованной в Са-альгинатный гель, в статическом и динамическом режимах сорбции.
2. Материалы и методы
В своей работе мы использовали биомассу клеточных стенок дрожжей Saccharomyces cerevisiae, полученную в результате предобработки избыточных дрожжей - крупнотоннажного отхода пивоварения. Предобработка заключалась в отмывке биомассы избыточных дрожжей от остатков целевого продукта - пива и культуральной среды, автоклавировании в щелочно-спиртовой среде при температуре 120-130 0С в течение 1,5 часов, последующей отмывки дистиллированной водой, отделении осадка центрифугированием, вакуумной сушке при 65 0С и измельчении до размеров частиц 0,3-0,5 мм [6; 17].
Иммобилизацию биомассы клеточных стенок дрожжей в Са-альгинатный гель проводили по методике [3; 9]. Полученные твердые альгинатные гранулы диаметром 0,5-1,0 мм использовали в качестве сорбента индивидуальных ионов свинца, кадмия и меди. Сорбцию проводили в статическом и динамическом режимах с учетом оптимальных условий, описанных нами в предыдущих публикациях [6; 17]. Определение равновесных концентраций изучаемых ионов проводили методом инверсионной вольтамперометрии с использованием компьютеризированного полярографа ПУ-1) в 3-х-электродной ячейкой с пленочным ртутнографитовым электродом, полученным методом in situ, хлорсеребряным электродом сравнения и углеграфитовым вспомогательным электродом [5]. Фоновым электролитом служил раствор 0,1 М HCl + 5 10-4 М Hg(NO3)2. Начальный потенциал рабочего электрода -1,2 В отн. Ag/AgCl -электрода, время электролиза 20 секунд, скорость развертки потенциала 55 мв/сек. Концентрацию ионов металлов определяли методом добавок.
Статическую сорбционную емкость биомассы рассчитывали по разности концентраций исходного и конечного растворов по формуле:
(С - С ) • V
(С0 С раек) у /1\
Ч =-р-> (!)
т
где: q - емкость сорбента мг/г;
Со и Сравн. - начальная и конечная концентрации ионов металлов в растворе, мг/л;
V - объем раствора, л; т - масса сорбента, г.
Исследование биосорбции ионов тяжелых металлов в динамическом режиме проводили с использованием установки, приведенной на рисунке 1.
Внутренний диаметр колонки - 16 мм и превышает более чем в 10 раз диаметр частиц биосорбента, поэтому на сорбционный процесс не оказывает влияние пристеночный эффект.
Рисунок 1 Схема установки для изучения сорбции в динамическом режиме 1. емкость с раствором соли тяжелого металла с известной начальной концентрацией; 2. перистальтический насос, регулирующий скорость подачи раствора; 3. хроматографическая колонка с биосорбентом; 4. емкость с фильтратом с конечной концентрацией иона тяжелого металла
Раствор соли тяжелого металла пропускали через слой адсорбента сверху вниз до полного насыщения адсорбента сорбируемым веществом. Исходная
концентрация ионов металлов составляла 50 мг/дм3. Изучали влияние природы иона металла и его начальной концентрации и скорости движения жидкости на полноту и эффективность сорбции.
3. Результаты и обсуждение 3.1. Изучение биосорбции ионов тяжелых металлов Са-альгинатным биосорбентом в статическом режиме.
Ранее нами было показано [6; 17], что максимальная сорбционная емкость нативного биосорбента из клеточных стенок дрожжей составляет: Си - 25, 60 мг/г; Сё - 34,48 мг/г; РЬ - 125 мг/г.
Представляет большой практический интерес установления факта влияния иммобилизации биомассы клеточных стенок дрожжей в Са-альгинатный гель на эффективность биосорбции указанных ионов, для чего нами были изучены изотермы и эффективность адсорбции ионов РЬ+2 и Си+2 в зависимости от начальной конентрации этих ионов в растворе. На рисунке 2 приведены эти зависимости.
