Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Abstract The sorption properties of diatomites from the Pionersky deposit (Primorsky Krai) in relation to the organic dye of cationic type — methylene blue (MB) — have been studied. The isotherm of MB sorption under static conditions at 20°C, the ratio of solid and liquid phases T:L = 1:1000, in the range of dye concentrations 50-500 mg/l is presented. The kinetics of MB sorption at temperatures of 20, 40 and 60 °C was investigated; the kinetic curves of MB adsorption by diatomite were analyzed by chemical kinetics models. Keywords: diatomite, methylene blue, sorption, chemical kinetics Funding: state assignment of the Institute of Chemistry of the Far Eastern Branch of RAS (FWFN (0205)-2022-0002, topic 2, sections 3, 5), State assignment of the Federal Tax Service for Biodiversity of the Far Eastern Branch of RAS (topic No. 124012200182-1). For citation: Study of sorption properties of diatomite from the Pioneer deposit in respect to methylene blue / S. B. Yarusova [et al.] // Transactions ofthe Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 480-485. doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.079. Введение Д и а т о м и т ы о т н о с я т с я к н е м е т а л л и ч е с к и м п о л е з н ы м и с к о п а е м ы м , с о с т о я щ и м п р е и м у щ е с т в е н н о ( д о 8 0 % ) и з а м о р ф н о г о к р е м н е з ё м а . Н а р я д у с и с с л е д о в а н и я м и п о в о з м о ж н о с т и и с п о л ь з о в а н и я д и а т о м и т а в к а ч е с т в е н а п о л н и т е л я в р а з л и ч н ы х о т р а с л я х п р о м ы ш л е н н о с т и , з н а ч и т е л ь н ы й б л о к н а у ч н ы х р а б о т о с в е щ а е т п р и м е н е н и е д и а т о м и т а и к о м п о з и ц и о н н ы х м а т е р и а л о в н а е г о о с н о в е в п р о ц е с с а х о ч и с т к и в о д н ы х с р е д о т ц е л о г о р я д а н е о р г а н и ч е с к и х и о р г а н и ч е с к и х з а г р я з н я ю щ и х в е щ е с т в ( т я ж ё л ы х м е т а л л о в , р а д и о н у к л и д о в , н е ф т е п р о д у к т о в , к р а с и т е л е й ) [ 1 - 4 ] . Н а с т о я щ е е и с с л е д о в а н и е п о с в я щ е н о к о м п л е к с н о м у и з у ч е н и ю д и а т о м и т о в П и о н е р с к о г о м е с т о р о ж д е н и я , р а с п о л о ж е н н о г о в 2 к м к с е в е р о - з а п а д у о т с . Т е р е х о в к а П р и м о р с к о г о к р а я . В п е р в ы е г е о л о г о р а з в е д о ч н ы е р а б о т ы н а д а н н о м м е с т о р о ж д е н и и б ы л и п р о в е д е н ы в 1 9 4 4 - 1 9 4 5 г г . [ 5 ] , в 1 9 5 5 г . п р о и з о ш л а п е р е о ц е н к а з а п а с о в д и а т о м и т о в [ 6 ] , а п о з д н е е п р о в е д е н о р е в и з и о н н о е о п р о б о в а н и е п о р о д [ 1 ] . О н о п о к а з а л о в о з м о ж н ы е с п о с о б ы и с п о л ь з о в а н и я д и а т о м и т о в м е с т о р о ж д е н и я к а к г и д р а в л и ч е с к о й д о б а в к и в ц е м е н т , в к а ч е с т в е п р и р о д н ы х м и н е р а л ь н ы х с о р б е н т о в д л я о ч и с т к и п р о д у к т о в п е р е р а б о т к и н е ф т и , р е г е н е р а ц и и о т р а б о т а н н ы х н е ф т я н ы х м а с е л , р а ф и н и р о в а н и я р а с т и т е л ь н ы х м а с е л и ж и р о в м о р с к