Казанцев, Сергей Олегович

Мартемьянова, И. В.

Сапрыкин, Филипп Евгеньевич

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

     IX Всероссийская научно-практическая конференция для студентов и учащейся молодежи «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении»    2157. Зарубин В.В., Мартемьянов Д.В., Мартемьянова И.В., Рыков А.В. Исследование сорбционных свойств синтетического адсорбента в процессах водоочистки // Материалы XXI всероссийской научно-технической конференции Энергетика: Эффективность, надежность, безопасность. – Томск, 2015. – 2 Т. – С. 187-189. 8. Зарубин В.В., Мартемьянов Д.В., Мартемьянова И.В., Толмачёва Т.П. Исследование характери-стик гранулированного минерального сорбента // Материалы XXI всероссийской научно-технической конференции Энергетика: Эффективность, надежность, безопасность. – Томск, 2015. – 2 Т. – С. 269-272. 9. Плотников Е.В., Мартемьянова И.В., Мартемьянов Д.В. Сравнение характеристик сорбционных материалов для извлечения мышьяка из водных растворов // Труды Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Современное состояние и проблемы естественных наук. – Томск, 2014. − С. 266-268. 10. Баталова А.Ю., Мартемьянова И.В., Мартемьянов Д.В. Использование пирита для очистки вод-ных сред от ионов Cr6+ // Сборник трудов VI Международной научно-практической конференции Инновационные технологии и экономика в машиностроении. – Томск, 2015. – С. 341-343. 11. Лисецкий В.Н., Лисецкая Т.А., Меркушева Л.Н. Сорбент для очистки воды от ионов тяжёлых металлов // Описание изобретения к патенту. – Томск, 2008. – С. 1. 12. Мартемьянов Д.В., Галанов А.И., Журавков С.П., Мухортов Д.Н., Хаскельберг М.Б., Юрмазова Т.А., Яворовский Н.А.   Сорбент для очистки водных сред от тяжёлых металлов и способ его по-лучения // Описание изобретения к патенту. – Томск, 2016. – С. 2. 13. Плотников Е.В., Мартемьянов Д.В., Мартемьянова И.В., Толмачёва Т. П., Кутугин В. А., Корот-кова Е. И., Рыков А. В. Способ получения сорбента для очистки воды от мышьяка // Описание изобретения к патенту. – Томск, 2017. – С. 1.   ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИОНОВ ФТОРА ИЗ ВОДЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ  МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОД Ф.Е. Сапрыкин, аспирант, С.О. Казанцев, инженер, И.В. Мартемьянова, аспирант, научный руководитель: д.х.н., Короткова Е.И. Томский политехнический университет 634050, г. Томск, пр. Ленина 30, тел. (3822)-60-61-14 E-mail: martemdv@yandex.ru Химические загрязнения, находящиеся в воде являются наиболее опасными из существующих примесей [1, с. 76; 2, с. 187]. В гидросфере Земли содержаться различные по токсичности химиче-ские загрязнители: тяжёлые металлы, мышьяк, нефтепродукты, фтор, радионуклиды и т. д. [3, с. 30; 4, с. 667; 5, с. 15; 6, с. 266]. Из представленных химических загрязнителей фтор является нейротокси-кантом и может вызвать у человека неврологические заболевания, аутизм, когнитивные нарушения, дислексию. В процессе длительного потребления воды содержащей фтор возможны образования ра-ковых опухолей. Перед использованием воды, как в питьевых, так и в технологических целях необ-ходима предварительная её очистка до необходимых требований. Сорбционный способ очистки воды является одним из наиболее эффективных методов, который можно применить в различных условиях [7, с. 1; 8, с. 31; 9, с. 269; 10, с. 16; 11, с. 341]. Среди различных сорбционных материалов вызывают особый интерес минеральные сорбенты. В данной работе будет рассмотрена возможность различных образцов минеральных пород по извлечению из водных сред ионов фтора.  Целью работы является определение ряда физико-химических свойств у минеральных мате-риалов и определение с их помощью степени извлечения ионов фтора из модельных растворов.  