DOI: https://doi.org/10.18524/2304-0947.2018.4(68).147823

ОЦІНКА СОРБЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ДОННИХ ВІДКЛАДЕНЬ КУЯЛЬНИЦЬКОГО ЛИМАНА (ПІВНІЧНО-ЗАХІДНЕ ПРИЧОРНОМОР’Я, УКРАЇНА)

A. A.-A. Ennan, G. M. Shikhaleyeva, R. M. Dlubovskiy, R. E. Khoma, A. N. Kirushkina, O. D. Chursina

Анотація


Робота присвячена дослідженню адсорбційних характеристик та основних фізико-хімічних властивостей та хімічного складу зразків донних відкладень (ДВ), відібраних з поверхневого шару (0-18 см) у північній частині акваторії гіпергалінного Куяльницького лиману. У статичних умовах досліджена їх сорбційна ємність по відношенню до пари води, метанолу, аміаку та оксиду сірки (IV). У рамках теорії полімолекулярної сорбції Брунауера-Еммета-Теллера проаналізовані ізотерми сорбції, розраховані величини питомої поверхні і значення теплот сорбції молекул води і метанолу в першому шарі. За результатами величин питомої поверхні, розрахованих різними методами, встановлена суттєва відмінність їх величин, що закономірно, так як для розрахунків використовуються дані величин сорбції парів води на різних ділянках ізотерм (за БЕТ – ділянка при р/рs = 0,01...0,4; за Кисельовим при р/рs = 0,55...0,98). У статичних умовах досліджена також хемосорбція парів аміаку і оксиду сірки (IV) зразками ДВ. Показано, що процес поглинання оксиду сірки (IV) «сухими» зразками перебігає фактично за рахунок витіснення предадсорбованої води та їх сорбційна ємність за оксидом сірки (IV) складає 2,6 мг/г. Гранична сорбційна ємність аміаку (19,1 мг/г при Р = 13,3 кПа), на відміну від оксиду сірки (IV), на наш погляд, визначається, головним чином, їх органічною складовою, а саме наявністю в ній гумінових кислот, що мають поліфункціональні групи, як фенольні, гідроксильні, карбоксильні групи, які здатні адсорбувати і селективно екстрагувати різні органічні та неорганічні речовини. Дисперсність, органомінеральний склад, біологічна, бактерицидна активність та сорбційні характеристики зразків донних відкладень (пелоїдів) Куяльницького лиману по відношенню до ряду маркерів різної природи (пари води, метанолу, аміаку, оксиду сірки (IV)) свідчать про перспективи для використання в якості дешевої природної сировини для розширення асортименту сорбентів екологічного призначення, ентеро- та вульнеросорбентів (аплікаційних сорбентів) для медицини, косметології.

Ключові слова


донні відкладення; хімічний склад; ізотерма; адсорбція; капілярна конденсація; хемосорбція; пари води; пари метанолу; пари аміаку; діоксид сірки (IV); перспективи використання

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Nikolaev V.G., Strelko V.V. Hemosorption on active carbons. Kiev, Naukova Dumka, 1979, 286 p. (in Russian).

Stavitskaya S.S., Strelko V.V., Nikipelova E.M., Vikarchuk V.M., Tsyba N.N., Petrenko T.P., Alekseenko N.A. Synthesis and research of the new combined materials on the basis of the modified coal and natural oxides. Ukr. Chem., J. 2009, vol. 75, no 11, pp. 29-34. (in Russian).

Stavitskaya S.S., Vikarchuk V.M., Volynets V.P., Petrenko T.P., Trofimenko S.I. Structural and sorption properties of the new composite based on biocomplexes of natural origin and oxidized coal. Ukr. Chem. J., 2011, vol. 77, no 10, pp. 96-101. (in Russian).

Stavitskaya S.S., Sych N.V., Vikarchuk V.M., Tsyba N.N., Petrenko T.P. Research of properties of new composition materials on the basis of the bottom sediments and carbon sorbents. Energy technologies and resource saving, 2010, no 6, pp. 57-62. (in Russian).

Stavitskaya S.S., Vikarchuk V.M., Tsyba N.N., Petrenko, T.P., Cartel N.T., Strelko V.V., V.N. King. Receipt and properties of the combined sorbents on the basis of the modified coal and deep-water peloid systems. Efferent therapy, 2007, vol. 13, no 4, pp. 13-35. (in Russian).