-топ
9080706050 40 30 20100
яравн, мг/г
I- 100
• - РЬ (%) О - РЬ (мг/г)
▲ - Си (%) Д - Си (мг/г)
- 80
- 60
- 40
- 20
1 I I I I I I I I I I I I I I I I I г
0 50 100 150 200
С
0. мг/Л
Рисунок 2. Зависимость сорбционной емкости и эффективности сорбции ионов РЬ+2 и Си+2 клеточными стенками дрожжей, иммобилизованными в Са-альгинатный гель от начальной концентрации ионов
Из рисунка 2 следует, что и сорбционная емкость - q, и эффективность биосорбции - Я этих ионов Са-альгинатным биосорбентом ниже, по сравнению с этими показателями для нативных клеточных стенок дрожжей. Это объясняется тем, что даже такая щадящая иммобилизация, как включение биомассы в Са-альгинатный гель затрагивает активные центры сорбции, возможно модифицируя или экранируя их. Однако для низких начальных концентраций сохраняется приемлемая эффективность сорбции.
3. 2. Изучение биосорбции ионов ТМ Са-альгинатным биосорбентом в динамическом режиме (колоночный вариант)
В основе математического описания колоночной биосорбции лежат параметры массопереноса концентрируемого вещества и условия его проскока в зависимости от характеристик самого сорбента и динамики потока жидкости [13; 24].
При сорбционном концентрировании в динамическом режиме максимальный коэффициент концентрирования (без учета стадии десорбции) достигается в состоянии равновесия раствора пробы с концентрацией извлекаемого вещества с начальной концентрацией СО со слоем сорбента:
Га >
1 раен.
С
V Со У
К = РН
где: рн.. - насыпная плотность сорбента;
qравн. - равновесная концентрация извлекаемого вещества в твердой фазе; Со - исходная концентрация иона в растворе.
По мере продвижения жидкости сквозь неподвижный слой адсорбента происходит уменьшение концентрации исходных ионов вплоть до насыщения адсорбента ионами. На рисунке 3 показано движение фронта элюата в колонке, и выделена точка «проскока»
4 с4 С4
С/С0
С /С
; — - - 1
\
V н
:
\ — 1 1
4 1 X
С С С С
1
- идеальный профиль фронта движения жидкости
- реальный профиль фронта движения жидкости
- разделение О - точка прорыва (проскока)
Условные обозначения
С0 - начальная концентрация вещества в элюате С - концентрация вещества в точке прорыва ^ - время наступления точки прорыва
<п t
Рисунок 3. Схема сорбционного процесса в колонке
Для математического выражения зависимости между концентрацией вещества в элюате и временем сорбции при заданной скорости пропускания раствора через колонку нами использована модель Томаса [14].
1
С_
С
1 + ехр к Г _ е.: 11
[ 1 V )\
(3)
где: кт - константа модели Томаса, дм3/(мгчас);
мг/г;
Р - максимальная концентрация растворенного вещества в твердой фазе,
;
V - объемная скорость пропускания раствора через колонку, дм3/час; т - масса сорбента, г; X - время, час.
Кинетический коэффициент кт и сорбционную ёмкость загрузки колонки можно определить по линейной зависимости 1п Г С. _ 11 = у ^)
1п 1С. _ 1!=Ь^т
С
(4)
Модель Томаса связывает концентрацию на выходе из колонки со скоростью пропускания раствора. И хотя в линейной зависимости
1п ( С0 _1| = / ) объемная скорость непосредственно не присутствует, она
С
V
выражается через время сорбции, которое равно пропущенному объему раствора, приходящемуся на объемную скорость. Модель применяется для диапазона исходных концентраций (0,05-0,95) Со и достаточно корректно описывает процесс сорбции, для которой справедлива изотерма Ленгмюра и кинетика которой соответствует уравнению второго порядка, т.е. практически идеально подходит для нашего случая [1; 4]. Модель также предусматривает, что процесс сорбции контролируется массообменными процессами между твердой и жидкой фазами.
К основным параметрам, характеризующим эффективность сорбционного процесса, относится емкость адсорбента до начала «проскока» сорбируемых ионов - динамическая обменная емкость (ДОЕ):
ДОЕ=УгС/т, (5)
где: Ут - объем чистого растворителя, вышедший из колонки от начала опыта до появления растворенного вещества, л;
С - концентрация раствора, мг/дм3;
т - навеска сорбента, г.
В реальных условиях технологического процесса «проскоковую» концентрацию соотносят с предельно допустимой (ПДК), значение которой составляет для РЬ - 0,06 мг/дм3, Си - 5мг/дм3 и Сё - 0,001 мг/ дм3 [19].
Полную обменную емкость (ПОЕ) находили путем насыщения адсорбента сорбируемым веществом до тех пор, пока содержание исследуемых ионов на выходе из колонки не становилось равным содержанию его в исходном растворе.
