CC BY
58
режимы его работы, которые позволяют получить максимальную отдачу от объекта с минимальной вероятностью возникновения опасных инцидентов. То есть выбрать такие режимы, которые будут соответствовать, с одной стороны, его максимальным техническим возможностям функционирования в данный период, а с другой - максимальной безопасности этих режимов.
Список использованной литературы
1. Защита атмосферного воздуха от антропогенного загрязнения. Основные понятия, термины и определения: Справочное пособие. - СПб.: НИИ Атмосфера, 2003.
2. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. - СПб.: НИИ Атмосфера, 2002.
3. Справочник по методам и техническим средствам снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, применяемым при разработке проекта нормативов ПДВ. - СПб.: НИИ Атмосфера, 2005.
4. Пиментел Дж. Возможности химии сегодня и завтра: Пер. с англ. / Дж. Кунрант, Дж. Пиментел // М.: Мир, 1992. - 288 с.
5. Константинова З.И. Защита воздушного бассейна от промышленных выбросов./ З.И. Константинова // М.: Стройиздат, 2012. - 104 с.
МОНИТОРИНГ СОДЕРЖАНИЯ МАКРОКОЛИЧЕСТВ ТОКСИЧНЫХ ИОНОВ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ С ПОМОЩЬЮ ИОНООБМЕННОГО
КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
Л.П. Бондарева, доцент, к.х.н., А. Ю. Найдыш, А.Г. Заугольникова,
Воронежский государственный университет инженерных технологий,
г. Воронеж
А.А. Гапеев, преподаватель, к.х.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Содержание неорганических (минеральных) ионов в природных водах определяется внешними условиями и свойствами растворенных веществ, в частности их распространенностью в земной коре, распределением между близлежащим почвенным слоем или воздухом и водой, растворимостью в воде, составом самой воды и так далее. Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах. В зависимости от условий среды (рН, окислительно-восстановительного потенциала, наличия лигандов) они существуют в разных степенях окисления и входят в состав разнообразных неорганических и
металлорганических соединений, которые могут быть истинно растворенными, коллоидно-дисперсными или входить в состав минеральных и органических взвесей.
Концентрирование ионов из водных растворов должно основываться на процессе, приводящему при различном исходном составе природных вод к требуемому для идентификации и количественного определения содержания ионов в элюате. Такому требованию отвечает метод ионообменного выделения и разделения веществ. Определение микроэлементов затруднено не только их малым содержанием в природных водах, но и, в первую очередь, различием их ионных форм в растворе. Кроме того, большинство катионов тяжелых металлов, мигрируя в воду, находятся в ней в коллоидном, а не в растворенном состоянии. Концентрация катионов металлов может определяться концентрацией органических лигандов, с которыми ионы-комплексообразователи образуют устойчивые соединения.
В работе проведено разделение и концентрирование из водного раствора катионов меди (II), никеля(11) и кобальта (II) с применением комплексообразующего ионообменника, а также хлорид-, нитрат- и сульфат-ионов с применением анионообменных смол. Сорбция катионов проводилась на макропористой смоле на основе полистирола сшитого дивинилбензолом с иминокарбоксильными функциональными группами РигоШе 8930. Полиамфолит загружали в ионообменную колонку и переводили в натриевую форму по стандартной методике. Затем осуществляли сорбцию смеси нитрата гексаамминникеля (II), сульфата тетраамминмеди (II) и нитрата кобальта (II). Скорость пропускания раствора через слой ионообменника составляла
-5
2 см /мин. Десорбцию проводили раствором соляной кислоты с концентрацией
-5
1 моль/дм . Контроль концентрации ионов в выходящем растворе осуществляли на вольтамперометрическом анализаторе АКВ-07МК. В процессе десорбции в выходящем растворе первыми появляются катионы кобальта (II), через определенное время катионы никеля (II), затем совместно ионы меди (II) и никеля (II), а затем только ионы меди (II). Предложенный в настоящей работе способ разделения близких по свойствам катионов металлов, в отличие от способа с элюированием катионов аминокислотой из ионообменника в смешанной форме, основанный на различии констант устойчивости комплексов с сорбентом и низкомолекулярными лигандами, предложенный в [1], не требует дополнительных реагентов для десорбции.
Сорбцию хлорид-, нитрат- и сульфат-ионов из водного раствора проводили на высокоосновной гелевой анионообменной смоле АВ-17, функциональные группы - четвертичные триметиламмониевые, и ее аналоге Purolite А430. Для этого в колонку загружали ионообменную смолу и переводили в ОН--форму по стандартной методике. Через сорбент пропускали растворы хлорида натрия, нитрата натрия или сульфата натрия различных
-5
концентраций со скоростью 2 см /мин. Концентрацию анионов определяли потенциометрическим методом с помощью ион-селективных электродов. Установлено, что время проскока для изученных анионов на анионообменнике
РигоШе А430 выше, чем на АВ-17. Сделано предположение, что, поскольку оба сорбента имеют одинаковые функциональные группы, увеличение емкости по анионам при одинаковой скорости пропускания происходит за счет улучшенных сорбционных характеристик ионообменника фирмы РигоШе. По выходным кривым сорбции рассчитаны динамические обменные емкости ионообменных смол по изученным катионам. Установлено, что ионообменная смола РигоШе А430 является более эффективным сорбентом, чем ионообменная смола АВ-17 для концентрирования хлорид-, нитрат- и сульфат-ионов, ДОЕ Purolite S930 по катионам меди (II), никеля(П) и кобальта (II) сравнимы.
Предложенный способ разделения и концентрирования апробирован для определения содержания ионов в сточных водах гальванического производства.
Список использованной литературы
1. Пат. 2466101 RU МПК C02F 1/42 В0Ы 45/00 В0Ы 47/02. Способ ионообменного разделения ионов меди (II) и никеля (II) / Гапеев А.А., Бондарева Л.П., Корниенко Т.С. и др.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Воронеж. гос. технол. акад. - № 2011109306/05; заявл. 11.03.11; опубл. 20.09.12, Бюл. № 26
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫДЕЛЕНИЯ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ СОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ В РАМКАХ ВОПРОСА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
А.А. Гапеев, преподаватель, к.х.н., А.М. Чуйков, начальник кафедры, к.т.н., А.В. Мещеряков, доцент, к.т.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах.
Ионы металлов являются непременными компонентами природных водоемов. В зависимости от условий среды (рН, окислительно-восстановительный потенциал, наличие лигандов) они существуют в разных степенях окисления и входят в состав разнообразных неорганических и металлорганических соединений, которые могут быть истинно растворенными, коллоидно-дисперсными или входить в состав минеральных и органических взвесей.
Источниками загрязнения вод тяжелыми металлами служат сточные воды гальванических цехов, предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии, машиностроительных заводов. Тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий [1].