Kovzun I.G., Panko A.V., Yatskiv Ye.V., Nikipelova O.M., Gritsenko V.F., Averyanov E.V., Burnayeva S.V., Semenyaka V.I. Application of the nanosized systems of clay minerals is in the complex treatment of patients with hemophilia «A». Nanosyst. Nanomater. Nanotechnol. 2008, vol. 6, no 2, pp. 613-623 (in Russian).

Shnyukov E.F., Yemelyanov V.O., Mitropolsky Yu.M. Prospects of opening of deposits of curative mud (peloids) in the Ukrainian sector of the deep-water region of the Black Sea. Geol. J., 2012, no 2, pp. 43-57. (in Ukrainian).

Curative mud (peloid) of Ukraine. Under the general ed. M.V. Loboda, K.D. Babova, T.A. Zolotareva, E.M Nikipelova. Kiev, Naukova Dumka. 2006, 352 p. (in Ukrainian).

Shikhaleyeva G.N., Budnyak A.K., Kiryushkina A.N. To the question of the biological activity of bottom sediments of the Kuyalnik estuary. In the book. Materials of the All-Ukrainian scientific and practical conference “Natural-resource potential of the Kuyalnik and Hadzhibey estuaryes, the Interconnection Area: current state, prospects for development”. Mat. All-Ukr. science.-practical. conf. (Odesa, 18-20 November 2015 year). Odessa: TES, 2015, pp. 133-136 (in Russian).

Oleshko A.Ya., Zolotareva T.A. Eksperimental’noye izucheniye antioksidantnoy deystviya lechebnoy gryazi Kuyal’nitskogo limana. Med. Reabilit. Kurortol. Fizioter., 2005, no 2, pp. 45 (in Russian).

Verigo A.A. Issledovaniye odesskikh tselebnykh Limanov i gryazey. Odessa, Bal’neologicheskoye obshchestvo, 1878, 107 p. (in Russian).

Arinushkina Ye.V. Rukovodstvo po khimicheskomu analizu pochv. Moscow, 1970, 487 p. (in Russian).

Simonova V.I. Atomno-absorbtsionnyye metody opredeleniya elementov v porodakh i mineralakh. Novosibirsk, Nauka, 1986, 543 p. (in Russian).

MVI 081/12-0015-01. Metodika vypolneniya izmereniy massovoy kontsentratsii rastvorennykh soyedineniy kremniya v vide zheltoy kremnemolibdenovoi geteropolikisloty. Kiyev, Gospotrebstandart Ukrainy, 2002, 5 p. (in Ukrainian).

DSTU ISO 10390: 2007. Kachestvo pochvy. Opredeleniye pH. Kiyev, Gospotrebstandart Ukrainy, 2003, 8 p. (in Ukrainian).

DSTU ISO 11465-2001. Kachestvo pochvy. Opredeleniye sukhogo veshchestva i vlazhnosti po masse. Gravimetricheskiy metod. Kiyev, Gospotrebstandart Ukrainy, 2002, 5 p. (in Ukrainian).

Kiselev A.V. Experimental methods are in adsorption and molecular chromatography. Moscow, Publishing House of Moscow State University, 1973, 447 p. (in Russian).

Gordon A., Ford R. Companion of chemist. Trans. from English Moscow, Mir, 1976, pp. 43. (in Russian).

Cherkez EA, Kadurin VN, Svetlichny S.V. Mineral paragenesis of the brine and bottom sediments of the Kuyalnik estuary and their genetic systematics. Visn. Odes. nac. univ. Ser.: Geogr. geol. sci. 2017. vol. 22, no 1, pp. 198-211. (in Russian).

Greg S., Singh K. Adsorption, specific surface, porosity. Moscow, Mir, 1984, 306 p. (in Russian).

Brunauer S., Copeland L., Kantro D. Theories of Langmuir and Brunauer, Emmett and Teller. In: Interfacial boundary of a gas-solid. Ed. E. Flood. Moscow, Mir, 1970, pp. 77-97. (in Russian).

Jaykok M., Parfit J. Chemistry of interfaces. Moscow, Mir, 1984, 279 p. (in Russian).

Kiselev A.V. Methods research of structure of highly dispersed and porous bodies. Moscow, Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1953, pp. 86. (in Russian).

Tarasevich Yu.I., Ovcharenko F.D. Adsorption on clay minerals. Kiev, Naukova Dumka, 1975, 350 p. (in Russian).

Brunauer S. Adsorption of gases and vapors. Moscow, IL, 1948, pp. 41 (in Russian).

