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

Установлено, что после взаимодействия отходов тростника с ионами меди наблюдается смещение полос поглощения на ИК-спектре в области валентных колебаний, характерных для гидроксильных групп, кремнийорганических соединений и ангидридов карбоновых кислот, глюкопиранозного кольца, в связях С=О в сложноэфирной группе гемицеллюлозы, С=С, С -Н (функциональные группы лигнина), С -О вторичной спиртовой группы. При этом в структуре отработанного сорбента исчезает полоса поглощения, указывающая на наличие валентных колебаний ангидридов карбоновых кислот (C=O) в области волнового числа 1849 см-1 и появляется полоса (2340 см-1), которая указывает на наличие колебаний аминогрупп (NH3+, NH2+, NH+). Следовательно, во взаимодействии сорбента с ионами тяжелых металлов принимают участие гидроксильные, карбоксильные и метиленовые группы отходов тростника. Для определения особенностей взаимодействия между сорбционным материалом и извлекаемым ионом металла, в работе получена изотерма сорбции, отражающая изменение сорбционной емкости сорбента (A, моль/г) от равновесной концентрации меди в воде (Ср, моль/дм3) (рис. 3). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 99-104. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 99-104. 0,0014 0.000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 Ср, моль/дм 3 Рис. 3. Изотерма сорбции ионов меди на отходах тростника Установлено, что при низких концентрациях ионов меди (0 -0 ,0014 моль/дм3) сорбционная емкость стремительно увеличивается, что объясняет высокую эффективность сорбента на начальной стадии процесса очистки сточных вод. При дальнейшем увеличении равновесной концентрации (0,002-0,012 моль/дм3) рост сорбционной емкости замедляется, что может быть связано с насыщением активных центров на поверхности сорбента. Анализ полученных результатов позволил установить, что для описания экспериментальных результатов наилучшим образом подходит модель Фрейндлиха. Указанная модель используется для описания адсорбции на гетерогенной поверхности сорбента, а адсорбционные центры на поверхности сорбционного материала обладают различными величинами энергии [11]. Коэффициент корреляции полученной зависимости сорбционной модели R2 равен 0,873, параметр п, указывающий на интенсивность взаимодействия адсорбент - адсорбат, — 1,328, константа равновесия уравнения Фрейндлиха K f — 0,045. Вы воды Установлено, что отходы тростника могут рассматриваться в качестве сорбционных материалов и найти применение в практике очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Результаты исследований структуры исходного и отработанного сорбента с помощью © Мытько Д. В., Шибека Л. А., 2025 102