ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, 2018, Том 2, № 2,
с. 173 — 182
Технологии ликвидации источников химической опасности
УДК 661.182.547.721 
Скачать PDF
DOI: 10.25514/CHS.2018.2.14115
ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИИ ИОНОВ МЕДИ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД ФОСФОРНОКИСЛЫМ КАТИОНИТОМ
С. М. Турабджанов, Т. В. Понамарева, Д. А. Юсупова, З. Ш. Назиров, Л. С. Рахимова*
Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова,
г. Ташкент, Узбекистан
Поступила в редакцию 11.10.2018 г.
Опубликовано 26.12.2018 г.
Аннотация — Одним из наиболее эффективных способов очистки промышленных сточных вод и водоемов, содержащих ионы тяжелых металлов, является их извлечение с помощью ионообменных сорбентов, что обеспечивает селективное выделение ионов металлов с их последующей утилизацией и возвращением очищенных стоков в оборотную систему водоснабжения. Разработан метод получения нового фосфорнокислого катионита поликонденсационного типа, обладающего избирательными свойствами к ионам меди. Катионит с функциональными фосфорнокислыми группами получают поликонденсацией дифенилоксида и фурфурола с последующим фосфорилированием продукта. Установлен механизм процесса фосфорилирования и проведены квантово-химические расчеты образования комплекса катионита с атомами меди. Определены регенерационная способность, расход промывной воды, а также сорбционные свойства к ионам меди в лаборатории в динамических условиях. Синтезированный катионит обладает избирательными свойствами к ионам меди и позволяет удалять их из растворов до предельно допустимой концентрации.
Ключевые слова: комплексообразование, селективность, избирательность, катионит, регенерация, экотоксикант, сточная вода, ионы меди.
SORPTION OF COPPER(II) IONS FROM WASTE WATER BY MEANS OF PHOSPHORYLATED CATION EXCHANGE POLYMER
S. M. Turabdzhanov, T. V. Ponamaryova, D. A. Yusupova, Z. Sh. Nazirov, and L. S. Rakhimova*
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Tashkent, Republic of Uzbekistan
Received Oktober 11, 2018
Published December 26, 2018
Abstract – One of the most effective methods for purifying industrial wastewater and water bodies contaminated with heavy metal ions is an extraction procedure by means of ion-exchange sorbents, which provides selective removal of metal ions followed by their utilization and return of purified effluents into circulating water supply system. A procedure has been developed for synthesis of a novel polycondensation type phosphorylated cation-exchange polymer with relevant selectivity towards copper(II) ions. The cation-exchange polymer is functionalized with phosphoryl groups and can be obtained by polycondensation reaction of diphenyloxide and furfural, followed by product phosphorylation. Mechanism of the phosphorylation process has been established and quantum chemical calculations for formation of a complex of cation-exchanger with copper atoms have been carried out. The sorbent regeneration capacity, consumption of wash water, along with sorption characteristics for copper(II) ions were determined in laboratory under dynamic conditions. The synthesized cation-exchange resin is characterized by high selectivity for copper(II) ions thus enabling their removal from contaminated solutions up to the values of maximum permissible concentration.
Keywords: complexation, selectivity, distinguishability, cation-exchanger, regeneration, ecotoxicant, waste water, copper(II) ions.
Список литературы:
1. Шачнева Е.Ю. Воздействие тяжелых токсичных металлов на окружающую среду Научный потенциал регионов на службу модернизации. Астрахань: АИСИ, 2012. № 2 (3). 170 с.
2. Пимнева Л.А. // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2 (часть 2). http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21611 (дата обращения 11.10.2018).
3. Turobdjonov S.M., Rakhimova L.S. // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. 2016. No. 1–2. Р. 111.
4. Турабджанов С.М., Рахимова Л.С., Юсупова Д.А. Изучение сорбции ионов меди квантово-химическим методом. XXI Всероссийская конференция молодых ученых-химиков (с международным участием). Нижний Новгород. С. 353.
5. Аловитдинов А.Б. Синтез, исследование свойств и применение фосфорорганических ионообменников. Ташкент: «Фан», 1982. 80с.
6. Щуревич О.А., Люблинер И.П. // Весцi АН Беларусi. Сер. хiм. 1996. н. 2. С. 96.
7. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов меди в природных и очищенных сточных водах фотометрическим методом с диэтилдитиокарбаматом свинца (ДДК свинца) в четыреххлористом углероде ПНД Ф 14.1:2.48-96. М., 1996. 14 с.
References:
1. Shachneva E.Yu. Impact of heavy toxic metals on the environment. Scientific potential of regions on modernization service. Astrakhan’: AISI, 2012. No. 2 (3). 170 р. [in Russian].
2. Pimneva L.A. // Modern problems of science and education. 2015. No. 2 (part 2). http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21611 (accessed 11.10.2018) [in Russian].
3. Turobdjonov S.M., Rakhimova L.S. // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. 2016. No. 1–2. P. 111.
4. Turabdzhanov S.M., Rakhimov L.S., Yusupova D.A. Studying the sorption of copper ions by the quantum-chemical method. XXI All-Russian Conference of Young Scientists-Chemists (with international participation). Nizhny Novgorod: Izd. Nizhegorod. Univ., 2018. Р. 353 [in Russian].
5. Alovitdinov A.B. Synthesis, studying properties and use of organophosphorus ion exchangers. Tashkent: Fan, 1982. 80 р. [in Russian].
6. Shchurevich O.A., Lyubliner I.P. // Vesci AN Belarusi. Ser. Khim. 1996. No. 2. P. 96 [in Belarusian].
7. Quantitative chemical analysis of water. Methods for measuring mass concentration of copper ions in natural and treated wastewater by photometric method with lead diethyldithiocarbamate in carbon tetrachloride. PND F 14.1: 2.48-96. M., 1996. 14 p. [in Russian].