Ennan A.А., Dlubovskiy R.M., Abramova N.N., Khoma R.E., Chemisorption of Sulfur Dioxide by Polyethylenepolyamine Impregnated Fibrous Materials. 2. The Study of Water Vapor Influence on Preadsorbtion SO2 Chemisorption by Fibrous Materials. Visn. Odes. nac. univ., Him., 2014, vol. 19, no 3, pp. 20-30. http://dx.doi.org/10.18524/2304-0947.2014.3(51).40356 (in Russian)

Ennan A.A., Khoma R.E., Dlubovskiy R.M., Gridyayev V.V., Mikhaylova T.V. Fibrous Chemisorbent of Sulfur Dioxide Based on the Complex Compounds of Cooper (II) Sulphate and Polyethylenepolyamine. Visn. Odes. nac. univ., Him., 2018. vol. 23, no 2 , pp. 95-105. http://dx.doi.org/10.18524/2304-0947.2018.2(66).132053 (in Russian).

Avvakumova, N.P. Biokhimicheskiye aspekty terapevticheskoy effektivnosti gumusovykh kislot lechebnykh gryazey. Samara. GP “Perspektiva”, SamGMU, 2002, 124 p. (in Russian).

Gorshunova V.P., Khaustova M.M. Issledovaniye sorbtsii ammiaka silikagelyami raznoy poverkhnosti. Bulletin of Voronezh State Technical University, 2010, vol. 6, no 11, pp. 19-21 (in Russian).

Sharonov V.E., Veselovskaya J.V., Aristov Yu.I. Ammonia sorption on composites СаСI2 in inorganic host matrix’: isosteric chart and its performance. Int. J. Low Carbon Tech., 2006, vol. l, no 3, pp. 191-200. https://doi.org/10.1093/ijlct/1.3.191

Veselovskaya J.V., Tokarev M.M., Aristov Yu.I. Novel ammonia sorbents “porous matrix modified by active salt” for adsorptive heat transformation: 1. Barium chloride in various matrices. Appl. Therm. Eng., 2010, vol. 30, no 6-7, pp. 584-589. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.11.001


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Николаев В.Г., Стрелко В.В. Гемосорбция на активных углях. - Киев: Наукова думка, 1979. – 286 с.

2. Ставицкая С.С., Стрелко В.В., Никипелова Е.М., Викарчук Н.А. Синтез и исследование новых комбинированных материалов на основе модифицированного угля и природных оксидов // Укр. хим. журн. – 2009. – Т. 75, № 11. – С. 29-34.

3. Ставицкая С.С., Викарчук В.М., Волынец В.П., Петренко Т.П., Трофименко С.И. Структурные и сорбционные свойства нового композита на основе биокомплексов природного происхождения и окисленного угля // Укр. хим. журн. – 2011. – Т. 77, № 10. – С.96-101.

4. Ставицкая С.С., Сыч Н.В., Викарчук В.М., Цыба Н.Н., Петренко Т.П. Исследование свойств новых композиционных материалов на основе донных отложений и углеродных сорбентов // Энерготехнологии и ресурсосбережения. – 2010. – № 6. – С. 57-62

5. Ставицкая С.С., Викарчук В.М., Цыба Н.Н., Петренко Т.П., Картель Н.Т., Стрелко В.В., В.Н. Король. Получение и свойства комбинированных сорбентов на основе модифицированного угля и глубоководных пелоидных систем // Эфферентная терапия. – 2007. – Т. 13, № 4. – С. 13-35.

6. Ковзун І.Г., Панько А.В., Яцьків Є.В., Нікіпелова О.М., хворих на гемофілію «А» // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2008. – Т. 6, № 2.– С. 613–623.

7. Шнюков Є.Ф., Ємельянов В.О., Митропольский Ю.М. Перспективи відкриття родовищ лікувальних грязей (пелоїдів) в Українському секторі глибоководної області Чорного моря // Геол. журн. – 2012.– № 2. – С. 43-57.

8. Лечебные грязи (пелоиды) Украины / Под ред. М.В. Лободы, К.Д. Бабова, Т.А. Золотаревой, Е. М. Никипеловой. К.: КIМ, 2007. – Ч. 2. - 336 с.

9. Шихалеева Г.Н., Будняк А.К., Кирюшкина А.Н. К вопросу о биологической активности донных отложений Куяльницкого лимана / В кн. Мат. Всеукр. наук.-практ. конф. “Природно-ресурсний потенціал Куяльницького та Хаджибейського лиманів, території міжлимання: сучасний стан, перспективи розвитку“ (Одеса, 18-20 лист. 2015 р.). Одеса: ТЕС, 2015. – С. 133-136.