В данной работе объектами исследования выступали различные сорбционные материалы: 1. Горелая порода (Кемеровская область, Россия) (менее 0,1 мм); 2. Цеолит Шивыртуйского месторож-дения (Забайкальский край, Россия) (менее 0.1 мм); 3. Цеолит Сокирницкого месторождения (Закар-патская область, Украина) (менее 0,1 мм); 4. Песок рыжий (провинция Фантьет, Вьетнам) (0,2-0,5 мм); 5. Песок красный (провинция Фантьет, Вьетнам) (0,2-0,5 мм); 6. Цеолит Чугуевского месторож-дения (Приморский край, Россия) (менее 0,1 мм); 7. Магнетит (Курская магнитная аномалия, Россия) (менее 0,1 мм).         Секция 4. Экология, безопасность и охрана труда на предприятии     216С помощью метода тепловой десорбции азота (БЭТ), на анализаторе «Сорбтометр М» (ООО «Катакон», Россия) определяли удельную поверхность и удельный объём пор у исследуемых мине-ральных образцов. Определение сорбционных характеристик исследуемых образцов минеральных пород при из-влечении ионов фтора из модельного раствора проводили в статических условиях с перемешиванием на магнитной мешалке. Время процесса перемешивания брали 60 минут. Соотношение исследуемого образца и модельного раствора было в пропорции 0,8 г горной породы на 80 см3 раствора. Модель-ный раствор готовился на водопроводной воде с использованием фторида натрия (NaF). После про-цесса перемешивания раствор отделялся от исследуемого образца на бумажном фильтре «синяя лен-та». Концентрация ионов фтора в модельном растворе составляла 5,12 мг/дм3. Определение фторид-ионов в модельном растворе и в фильтратах осуществляли с применением pH-метра-иономера «Экс-перт-001» (НПП «Эконикс-Эксперт», Россия). В таблице 1 представлены данные по величине удельной поверхности и удельному объёму пор у образцов минеральных пород. Таблица 1 Величина удельной поверхности и удельный объём пор у исследуемых образцов  минеральных материалов Образец Удельная поверхность, м2/г Удельный объём пор, см3/г Горелая порода 9,41 0,003 Шивыртуйский 16,78 0,007 Сокирницкий 14,78 0,006 Песок рыжий 3,73 0,002 Песок красный 1,4 0,001 Чугуевский 25,35 0,011 Магнетит 1,77 0,001 Из таблицы 1 видно, что высокие определяемые значения у цеолитов Чугуевского, Шивыр-туйского и Сокирницкого месторождений. Самые низкие показатели у песка и магнетита. У горелой породы по сравнению с другими образцами средние значения. Сорбционные характеристики исследуемых минеральных пород при извлечении ионов фтора из воды в статических условиях (перемешивание на магнитной мешалке с дальнейшим фильтровани-ем) представлены в таблице 2. Таблица 2 Процессы извлечения из воды ионов фтора в условиях статики Образец pH (началь-ная/конечная) Концентрация ионов фтора в растворе до сорбции, мг/дм3 Концентрация ионов фтора в растворе после сорбции, мг/дм3 Степень сорбции, % Горелая порода 7,3/7,2 5,12 4,96 3,13 Шивыртуйский 7,3/6,2 4,89 4,5 Сокирницкий 7,3/6,5 4,87 4,89 Песок рыжий 7,3/6 4,88 4,69 Песок красный 7,3/6,5 4,86 5,08 Чугуевский 7,3/6,5 4,78 6,65 Магнетит 7,3/6 4,78 6,65  Из таблицы 2 видно, что все исследуемые образцы минеральных пород имеют очень низкую степень извлечения ионов фтора из водного раствора. Наиболее хорошие свойства показали Чугуев-ский цеолит и магнетит. Ниже характеристики у обоих песков и Сокирницкого цеолита. Самые низ-кие свойства при извлечении из раствора ионов фтора показывает горелая порода. Из полученных значений невозможно сделать однозначный вывод о механизмах очистки воды от ионов фтора. Цеолит Чугуевского месторождения имеет самые высокие значения по удельной поверхности и удельному объёму пор, а также самые хорошие характеристики при извлечении ионов фтора из модельного раствора. Однако минерал магнетит обладает самыми низкими показателями по величине удельной поверхности и удельному объёму пор, но при этом у него тоже самые хорошие свойства при очистке воды от фторид-ионов.       IX Всероссийская научно-практическая конференция для студентов и учащейся молодежи «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении»    217Литература. 1. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка / Б.Н. Фрог, А.П. Левченко. – М.: МГУ, 1996. – 680 с. 2. Зарубин В.В., Мартемьянов Д.В., Мартемьянова И.В., Рыков А.В. Исследование сорбционных свойств синтетического адсорбента в процессах водоочистки // Материалы XXI всероссийской научно-технической конференции Энергетика: Эффективность, надежность, безопасность. – Томск, 2015. – 2 Т. – С. 187-189. 3. Мартемьянов Д.В., Галанов А.И., Юрмазова Т.А., Короткова Е.И., Плотников Е.В. Сорбция ио-нов As3+, As5+ из водных растворов на вермикулитобетоне и газобетоне модифицированных ок-согидроксидом железа // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2014. – Том 57. Вып. 11. – С. 30-33. 4. Мартемьянов Д.В., Галанов А.И., Юрмазова Т.А. Определение сорбционных характеристик раз-личных минералов при извлечении ионов As5+, Cr6+, Ni2+ из водных сред // Фундаментальные ис-следования. – 2013. – № 8 (часть 3). – С. 666-670. 5. Мартемьянова И.В., Денисенко Е.А., Мартемьянов Д.В. Изучение свойств модифицированного сорбента на основе глауконита при извлечении ионов Fe3+ и Pb2+ из модельных растворов // Сборник статей Международной научно-практической конференции Теоретические и практиче-ские аспекты развития научной мысли в современном мире. – Уфа,2015. – С. 15-17. 6. Плотников Е.В., Мартемьянова И.В., Мартемьянов Д.В. Сравнение характеристик сорбционных материалов для извлечения мышьяка из водных растворов // Труды Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Современное состояние и проблемы естественных наук. – Томск, 2014. − С. 266-268. 7. Мартемьянова И.В., Мосолков А.Ю., Плотников Е.В., Воронова О.А., Журавков С.П., Мартемь-янов Д.В., Короткова Е.И. Исследование свойств наноструктурного адсорбента // Мир науки. – 2015. – Выпуск 2. – С. 1-10. 8. Мартемьянов Д.В., Мухортов Д.Н., Сапрыкин Ф.Е. Исследование свойств сорбента глауконит гранулированный // Сборник статей Международной научно-практической конференции Инно-вационные процессы в научной среде. – Уфа, 2015. – С. 31-33. 9. Зарубин В.В., Мартемьянов Д.В., Мартемьянова И.В., Толмачёва Т.П. Исследование характери-стик гранулированного минерального сорбента // Материалы XXI всероссийской научно-технической конференции Энергетика: Эффективность, надежность, безопасность. – Томск, 2015. – 2 Т. – С. 269-272. 10. Мартемьянова И.В., Баталова А.Ю., Мартемьянов Д.В. Природные цеолиты в очистке гальвани-ческих стоков // Сборник статей Международной научно-практической конференции Современ-ный взгляд на будущее науки. – Уфа, 2015. – С. 16-19. 11. Баталова А.Ю., Мартемьянова И.В., Мартемьянов Д.В. Использование пирита для очистки вод-ных сред от ионов Cr6+ // Сборник трудов VI Международной научно-практической конференции Инновационные технологии и экономика в машиностроении. – Томск, 2015. – С. 341-343.   БРОНХИАЛЬНАЯ АСТМА И СПОРТ» Т.С. Хвостенко, студентка группы 10760, научный руководитель: М.С. Девянина, тренер-преподаватель кафедры БЖДЭиФВ ЮТИ ТПУ Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета 652055, Кемеровская область, г. Юрга, ул. Ленинградская 26,  тел (384-51)-77764, E-mail: tasya_1715@mail.ru Бронхиальная астма - это хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей, сопрово-ждающееся приступами удушья. Воспаление делает дыхательные пути чувствительными к различным аллергенам, что способствует возникновению отёка и спазма бронхов, тем временем бронхиальная слизь вырабатывается в большом количестве. Это препятствует нормальному дыханию. Кроме этого, некото-рые виды спорта плачевно влияют на здоровье человека больным бронхиальной астмой. 

Извлечение ионов фтора из воды при использовании минеральных пород

http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/47148/1/conference_tpu-2018-C57_p215-217.pdf

Извлечение ионов фтора из воды при использовании минеральных пород

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University