Исследование поглощающих свойств природных материалов приполярного Урала при доведении природных вод по железу до питьевого качества
Актуальность форсированного изучения и поисков минеральных сорбентов-ионообменников связана с тем, что, во-первых, наиболее крупные и разведанные месторождения цеолитовых пород находятся за пределами России; во-вторых, в связи с интенсивным освоением Западной Сибири ухудшалась экологическая обстановка (сильное загрязнение нефтепродуктами, цветными, тяжелыми и черными металлами, органическими веществами и т.д. почв и поверхностных вод); в-третьих, воды Западно-Сибирского бассейна в большинстве случаев содержат железо, марганец, аммиак в количестве значительно выше ПДК, кроме того, реки Западной Сибири интенсивно загрязняются промышленными отходами с территории Урала, Алтая, Казахстана. Крупные месторождения цеолитсодержащих пород в России сосредоточены на юге Западной и Средней Сибири, в Забайкалье, на западе Якутии, на Дальнем Востоке и Северо-Востоке. Имеются перспективы открытия промышленных залежей цеолитов на севере Красноярского края, Амурской области, юге Якутии, западе Хабаровского края, Урале.
Одной из наиболее трудных проблем кондиционирования воды является удаление ионов аммония, железа и тяжелых металлов. Это связано с тем, что специальные фильтры, сорбирующие ионы аммония, железа и тяжелых металлов доступные к широкому использованию в области водоочистки, отсутствуют.
Своеобразным барометром научно-технического прогресса в этой сфере является использование природных сорбентов - цеолитов. Благодаря уникальным и разнообразным физико-химическим свойствам они приобретают все большую значимость в экологизации промышленности, сельского хозяйства, в средозащитных технологиях экологической инфраструктуры. Цеолиты не токсичны для человека и животных, поэтому в последние годы все больше внимания уделяется их применению в медицине, ветеринарии, технологиях подготовки воды. Исследования цеолитовых месторождений Приполярного и Полярного Урала является важной проблемой, т.к. они могут обладать комплексной способностью очищать от железа, солей металлов, аммонийного азота. При этом природные минеральные сорбенты могут значительно улучшать качество воды, уравновешивать и кондиционировать содержание солей до кларковых концентраций, приближая отфильтрованную воду к физиологически полезной воде.
Современные фильтрующие материалы при всем их кажущемся многообразии мало отличаются от аналогов середины ХХ века, хотя и претерпели незначительные усовершенствования. Так, катализаторы для очистки железа, основанные на применении соединений марганца, были известны и использовались для этих целей еще в начале прошлого века, то же можно сказать и о песке, кварце, активированных углях. Следует отметить, что клиноптилолитовые загрузки кроме извлечения примесей из воды способны сорбировать NH4, Pb, Си, Zn и др.
Основными предпосылками к использованию цеолитов в качестве загрузки водопроводных фильтров в Тюмени и Тюменской области являются открытие месторождения цеолитов на Урале (в пределах Тюменской области) и возможность его разработки открытым способом.
Одним из наиболее перспективных направлений в очистке питьевых вод является применение природных ионообменников - цеолитовых и литофицированных цеолит-монтмориллонитовых пород. В результате наших исследований впервые получены данные по сорбционной емкости клиноптилолитов Приполярного Урала.
Для оценки ионообменных свойств клиноптилолита были проведены опыты в АО «Центральная лаборатория» по сорбции в статических условиях железа из водных растворов. Раствор готовился в лаборатории «Минеральных сорбентов» ООО «Литос» по следующим параметрам: в дистиллированную воду добавлялись соли кальция, магния и калия в количестве: Са - 40 мг/л, Мg - 13 мг/л и К - 3,0 мг/л (среднестатистический состав поверхностных вод Западно-Сибирского артезианского бассейна (Крайнов С.Р., Швец В.М., 1992 г.).
Затем в приготовленный раствор вводилась соль исследуемого вещества. В колбу насыпалась навеска 10 г сорбента и наливался приготовленный раствор 1:100, время контакта сорбента с раствором 14 часов. Затем раствор отдавался на анализ и заменялся новым.