10. Олешко А.Я., Золотарева Т.А. Экспериментальное изучение антиоксидантного действия лечебной грязи Куяльницкого лимана // Мед. реабилит., курортол., физиотер. – 2005. – № 2. – С. 45.

11. Вериго А.А. Исследование одесских целебных лиманов и грязей. Одесса: Бальнеологическое общество, 1878. – 107 с.

12. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М., 1970. – 487 c.

13. Симонова В.И. Атомно-абсорбционные методы определения элементов в породах и минералах. –Новосибирск: Наука, 1986. – 543 с.

14. МВВ 081/12-0015-01 Методика виконання вимірювань масової концентрації розчинених сполук кремнію у вигляді жовтої кремнемолібденової гетерополікислоти. Київ: Держспоживстандарт України, 2002. – 5 с.

15. ДСТУ ISO 10390:2007 Якість грунту. Визначення рН. Київ: Держспоживстандарт України, 2003. –8 с.

16. ДСТУ ISO 11465-2001 Якість грунту. Визначення сухої речовини та вологості за масою. Гравіметричний метод. Київ: Держспоживстандарт України, 2002. – 5 с.

17. Киселев А. В. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии. М.: Изд-во МГУ, 1973. – 447 с.

18. Гордон А., Форд Р. Спутник химика: Пер. с англ. М.: Мир, 1976. – C. 43.

19. Черкез Е.А., Кадурин В.Н., Светличный С.В. Минеральные парагенезисы рапы и донных отложений Куяльницкого лимана и их генетическая систематика // Вісник ОНУ. Сер.: Географічні та геологічні науки. – 2017. – Т. 22, № 1. – С. 198-211. https://doi.org/10.18524/2303-9914.2017.1(30).117095

20. Грег С., Синг К. Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость. М.: Мир. 1984. – 306 с.

21. Брунауэр С., Коупленд Л., Кантро Д. Теории Ленгмюра и Брунауэра, Эмметта и Теллера. В кн.: Межфазная граница газ-твердое тело / Под ред. Э. Флада. М.: Мир, 1970. – С. 77-97.

22. Джейкок М., Парфит Дж. Химия поверхности раздела фаз. М.: Мир, 1984. – 269 с.

23. Киселев А. В. Методы исследования структуры высокодисперсных и пористых тел. М.: Изд-во АН СССР, 1953. – С. 86.

24. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наукова думка, 1975. – 350 с.

25. Брунауер С. Адсорбция газов и паров. М.: ИЛ, 1948. - С. 41.

26. Эннан А.А., Длубовский Р.М., Абрамова Н.Н., Хома Р.М. Хемосорбция оксида серы (IV) волокнистыми материалами, импрегнированными полиэтиленполиамином. 2 Изучение влияния предадсорбции паров воды на хемосорбцию SO2 волокнистыми материалами // Вісник ОНУ. Хімія. – 2014. – Т. 19, № 3. – С. 20-30. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2014.3(51).40356

27. Эннан А.А., Хома Р.М., Длубовский Р.М., Гридяев В.В., Михайлова Т.В. Волокнистый хемосорбент оксида серы (IV) на основе комплексных соединений сульфата меди (II) с полиэтиленполиамином // Вісник ОНУ. Хімія. – 2018. – Т. 23, № 2. – С. 95-105. http://dx.doi.org/10.18524/2304-0947.2018.2(66).132053

28. Аввакумова Н.П. Биохимические аспекты терапевтической эффективности гумусовых кислот лечебных грязей. Самара. ГП: «Перспектива», СамГМУ, 2002. – 124 с.

29. Горшунова В.П., Хаустова М.М. Исследование сорбции аммиака силикагелями разной поверхности // Вестник ВГТУ. – 2010. – Т. 6, № 11. – С.19-21.

30. Sharonov V. E., Veselovskaya J. V., Aristov Yu. I. Ammonia sorption on composites СаСI2 in inorganic host matrix’: isosteric chart and its performance // Int. J. Low Carbon Tech. – 2006. – Vol. l, N 3. – P. 191-200. https://doi.org/10.1093/ijlct/1.3.191

31. Veselovskaya J.V., Tokarev M.M., Aristov Yu.I. Novel ammonia sorbents “porous matrix modified by active salt” for adsorptive heat transformation: 1. Barium chloride in various matrices // Appl. Therm. Eng. – 2010.– Vol. 30, N 6-7. – P. 584-589. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.11.001





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.