Нами были рассчитаны исходные параметры колонки, загруженной 5,0 граммами Са-альгинатного биосорбента, с насыпной плотностью 0,63 г/см3.
Расчетный объем слоя биосорбента составляет 7,936 см3 и высота слоя -Н биосорбента в хроматографической колонке ~ 4,5 см. Эти параметры необходимы для определения объема пропущенного через колонку элюата до наступления прорыва.
На рисунке 4 представлены выходные динамические кривые для индивидуальных ионов свинца, меди и кадмия.
с / с
1,0 —
0,9 — 0,8 — 0,7 — 0,6 — 0,5 — 0,4 — 0,3 — 0,2 — 0,1 —
0
0
Г
"Г 80
I I I I I I I I 5 10 15 20
Количество удельных объемов пропущенного раствора
Рисунок 4. Выходные динамические кривые для ионов
РЬ+2, С0+2 и Си+2 Условия: концентрация ионов в
исходном растворе 50 мг/мл; скорость элюирования 2 мл/мин
с / с0
1,00,90,8" 0,70,60,5" 0,40,3" 0,20,1-
"1 25
20
•- 2 мл/мин ▲ - 5 мл/мин Д- 7,5 мл/мин О- 10 мл/мин
мин.
40
60
80
"I 100
Рисунок 5. Выходные динамические кривые сорбции РЬ+2 при различных скоростях элюирования
Как видно из рисунка ДОЕ и ПОЕ для ионов свинца значительно выше, чем для ионов кадмия и меди. При этом удельный объем пропущенного раствора до насыщения сорбента соответствует 25, 17 и 12 сорбционных объемов колонки для свинца, кадмия и меди, соответственно.
В связи с этим, естественно, необходимым является подбор скорости элюирования для каждого из изучаемого иона металла для достижения максимальной эффективности сорбции.
На рисунке 5 показаны выходные динамические кривые для ионов свинца при различных скоростях элюирования.
Установлено, что наиболее приемлемая скорость подачи раствора для эффективной сорбции РЬ+2 находится в диапазоне 2-5 мл/мин, а для ионов Сё+2 и Си+2 - 1-2 мл/мин.
Для аналитических целей концентрирование ионов целесообразно проводить из определенного объема раствора. Поэтому нами был проведен
0
0
эксперимент по динамической сорбции индивидуальных ионов РЬ+2, Сё+2 и Си+2 из объема раствора их солей 300 см3 .
Оценивали эффективность сорбции в зависимости от концентрации иона в растворе. Скорость пропускания элюата 2 мл/мин.
Результаты эксперимента представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Результаты сорбции индивидуальных ионов металлов при помощи Ca-альгинатного биосорбента в динамическом режиме
Элемент Исходная Конечная Степень
концентрация, мг/л концентрация, мг/л извлечения, R %
10,0 1,2 88,0
20,0 2,6 87,0
50,0 18,1 63,8
100,0 64,0 36,0
150,0 102,4 31,7
10,0 0,05 99,5
20,0 0,18 99,1
Cd 50,0 7,42 85,2
100,0 31,7 68,3
150,0 88,5 41,0
10,0 0,08 99,2
20,0 0,36 98,2
Pb 50,0 5,22 89,6
100,0 22,8 77,2
150,0 51,3 65,8
Из данных таблицы видно, что лучшая степень извлечения, а, значит и эффективность концентрирования, наблюдалась при исходных концентрациях указанных ионов не превышающих 20 мг/л, что, в принципе, ожидалось, так как начальная концентрация иона тяжелого металла также влияет на биосорбционные процессы. Этот факт подтверждает доводы, приводимые в пользу использования биосорбентов при низких концентрациях ионов тяжелых металлов, когда применение дорогостоящих синтетических сорбентов-ионообменников экономически невыгодно.
3. Регенерация и повторное использование адсорбентов
Использование сорбционного метода концентрирования рационально при многократном применении адсорбентов. Удаление адсорбированного вещества во многих случаях является определяющим фактором экономической эффективности всего сорбционно-десорбционного цикла. Вопрос о выборе метода регенерации решается в каждом конкретном случае с учетом свойств сорбента и сорбировавшегося вещества, глубины очистки и технико-экономических показателей [15]. Добиться полной десорбции весьма сложно. Для возврата адсорбентов на повторное использование после регенерации требуется обеспечить высокую степень десорбции металла (выше 95 %).
Такую очистку позволяют сделать химические методы, т.е. воздействием на сорбент, насыщенный ионами тяжелых металлов, химических реагентов.
