Студент Разиньков Д.Ю., студент Будыкина Д.В., к.х.н. Бурыкина О.В.

Юго-Западный государственный университет

Влияние древесных опилок ольхи на очистку сточных вод от промышленных красителей

Данная статья посвящена изучению влияния древесных опилок ольхи на очистку сточных вод от различных классов промышленных красителей.

Загрязнение окружающей среды оказывает пагубное воздействие как на здоровье человека, так и на биологическую обстановку в водном объекте. До 50% речного стока мира ежегодно подвергается антропогенному воздействию, в том числе и в результате сброса сточных вод. Высокая загрязненность водоисточников и неэффективные технологии водоподготовки являются основными причинами неудовлетворительного качества питьевой воды.

Представляло интерес исследовать сорбционную способность древесных опилок ольхи по отношению к различным классам промышленных красителей, так как этот материал является отходом деревообрабатывающей промышленности, не всегда утилизируется и доступен в больших количествах.

В данной работе исследовали четыре класса промышленных красителей: кислотные (краситель кислотный ярко-голубой), катионные ( краситель катионный красный) , хромовые ( краситель хромовый синий 2 К) и активный (активный оранжевый).

Для определения остаточной концентрации использовали фотометрический метод - метод калибровочного графика. По результатам исследований были построены изотермы сорбции. Для определения сорбционной емкости красителей готовилась серия растворов с концентрациям 0,001-0,1 г/л, масса сорбента во всех случаях была одинакова и составляла 2 г, объем анализируемых растворов составлял 50 мл, время контакта фаз составляло 30 минут. Полученные данные представлены в таблицах 1-4.

Таблица 1 – Сорбция красителя кислотного ярко-голубого

С исх, г/л	С ост, г/л	А	Г,10^-3	Г,%
0,100	0,059	1,134	1,025	41
0,050	0,026	0,490	0,600	48
0,010	0,009	0,164	0,025	10
0,005	0,004	0,068	0,025	10

Таблица 2 – Сорбция красителя хромового синего

С исх, г/л	С ост, г/л	А	Г,10^-3	Г,%
0,100	0,0804	1,929	0,4900	19,6
0,050	0,0367	0,882	0,3325	26,6
0,010	0,010	0,229	0	0
0,005	0,005	0,151	0	0

Таблица 3 – Сорбция красителя катионного красного

С исх, г/л	С ост, г/л	А	Г,10^-3	Г,%
0,100	0,077	1,841	0,575	23
0,050	0,036	0,858	0,350	28
0,010	0,010	0,229	0	0
0,005	0,005	0,151	0	0

Таблица 4 – Сорбция красителя активного оранжевого

С исх, г/л	С ост, г/л	А	Г,10^-3	Г,%
0,100	0,078	1,705	0,550	22
0,010	0,010	0,374	0	0
0,005	0,004	0,169	0,025	20
0,001	0,000	0,115	0,025	100

Данные таблиц 1-4 показывают, что 100% сорбция достигается за 30 минут только для красителя активного оранжевого с концентрацией 0,001 г/л.

По результатам исследований были построены изотермы сорбции.

По рисунку видно, что изотермы сорбции красителей относятся к изотермам сорбции типа S. В этом случае молекулы растворенного вещества стремятся расположиться на поверхности в виде цепей. Такому их положению способствует сильная адсорбция растворителя и монофункциональный характер растворенного вещества.

По классификации, данной Брунауэром, Эмметом и Теллером (БЭТ), изотермы, характеризующие процесс сорбции промышленных красителей напоминают изотермы IV типа. S-образные изотермы сорбции относятся к изотермам переходно-пористого сорбента. Выпуклые участки изотермы сорбции указывают на наличие в сорбентах микропор, но, кроме того, имеют ещё и макропоры, на которые указывают вогнутые участки. Чем круче изотерма, тем мельче микропоры. Нижняя часть S-образной кривой от начала координат до точки перегиба соответствует образованию мономолекулярного слоя, а затем происходит полимолекулярная сорбция, объясняющая дальнейший подъем кривых и, соответственно, увеличение сорбции красителей. Из полученных данных можно сделать вывод, что древесные опилки ольхи обладают избирательной сорбционной способностью по отношению к различным классам промышленных красителей.