Подобные опыты были выполнены на растворах, содержащих железо - 20 мг/л. В качестве сорбента использовались порошки цеолита фpaкцией 0,3-0,6 мм и для сопоставления использовались угли типа АГ-3 фpaкцией 1-2 мм.
По результатам химических исследований воды, которые проводились в АО «Центральная лаборатория» на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Спектр АА 640Z», необходимо отметить: время контакта 14 часов, проскок по опыту Fe3+ наблюдается с 15 (концентрация ионов после сорбции составила 4 мг/л) порции.
Расчетная емкость для цеолита составила по железу 31 мг на 1 г сорбента. Следует отметить, что угли очень быстро насыщались, имея сорбционную емкость в 5-10 раз ниже, чем клиноптилолит. Это отражено в таблице.
Статическая сорбционная способность клиноптилолита (в мг/1грамм сорбента)
|
Исходная концентрация в исходном растворе (мг/л) |
Название сорбента |
|
|
Клиноптилолит |
Уголь |
|
|
Fe = 20 |
31 |
6 |
Опыты в динамических условиях на определение сорбционных свойств клиноптилолита по удалению железа из раствора также проводились в АО «Центральная лаборатория».
Через колонку, заполненную клиноптилолитом, пропускался раствор, содержащий 20 мг/л железа. Содержание других конкурирующих катионов во всех опытах было относительно постоянным и составляло: Na - (9,5-10,5); K - (1-2); Ca - (35-42); Mg - (8-11) (мг/л).
После пропуска 35 л раствора заметного проскока не наблюдалось. Содержание железа в очищенном растворе не превышало 0,2 мг/л.
Проведенная первая регенерация раствором, содержащим 5 % поваренной соли при объеме 1 л из цеолита железа 60,6 %, при объеме 2,0 л раствора 63,4 %. После регенерации опыты были повторены. Появление железа после первой регенераци зафиксировано в 28 л очищенного раствора. При второй регенерации удаление железа из цеолита с 5 % содержанием NaCl объемом 1 л снижало содержание железа из цеолита на 82 %, при 2 л - 85,0 %.
После второй регенерации цеолита сорбент начал пропускать железо на 23,0 литре. На этом опыты были прекращены. Результаты исследований показали высокую эффективность использования цеолитов для извлечения железа из воды. При этом низкая себестоимость цеолитов позволяет ставить вопрос о его использовании в сорбционных процессах, как с регенерацией, так и без нее.
Статья в формате PDF
115 KB...
15 09 2026 22:36:16
Статья в формате PDF
227 KB...
14 09 2026 0:50:12
Статья в формате PDF
633 KB...
13 09 2026 23:27:37
Статья в формате PDF
130 KB...
12 09 2026 10:25:43
Статья в формате PDF
207 KB...
11 09 2026 17:32:31
Статья в формате PDF
327 KB...
10 09 2026 0:47:25
Статья в формате PDF
103 KB...
09 09 2026 23:15:16
Статья в формате PDF
114 KB...
08 09 2026 4:14:19
В статье, опираясь на новые мировоззренческие позиции, предпринята попытка обосновать неизбежность высокой нравственности для выживания человечества в условиях космоземных преобразований.
...
07 09 2026 13:51:43
Статья в формате PDF
124 KB...
06 09 2026 2:34:36
Статья в формате PDF
143 KB...
05 09 2026 3:52:32
Статья в формате PDF
124 KB...
04 09 2026 10:41:53
Статья в формате PDF
265 KB...
03 09 2026 11:13:16
Статья в формате PDF
107 KB...
02 09 2026 8:50:47
Статья в формате PDF
103 KB...
01 09 2026 1:55:18
Статья в формате PDF
560 KB...
30 08 2026 21:55:21
Предложены принципы подбора целевых пород, рекомендуемых для выращивания при рекультивации земель в условиях Олюторского района Камчатского края.