Ранее нами было показано, что сорбционная емкость нативного биосорбента зависит от рН, что во многом объясняется сольватационно-координационным и ионообменным механизмами биосорбции [2; 18]. Поэтому можно считать, что наиболее эффективная регенерация биосорбента может быть осуществлена воздействием на насыщенный ионами тяжелых металлов биосорбент разбавленных минеральных кислот, например 0,1 М соляной или азотной кислот. Регенерацию сорбента можно осуществить как статическом, так и динамическом режимах.
3.1. Регенерация в статическом режиме
Исследования проводились в статическом режиме. Навеску Са-альгинатного адсорбента массой 0,5 г, предварительно насыщенного ионами одного из изучаемых металлов, помещали в раствор кислоты, затем перемешивали до наступления равновесия, отбирали пробы для измерения концентрации десорбировавшегося иона тяжелого металла. Использовали растворы соляной кислоты разной концентрации.
Концентрацию десорбированных ионов в растворе контролировали инверсионно-вольтамперометрическим методом. Результаты, полученные в ходе экспериментальных исследований, показывают, что десорбция
происходит практически полностью при использовании растворов соляной кислоты с концентрацией 0,1 М в течение 10-15 минут (Рис. 6).
ю а. о
ч
л
о
706050" 4030-, 2010 0
S 50-1
• - 0,5 М раствор HCl ■ - 0,1 М раствор HCl ▲ - 0,01 М раствор HCl
"1-1-1-1-1-[
8 10 12 14 16 18 20
Время, мин
0 - десорбция Pb+2 О - десорбция Cd+2 ■ - десорбция Cu+2
Рисунок 6. Десорбция ионов свинца раствором соляной кислоты различной концентрации в статическом режиме
0 5 10 15 20
Количество удельных объемов
Рисунок 7. Зависимость концентрации ионов Pb+2, Cd+2 и ^+2 в элюате от количества пропущенных объемов элюента в динамическом режиме
3.2. Регенерация в динамическом режиме
Процесс десорбции исследован также в динамическом режиме при концентрации соляной кислоты 0,1 М. Была изучена эффективность десорбции индивидуальных ионов свинца, кадмия и меди после насыщения использованной хроматографической колонки этими ионами. Результаты эксперимента показаны на рисунке 7.
Применение сорбционного метода концентрирования веществ в динамическом режиме целесообразно и экономически оправдано при условии многократного использования адсорбентов. Поэтому нами была изучена способность Са-альгинатного биосорбента к многократной регенерации и возможность использования регенерированного биосорбента в повторных циклах.
В качестве модельного иона использовали ионы РЬ+2, обладающего, как показали предшествующие опыты, лучшими сорбцией и десорбцией.
Была использована сорбционная колонка, параметры которой описывались выше. Исходная концентрация ионов свинца - 20 мг/Л, скорость пропускания
20
0
0
25
элюента 2 мл/мин. Десорбцию проводили 0,1 М HCl в тех же динамических условиях. Оценивали полную обменную емкость биосорбента после каждого цикла регенерации.
На рисунках 8 и 9 представлены результаты эксперимента
С / с
1,00,90,80,70,60,50,40,3" 0,20,1
100
z z
3 ю а
8 и
4 и
I
и с и
80-
60-
40-
20-
-г 80
1 цикл А- 2 цикл Д- 3 цикл О- 4 цикл
t, мин.
"Г
20
1
40
Рисунок 8. Динамические выходные кривые сорбции ионов свинца биосорбентом при различных циклах регенерации
Рисунок 9. Эффективность десорбции ионов свинца биосорбентом после его регенерации
Анализ кривых, представленных на рисунках 8 и 9 выявил факт изменения эффективности как сорбции, так и десорбции ионов тяжелых металлов в зависимости от числа циклов регенерации. На рисунке 10 показано соотношение эффективности сорбции и десорбции ионов свинца для биосорбента, прошедшего несколько циклов регенерации
100-1
80 -
"а
о
О 60 л d о
X
щ
5 40 -
%
20 -
R2 = 0,982
Т
"I—Г
• 2
3
y =17,2 + 0,81x
"Г
"I—Г
т
-г
1
0 20 40 60 80 100
Эффективность десорбции, %
Рисунок 10. Соотношение эффективностей сорбции и десорбции ионов тяжелых металлов в зависимости от числа циклов регенерации
Са-альгинатного биосорбента
0
20
100
0
4
0
Таким образом, нами установлено, что эффективность биосорбции ионов тяжелых металлов зависит от числа циклов сорбция - регенерация биосорбента и заметно снижается уже после второй его регенерации.
