Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 99-104. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 99-104. Среди физико-химических методов наиболее перспективными являются адсорбционные методы, которые позволяют добиться высокой эффективности очистки при правильном выборе сорбентов. Актуальной задачей является разработка дешевых сорбентов из возобновляемых природных материалов. В последние годы появилось большое количество работ, посвященных использованию в качестве сорбентов на основе целлюлозосодержащих отходов производства. В качестве сорбционного материала находят применение древесные опилки, пыль зерновая, отходы тростника, лузга подсолнечника и др. [2]. Данные отходы образуются в Республики Беларусь в большом количестве на пищевых и деревообрабатывающих предприятиях, в сельском хозяйстве и на предприятиях по производству строительных материалов на основе целлюлозосодержащего сырья. Сорбенты на основе растительного сырья содержат в своем составе целлюлозу и ее производные, благодаря чему отходы проявляют катионообменные свойства и обладают высокоразвитой поверхностью при взаимодействии с водой [3-5]. Целью работы является изучение сорбционных свойств отходов тростника в отношении ионов меди, содержащихся в воде. М атериалы и методы В качестве объекта исследований в работе выступали отходы тростника, образующиеся на одном из предприятий Республики Беларусь по производству строительных материалов. Указанные отходы, в соответствии с классификатором отходов, образующихся в Республике Беларусь, относятся к разделу 6 «Отходы растительных волокон», группе 1 «Отходы переработки растительных волокон» (код отхода — 1619919, наименование отхода — «Прочие отходы переработки растительных волокон, не вошедшие в группу 1», класс опасности — не установлен) [6]. Отходы тростника подвергались измельчению до размера частиц не более 10 мм (с преобладанием фракции с размером частиц менее 0,25 мм — 75 %). Для характеристики физико-химических свойств отходов тростника в работе проведены исследования по определению влажности и зольности исследуемого образца с помощью гравиметрического метода. Данный отход подвергали сушке при температуре 105 °С и прокаливанию при 600 °С [7]. Исследование сорбционной емкости отхода проводили в статических условиях на модельных сточных водах, содержащих ионы меди. Навеску отходов тростника массой 0,2 г помещали в химический стакан, в который приливали определенный объем раствора, содержащего ионы металла. Содержание сорбента в пробе составляло 4 г/дм3. В течение 60 мин смесь подвергалась перемешиванию с последующим фильтрованием. Концентрацию ионов меди в фильтрате определяли титриметрическим методом [8]. Полученные данные использовали при расчете сорбционной емкости исследуемого образца по формуле: ( C - C ) • V А = — - ------p------ , (1) m где А — величина адсорбции, моль/г; С 0 — начальная концентрация ионов цинка в растворе, моль/дм3; Ср — равновесная концентрация ионов цинка в растворе, моль/дм3; V — объем раствора, дм3; m — масса навески сорбента, г. Определение химического состава отходов тростника до и после проведения процесса сорбционной очистки сточных вод от ионов меди проводили с помощью метода ИК-спектроскопии. Анализ образцов проводили на ИК-Фурье микроскопе Nicolet in 10 в диапазоне волнового числа 4000-400 см-1. Подготовка образцов осуществлялась путем прессования смеси образца отхода и KBr в соотношении 1:50 в пресс-форме. Регистрация ИК-спектров проводилась при 32-х кратном сканированиии разрешении 4 см-1 [9]. Результаты исследований На основании проведенных исследований установлено, что влажность отхода составляет 3,15 %, что соответствует литературным данным для целлюлозосодержащих материалов, находящихся в условиях естественной влажности. Зольность отхода составила 12,79 %, что указывает © Мытько Д. В., Шибека Л. А., 2025 100