...
29 08 2026 22:13:34
Статья в формате PDF
98 KB...
28 08 2026 5:42:31
Статья в формате PDF
188 KB...
27 08 2026 4:16:33
Получены сведения о начальных стадиях развития. Согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов [5] морфологически выделены элювиоземы инициальные, эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные. Экспериментально показано, что выделение этих типов почв вследствие низкой скорости почвообразования пока возможно только по почвенно-биологическими показателями. Установлено, что микробное сообщество молодых почв на отвалах Мирнинского ГОК имеет хаpaктерные черты для начальной стадии почвообразования: более высокую в сравнение зональной почвой численность; низкую активность утилизации целлюлозы; низкую инвентарную. Последнее свидетельствует о низкой скорости формирования органо-минерального комплекса почвы. Выявлено, возможности дифференциации типов молодых техногенных ландшафтов по способу субстратов поддерживать начальный рост тест растений.
...
25 08 2026 18:54:43
Статья в формате PDF
127 KB...
24 08 2026 23:44:36
Статья в формате PDF
249 KB...
23 08 2026 21:40:46
Статья в формате PDF
133 KB...
22 08 2026 19:19:15
Физико-технический лицей № 1 целенаправленно решает задачу выявления интеллектуально одаренных школьников и развития их способностей. Содержание, формы и методы обучения в лицее базируются на принципах профилизации, вариативности, фундаментализации, интегративности, гуманизации, иформатизации. Профильные предметы - математика, физика и информатика. Их изучение занимает 54 % учебного времени, а изучение биологии и химии - всего 10 %. Для учащихся, проявляющих интерес и способности к изучению естественнонаучных предметов проводятся занятия в спецкурсах и кружках, индивидуальные консультации, реализуются учебно-исследовательские проекты. За счет выбора индивидуальной образовательной траектории эти учащиеся имеют возможность достичь высоких результатов в изучении биологии и химии, вплоть до побед на международных олимпиадах.
...
21 08 2026 13:29:10
Статья в формате PDF
121 KB...
20 08 2026 18:59:21
Статья в формате PDF
244 KB...
19 08 2026 20:48:48
Статья в формате PDF
144 KB...
18 08 2026 10:26:36
Статья в формате PDF
118 KB...
17 08 2026 22:28:35
Представлено обоснование и техника закрытой медиастинотомии со стороны правой плевральной полости и её дренирования через передний мини-доступ в V межреберье активным трубчатым дренажом с боковыми отверстиями у больных с флегмоной заднего средостения, возникшей вследствие перфорации стенки грудного отдела пищевода, отличающаяся простотой исполнения, малой травматичностью и высокой дренажной эффективностью.
...
16 08 2026 17:57:55
Статья в формате PDF
133 KB...
15 08 2026 21:44:45
Был изучен нутритивный профиль у 55 больных накануне операции микроваскулярной декомпрессии корешка тройничного нерва и в течение первых пяти суток раннего послеоперационного периода. Больные были распределены в две группы, разница в интенсивной терапии между которыми заключалась в использовании парентерального питания до того момента, когда пациент самостоятельно не начинает адекватно питаться и принимать жидкость. Изучались такие параметры, как абсолютное число лимфоцитов, уровни общего белка, альбумина и трaнcферрина плазмы крови. Было достоверно доказано положительное влияние на исходно скомпрометированный нутритивный статус проведения парентерального питания в раннем послеоперационном периоде после данной разновидности нейрохирургических вмешательств.
...
14 08 2026 0:24:20
Статья в формате PDF
283 KB...
12 08 2026 5:36:36
Статья в формате PDF
113 KB...
11 08 2026 9:56:21
Статья в формате PDF
119 KB...
10 08 2026 21:22:17
Статья в формате PDF
126 KB...
09 08 2026 9:59:42
Статья в формате PDF
161 KB...
08 08 2026 13:31:37
Статья в формате PDF
107 KB...
07 08 2026 17:37:19
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