Конечно, установленный факт, в некоторой мере может ограничить коммерческую привлекательность биосорбционных процессов с использованием клеточных стенок пивоваренных дрожжей. Однако низкая себестоимость исходных ингредиентов для получения твердых биосорбентов на основе крупнотоннажных отходов пивоварения, даже при одноразовом применении полученного сорбционного материала, будет оправдано, особенно в тех случаях, когда применение дорогих и дефицитных синтетических сорбентов экономически не целесообразно.
Извлечь же адсорбированный металл можно простым сжиганием биосорбента, зольность которого не превышает 20-22%..
Выводы
1. Изучено влияние иммобилизации биомассы клеточных стенок дрожжей в Са-альгинатный гель на сорбцию ионов тяжелых металлов максимальную сорбционную емкость и эффективность сорбции. Установлено, что и сорбционная емкость ^макс), и эффективность биосорбции (Я%) этих ионов Са-альгинатным биосорбентом ниже, по сравнению с этими показателями для нативных клеточных стенок дрожжей. Это объясняется тем, что даже такая щадящая иммобилизация, как включение биомассы в Са-альгинатный гель, затрагивает активные центры сорбции, возможно модифицируя или экранируя их.
2. Изучена биосорбция ионов свинца, кадмия и меди Са-альгинатным сорбентом в динамическом режиме. Обосновано применение модели Томаса для описания динамики биосорбции в потоке. Установлено, что динамическая и полная обменная емкости биосорбента для ионов свинца существенно выше, чем для ионов меди и кадмия. Показано, что наиболее приемлемая скорость
подачи раствора для эффективной сорбции ионов свинца находится в диапазоне 2-5 мл/мин, а для ионов кадмия и меди - 1-2 мл/мин.
3. Изучена возможность кислотной регенерации и повторного использования биосорбента. Установлено, что в статическом режиме полная десорбция указанных ионов осуществляется 0,1 М раствором HCl в течение 10-15 минут. Отмечается снижение эффективности биосорбции указанных ионов в зависимости от количества циклов сорбция - десорбция.
Список литературы:
1. Аронбаев Д.М., Насимов А.М., Аронбаев С.Д. Кинетика биосорбционного концентрирования ионов Pb(II), Cd(II) и Cu(II) из водных растворов клеточными стенками пивоваренных дрожжей // Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) Ежемесячный научный журнал № 6 / 2014 Часть 5. - С. 52-55.
2. Аронбаев С.Д., Насимов А.М., Аронбаев Д.М. Исследование механизма адсорбции ионов тяжелых металлов в гетерофазной системе клеточные стенки дрожжей Saccharomyces сerevisiae - водный раствор // Всероссийский журнал научных публикаций. - 2014. - № 1(21) - С. 6-10.
3. Аронбаев С.Д., Насимов А.М., Аронбаев Д.М. Сравнительная характеристика методов иммобилизации клеточной биомассы пивоваренных дрожжей на твердых носителях // Научный Вестник СамГУ. -2015. - № 3 (91) - С. 95-102.
4. Аронбаев С.Д., Насимов А.М., Аронбаев Д.М. Термодинамические и кинетические аспекты биосорбции ионов Pb(II), Cd(II) и Cu(II) из водных растворов клеточными стенками пивоваренных дрожжей // Экологические системы и приборы (ЭСиП). - 2014. - №10. - С.39-47.
5. Аронбаев С.Д., Насимов А.М., Аронбаев Д.М., Насыров Р.Х. Компьютеризированный аналитический комплекс для инверсионной вольтамперометрии на базе универсального полярографа ПУ-1 // Илмий тадкикотлар ахборотномаси СамДУ (Вестник СамГУ). - 2009. - № 1(53). -С. 47-50.
6. Аронбаев С.Д., Насимов А.М., Парпиев Н.А., Аронбаев Д.М. Биосорбционное концентрирование тяжелых металлов клеточными оболочками пивоваренных дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Доклады академии наук Республики Узбекистан. - 2011. - № 3. - С. 58-60.
7. Белик Е.С., Рудакова Л.В. Исследование физической иммобилизации углеводородокисляющих микроорганизмов на пористой поверхности карбонизата // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - М., 2012. - № 7. - С. 10-14.