и х з в е р е й и р ы б . В н а с т о я щ е е в р е м я м е с т о р о ж д е н и е н е о т р а б а т ы в а е т с я . Д л я о ц е н к и э ф ф е к т и в н о с т и п р о ц е с с а а д с о р б ц и и т о к с и ч н ы х в е щ е с т в с н и з к о й м о л е к у л я р н о й м а с с о й в р а б о т е п р о в е д е н о и з у ч е н и е с о р б ц и о н н ы х с в о й с т в д а н н о й п о р о д ы п о о т н о ш е н и ю к и з в е с т н о м у о р г а н и ч е с к о м у к р а с и т е л ю к а т и о н н о г о т и п а — м е т и л е н о в о м у с и н е м у ( М С ) . Экспериментальная часть Р е н т г е н о г р а м м ы о б р а з ц о в с н и м а л и н а а в т о м а т и ч е с к о м д и ф р а к т о м е т р е D 8 A D V A N C E ( Г е р м а н и я ) с в р а щ е н и е м о б р а з ц а в С и К а - и з л у ч е н и и . Р е н т г е н о ф а з о в ы й а н а л и з ( Р Ф А ) п р о в о д и л и с и с п о л ь з о в а н и е м п р о г р а м м ы п о и с к а E V A с б а н к о м п о р о ш к о в ы х д а н н ы х P D F - 2 . К о л и ч е с т в е н н о е о п р е д е л е н и е э л е м е н т н о г о с о с т а в а п р о в о д и л и с и с п о л ь з о в а н и е м э н е р г о д и с п е р с и о н н о г о р е н т г е н о ф л у о р е с ц е н т н о г о м е т о д а с и с п о л ь з о в а н и е м с п е к т р о м е т р а S h i m a d z u E D X 8 0 0 H S ( Я п о н и я ) . Д л я и з у ч е н и я а д с о р б ц и о н н ы х с в о й с т в д и а т о м и т а и с п о л ь з о в а л и м е т и л е н о в ы й с и н и й C 16 H 18 N 3 S Q ( ч . д . а . , М 3 1 9 , 8 5 г / м о л ь ) . И с с л е д о в а н и е с о р б ц и и М С и з в о д н ы х р а с т в о р о в п р о в о д и л и в с т а т и ч е с к и х у с л о в и я х п р и т е м п е р а т у р е 2 0 ° С . К н а в е с к а м о б р а з ц а п р и б а в л я л и р а с т в о р к р а с и т е л я ( с о о т н о ш е н и е с о р б е н т : р а с т в о р 1 : 1 0 0 0 ) к о н ц е н т р а ц и и 5 0 - 5 0 0 м г / л и п е р е м е ш и в а л и в т е ч е н и е 4 0 м и н . Д л я п о л у ч е н и я к и н е т и ч е с к и х к р и в ы х а д с о р б ц и и н а в е с к и д и а т о м и т а м а с с о й 0 , 0 1 г в н о с и л и в п р о б и р к и , п р и б а в л я л и 1 0 м л и с х о д н о г о в о д н о г о р а с т в о р а М С ( С 0 ( М С ) = 8 5 2 , 2 м г / л ; p H = 7 , 4 8 ) и п е р е м е ш и в а л и о т 1 д о 6 0 м и н . П о с л е п е р е м е ш и в а н и я с у с п е н з и ю ц е н т р и ф у г и р о в а л и , о п т и ч е с к у ю п л о т н о с т ь р а с т в о р а и з м е р я л и н а с п е к т р о ф о т о м е т р е З О М З К Ф К - 3 - 0 1 ( Р о с с и я ) п р и д л и н е в о л н ы 6 5 7 н м . С о р б ц и о н н у ю ё м к о с т ь ( А с , м м о л ь г - 1 ) и с с л е д у е м ы х о б р а з ц о в р а с с ч и т ы в а л и п о ф о р м у л е (С - С ) Ас = — ^ ^ . V, ( 1 ) m г д е С и с х — и с х о д н а я к о н ц е н т р а ц и я М С в р а с т в о р е , м м о л ь л 1; С р — р а в н о в е с н а я к о н ц е н т р а ц и я М С в р а с т в о р е , м м о л ь л -1 ; V — о б ъ ё м р а с т в о р а , л ; m — м а с с а с о р б е н т а , г . Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 480-485. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 480-485. © Ярусова С. Б., Авраменко А. С., Панасенко А. Е., Черепанова М. В., Гордиенко П. С., Орлова Л. Б., Гриценко П. В., 2024 481