ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА СОРБЦИИ ИОНОВ МЕДИ (II) НА СОРБЕНТЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1. Характеристика меди 6
1.2. Методы определения меди в объектах окружающей среды 9
1.3. Свойства растительных сорбентов 13
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ ИОНОВ МЕДИ (II) СОРБЕНТОМ НА ОСНОВЕ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ 16
2.1. Аппаратура и реактивы 16
2.2. Градуировка ионоселективного электрода 16
2.3. Зависимость сорбции ионов Cu2+ угольным сорбентом на основе 19
рисовой шелухи 19
2.4. Изучение термодинамики сорбции ионов Cu2+ угольным сорбентом на основе рисовой шелухи 23
2.5. Изучение кинетики сорбции ионов Cu2+ угольным сорбентом на 35
основе рисовой шелухи 35
ВЫВОДЫ 45
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 46
ПРИЛОЖЕНИЕ 53

Весь текст будет доступен после покупки

Распространение ионов тяжелых металлов в окружающей среде является результатом глобальной индустриализации. Распространение, как правило, про-исходит вследствие сброса сточных вод, которые имеют недостаточную степень очистки [1]. Наибольшая экологическая опасность сточных вод связана с при-сутствием в них тяжёлых металлов, нефтепродуктов, различных химических со-единений, а также патогенных и условно-патогенных микроорганизмов [2,50].
Одним из таких металлов является медь. Она может в метаболические процессы многих веществ. Из-за вредного воздействия меди на живые организ-мы требует постоянного контроля ее содержания с помощью чувствительных, надежных, простых и недорогих методах определения.
В настоящее время одним из наиболее перспективных методов очистки водных растворов различной природы, в том числе и пищевых сред, является сорбционный метод.
Актуальной задачей является разработка сорбентов, обладающих высокой способностью извлечения ионов металлов из воды и применение которых было бы экономически целесообразно.
При выборе сорбентов стараются применять относительно недорогие по-глотители, особенно в тех случаях, когда они используются однократно. При этом традиционные виды сорбентов (активированные угли, цеолиты) нередко заменяются материалами из второсортного сырья, в частности, из отходов про-изводства. Особое внимание привлекают разнообразные продукты растительно-го происхождения, характеризующиеся доступностью и низкой стоимостью [3].
Процесс получения таких материалов основан на сжигании (карбониза-ции) растительных компонентов, таких как косточки плодов фруктовых деревь-ев, скорлупа грецких орехов, пшеничные отруби, томатный жмых и т.д. В лите-ратуре также имеются данные по производству сорбентов из рисовой шелухи [4,5].
Вышесказанное определило цель настоящего исследования ? изучение закономерностей адсорбции ионов меди (II) на сорбенте растительного проис-хождения.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
? проанализировать литературные источники посвященные методам опре-деления ионов меди в объектах окружающей среды;
? провести обзор источников информации по использованию раститель-ных сорбентов для очистки различных объектов от ионов меди;
? провести экспериментальное исследование процесса адсорбции в стати-ческом режиме ионов меди (II) на поверхности растительного материала при трех температурах;

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Характеристика меди

Медь может находиться в разных формах: в природных объектах содер-жится в минералах борнит, халькопирит, малахит, также встречается в составе самородной меди. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах ? медистые песчаники и сланцы. А также медь находится в водных объектах в виде растворимых солей [6-9].
Таблица 1
Содержание меди в объектах окружающей среды
Среднее содержание в окружающей среде 3?10-3 %
Содержание в атмосфере -
Океаны: 1,1?10-3 мкг/м3
Южный полюс: 0,03 нг/м3
Острова: 0,01мкг/м3
Материки: 0,4мкг/м3
Пригород: 0,03 мкг/м3
Города (макс.) 1,2мкг/м3
Содержание в литосфере: 55мг/кг
Содержание в почве: 2 – 100 мг/кг
1 – 20 (30) мг/кг сухого веса
Содержание в морской воде: 8,0410 – 5 мг/дм3
Содержание в пресной воде: 0,01 – 2,8 мг/дм3

Также медь присутствует в различных видах во всех живых организмах (включая растения) и обеспечивает их полноценную жизнедеятельность. Недо-статочное содержание меди в почве приводит к возникновению болезней расте-ний и животных (особенно на песках и торфяниках).
Суточная потребность человека в меди – 2-5 мг. Медь необходима для нормальной работы механизма сокращения мышц, она участвует в формирова-нии эритроцитов, синтезе соединительной ткани, формировании и укреплении костей, передаче нервных импульсов. Обладает противовоспалительными свой-ствами. Дефицит меди в организме наблюдается довольно редко, поскольку обычно она входит в состав питьевой воды.
Медь – очень необходимый и важный микроэлемент. Медь является ком-понентом большинства ферментов (энзимы), считается соединяющей частью эластина и коллагена, и, кроме того, является весьма важным ускорителем реак-ций белкового обмена, обмена веществ основных жирных кислот. Медь прини-мает участие в образовании костей, формировании гемоглобина и эритроцитов, совместно с цинком и витамином C принимает участие при образовании эласти-на и создании энергии; процесс поправки происходит быстрее. Медь оказывает воздействие на окраску кожи и повышенную восприимчивость [10].
Данный минерал жизненно важен в целях сохранить нашу нервную систе-му и суставы в здоровом состоянии.
При нехватке меди в человеческом организме наступает болезнь под названием диарея, ухудшается синтез белка, нарушается нормальный процесс роста и развития человека .

Весь текст будет доступен после покупки

1. Никифорова Т.Е., Козлов В.А., Родионова М.В., Модина Е.А. Сорбция ионов цинка продуктами, содержащими целлюлозную и белковую составляющие// Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2009. – Т. 52. – № 3. – С. 27-31.
2. Холомейдик А.Н., Земнухова Л.А. Удаление ионов марганца из водных растворов сорбентами на основе рисовой шелухи / // Экология и промышленность России. – 2011. – № 11. – С. 34-35.
3. Кирюшина Н.Ю, Старостина. И.В, Жиленко В.Ю.Использование растительных сорбентов для очистки сточных вод масложировой промышленности// Безопасность, защита и охрана окружающей природной среды: фундаментальные и прикладные исследования: Сборник докладов Всероссийской научной конференции, Белгород, 04–08 октября 2022 года. – Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2022. – С. 62-65.
4. Шевелева И.В., Холомейдик А.Н., А.В. Войт, Земнухова Л.А. Сорбенты на основе рисовой шелухи для удаления ионов Fe(III), Cu(II), Cd(II), Pb(II) из растворов // Химия растительного сырья. – 2009. – № 4. – С. 171-176.
5. Святченко А.В., Кирсанов Н.И., Кирюшин С.В. Перспективы использования растительных сорбентов // Рациональное использование природных ресурсов и переработка техногенного сырья: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, химия и биотехнология : Материалы Международной научной конференции, Алушта-Белгород, 30 мая – 03 2022 года. – Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2022. – С. 273-277.
6. Аналитическая химия. Ч. I. Качественный анализ. Учеб. – метод. Пособие. – Нижний Новгород, 2005. 71с.

Весь текст будет доступен после покупки