8. Буракаева А.Д., Русанов А.М., Лантух В.П. Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжелых металлов. Методическое пособие. -Оренбург, 1999. - 53 с.
9. Вудворд Дж. Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы. Пер.с анг.-М.: Мир, 1988. - 216 с.
10. Гаранин Р.А. Метод биосорбции тяжелых металлов из промышленных сточных вод с использованием пивоваренных дрожжей Saccharomyces cerevisiae. // Автореф. дис.... канд. биол. наук. М., 2011. - 25 с.
11. Золотов Ю.А., Цизин Г.И., Моросанова Е.И., Дмитриенко С.Г. Сорбционное концентрирование микрокомпонентов для целей химического анализа // Успехи химии. - 2005. - Т. 74, № 1. - С. 41-66.
12. Каравайко Г.И. Биотехнология переработки металлсодержащих руд и концентратов. В кн. Биогеотехнология переработки металлсодержащих руд. Научные обзоры, 2005. - C. 72-83.
13. Ковалев И.А., Сорокина Н.М., Цизин Г.И. Колоночная биосорбция, гидродинамика Выбор эффективного сорбента для динамического концентрирования тяжелых металлов из растворов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2000. - Т. 41, № 5. - С. 309-314.
14. Корниенко Т.С., Загорулько Е.А., Бондарева Л.П. К расчету процесса ионообменного разделения компонентов в колонне с неподвижным слоем ионита // Вестник Воронеж гос. технол. акад. Серия: процессы и аппараты пищевых производств. - 2009. - № 1 (39). - С. 44-47.
15. Лукин В.Д. Регенерация адсорбентов / В.Д. Лукин, И.С. Анцыпович. - Л.: Химия, 1983. - 216 с.
16. Москвин Н.Л., Царицина Л.Г. Методы разделения и концентрирования в аналитической химии. - Л.: Химия, 1991. - 256 с.
17. Насимов А.М. Аронбаев С.Д. Биосорбция ионов свинца, кадмия и меди осадочными дрожжами Saccharomyces cerevisiae // Экологические системы и приборы, ЭСиП. - 2011. - № 2. - С. 3-7.
18. Никифорова Т.Е., Козлов В.А., Модина Е.А. Сольватационно-координационный механизм сорбции ионов тяжелых металлов целлюлозосодержащим сорбентом из водных сред // Химия растительного сырья. - 2010. - № 4. - С. 23-30.
19. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Гигиенические нормативы: ГН 2.1.5.689-98: ввод в действие с. 03.04.1998. М.: Минздрав России. 1998. 77 с.
20. Синицын А.П., Райнина Е.И., Лозинский В.И. и др. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. - М. Изд. МГУ. - 1994. - 288 с.
21. Apinthanapong M., Phensaijai M. Biosorption of Copper by Spent Yeast Immobilized in Sodium Alginate Beads // Kasetsart J. (Nat. Sci.) - 2009. -Vol. 43. - P. 326-332.
22. Araujo M.M., Teixeira J.A. Trivalent chromium sorption on alginate beads // Int.Biodeterior. Biodegrad. - 1997. - Vol. 40. - P. 63-74.
23. Barros M.A.S.D, Arroyo P.A., Silva E.A / General Aspects of Aqueous Sorption Process in Fixed Beds. Chapter 14 // INTECH, 2003 / http://dx.doi.org/10.5772/51954 (дата обращения: 17.04.2016 г.)
24. de Rome L., Gadd G.M. Use of pelleted and immobilized yeast and fungal biomass for heavy and radionucleotide recovery // J. Ind. Microbiol. - 1991. -Vol. 7. - P. 97-104.
25. Jang L.K., Lopez S.L., Eastman S.L., Pryfogle P. Recovery of copper and cobalt by biopolymer gels. // Biotechnol. Bioeng. - 1991. - Vol. 37. - P. 266-273.
26. Podgorskii V.S, Kasatkina T.P., Lozovaia O.G. Yeasts-biosorbents of heavy metals.// Mikrobiol. Z. - 2004. - Vol. 66. - P. 91-103.
27. Tsezos M., Deutschmann A.A. The use of a mathematical model for the study of the important parameters in immobilized biomass biosorption // J. Chem. Tech. Biotechnol. - 1992. - Vol. 53. - P. 1-12.
28. Wang J.L., Chen C. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae: a review // Biotechnol. Adv. - 2006. - Vol. 24. - P. 427-451.
