CC BY
23ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИКАЦИИ ХЛОПКОВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НА ЕЁ СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА Пересветова Ю.Е.1, Ткачева Т.А.2
1 Пересветова Юлия Евгеньевна — студент;
2Ткачева Татьяна Александровна - кандидат химических наук, доцент, химико-биологический факультет, Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
Аннотация: в данной статье описывается возможность модификации (активации) хлопковой целлюлозы и влияние на сорбционные свойства последней на примере сорбции некоторых катионов из водных растворов.
Ключевые слова: сорбция, хлопковая целлюлоза, очистка воды.
Биополимеры растительного происхождения представляют интерес с точки зрения возможности использования возобновляемого сырья для разработки сорбентов, предназначенных для извлечения ионов тяжелых металлов из водных сред различной природы, в том числе, пищевых систем [1, 64]. В связи с этим целью данной работы является модификация хлопковой целлюлозы многоосновными карбоновыми кислотами для получения нового эффективного, экологически чистого сорбента.
Для достижения этой цели было проведено модифицирование хлопковой целлюлозы (ГОСТ 59579) янтарной, молочной, яблочной, щавелевой кислотами [2, 114].
В качестве источника ионов магния (общая жёсткость) использовали водопроводную воду. В качестве источника ионов марганца и алюминия использовали растворы солей соответствующих металлов. Все реактивы квалификации ч.д.а. и х.ч.
Процесс модифицирования целлюлозы карбоновыми кислотами проводился по собственной методике как можно более насыщенными растворами кислот статическим способом при нагревании с применением концентрированной соляной кислоты в качестве катализатора.
Определение жёсткости проводилось методом комплексонометрического титрования [3, 9]. Для определения ионов Мп2+ и А13+ был выбран спектрофотометрический метод анализа [4, 15; 5, 18].
Исследовано влияние природы карбоновой кислоты, использованной для модифицирования, на изменение сорбционных характеристик хлопковой целлюлозы (таблица 1).
Таблица 1. Влияние природы карбоновой кислоты на сорбционные характеристики хлопковой целлюлозы
Проба Жёсткость, Жо Марганец, мг/дм3 Алюминий, мкг/дм3
Исходная проба, нефильтрованная 6,625 8,30 94,0
Фильтр. через немодифицированную целлюлозу 6,20 5,34 94,0
Фильтр. через целлюлозу, модифицированную:
Яблочная кислота 5,875 0,18 29,25
Молочная кислота 5,50 0,166 90,0
Янтарная кислота 1,25 6,90 93,50
Щавелевая кислота - 7,65 11,40
Таким образом, было установлено, что для уменьшения жёсткости воды наилучшим образом подходит целлюлоза, модифицированная янтарной кислотой; для ионов Мп2+ более подходящей является целлюлоза, модифицированная яблочной и молочной кислотами. В случае ионов А13+ хороший результат показали образцы целлюлозы, модифицированные яблочной и щавелевой кислотами.
Делаем вывод, что хлопковая целлюлоза, при соответствующей обработке, может являться потенциальным сырьём для изготовления недорогих, экологически чистых и достаточно эффективных сорбентов тяжёлых металлов из водных сред, что актуально для современной водоподготовки во многих сферах промышленности.
Список литературы
1. ОсадченкоИ.М. Хранение и переработка сельхозсырья, 2007. № 8. С. 64-65.
2. Материалы XXV Менделеевской конференции молодых учёных // Студентка 5 курса Гайнуллина А.М. Руководитель: доцент Никифорова Т.Е. Ивановский государственный химико-технологический университет // «Влияние модифицирования хлопковой целлюлозы многоосновными карбоновыми кислотами на её сорбционные свойства», 2015. С. 114.
3. ГОСТ 1954-2012. Вода питьевая. Методы определения жёсткости.
4. ГОСТ 4974-2014. Вода питьевая. Определение содержания марганца фотометрическими методами.
5. ГОСТ 18165-89. Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации алюминия.
