АО «Институт химических наук им. А. Б. Бектурова», Алматы, Республика Казахстан:

Е. Е. Ергожин, ген. директор, зав. лаб. ионообменных смол и мембран
Т. К. Чалов, гл. науч. сотр.
К. Х. Хакимболатова, ст. науч. сотр., эл. почта: ics_kamila@mail.ru
А. И. Никитина, вед. науч. сотр.

Большим преимуществом применения ионообменной сорбции для очистки сточных вод гальванических производств является возможность достижения высокой степени извлечения Cr (VI) и V (V), соответствующей современным требованиям, и возможность возврата в производство очищенной воды и солей Cr (VI) и V (V). В связи с этим актуальна разработка новых эффективных сорбентов для извлечения ионов указанных металлов. Методом поликонденсации глицидилпроизводного бензиламина, аллилглицидилового эфира и полиэтиленимина получен новый азотсодержащий ионит сетчатой структуры со статической обменной емкостью 4,8 мг-экв/г¹ по 0,1 моль/л раствору HCl. Исследована сорбция ионов Cr (VI) и V (V) ионитом в ОН-форме в статических условиях из модельных растворов с различными концентрациями K₂Cr₂O₇ и NH₄VO₃ и значениями рН, а также при разном времени их контакта с сорбентом. Сорбционную емкость рассчитывали по разности исходной и равновесной концентраций растворов, которую определяли методом классической полярографии на фоне 0,1 моль/л раствора KOH. Зависимость сорбционной емкости ионообменника по ионам Cr (VI) от рН раствора K₂Cr₂O₇ имеет экстремальный характер с максимумом при рН = 4,5. Ионы V (V) лучше всего поглощаются сорбентом при рН = 1,8. В указанных условиях сорбционная емкость полиэлектролита по ионам Cr (VI) и V (V) равна 343,2 и 585,6 мг/г соответственно. Изучение кинетических свойств синтезированного ионита показало, что равновесное состояние при сорбции ионов Cr (VI) и V (V) достигается соответственно за 3,0 и 0,5 ч. Сорбционная способность нового азотсодержащего полимера по отношению к ионам Cr (VI) и V (V) значительно выше, чем у промышленных анионитов АМП, АМ-п и амфолита ВП-14К.

1. Трошкина И. Д., Балановский Н. В., Нве Шван У, Шиляев А. В. Сорбция ванадия (V) из сернокислых растворов наноструктурированными азотсодержащими ионитами // Цветные металлы. 2013. № 11. С. 66–71.
2. Касьян О. И., Лукьяненко Т. В., Величенко А. Б. Анодное окисление ионов Сr³⁺ в электролитах хромирования на Pt и композиционных TiO_x/PtO_y электродах // Электрохимия. 2013. Т. 49, № 12. С. 1298–1304.
3. Сарсенов А. Экологическая безопасность и ресурсосбережение при переработке хромитовых и боратовых руд. — Алматы : Высшая школа Казахстана, 2000. — 233 с.
4. Киреев Д. С., Белоглазов И. Н., Эль-Салим С. З. Интенсификация процессов сорбции цветных металлов из сточных вод в переменном электрическом поле // Цветные металлы. 2007. № 5. С. 42–45.
5. Хоан Куок Чан, Карапун М. Ю. Накопление ионов хрома (Cr⁶⁺) водными макрофитами при различных значениях водородного показателя // Естественные науки. 2011. № 4. С. 47–53.
6. Mineral Commodity Summaries 2011. — Reston, Virginia : United States Geological Survey, 2011. — 198 p.
7. Chopabaeva N. N., Ergozhin E. E., Nikitina A. I. Sorption rules of chrome (VI) ions by woodbased polyampholytes // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2010. Vol. 44, No. 4. P. 619–622.
8. Житова О. В. Сорбционное извлечение и определение хрома в сточных производственных водах // Перспективы развития технологии переработки углеводородных, растительных и минеральных ресурсов. — Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2009. С. 69, 70.
9. Melnikov E. A., Ergozhin E. E., Chalov T. K., Nikitina A. I. Sorption of chromium (VI) ions by anionites based on epoxidized derivatives of aniline and benzylamine // Life Science Journal. 2014. Vol. 11 (11s). P. 252–254.
10. Pidakhmet A., Ergozhin E. E., Chalov T. K., Nikitina A. I. Sorption of vanadium (V) and chromium (VI) ions by anion exchanger based on an oligomers of epichlorohydrin and 4-vinylpiridine // International Journal of Chemical Sciences. 2014. Vol. 12, No. 3. P. 855–862.
11. Крюкова Т. А., Синякова С. И., Арефьева Т. В. Полярографический анализ. — М. : Госхимиздат, 1959. — 772 с.
12. Касиков А. Г., Петров В. Н., Петрова А. М. Экстракция ванадия (V) из кислых растворов изомерами октилового спирта // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 86, вып. 3. С. 384–388.
13. Алексеева С. Л., Болотин С. Н., Цюпко Т. Г. Исследование сорбции соединений хрома (VI) на ионообменных материалах и сорбентах // Журнал прикладной химии. 2007. Т. 80, Вып. 3. С. 378–380.
14. Иззатиллаев Н. А., Ширинов Ш. Д., Джалилов А. Д., Эшкурбонов Ф. Б. Исследование скорости сорбции ванадия анионитами на основе тиомочевины и эпихлоргидрина // Наука вчера, сегодня, завтра: сб. статей по материалам VII Международной научно-практ. конф. — Новосибирск : СибАК, 2013. С. 19–24.
15. Пат. 2288290 РФ. Сорбция хрома (VI) из водных растворов на анионите марки АМП / Воропанова Л. А., Алексеева С. Н., Павлютина Е. А., Тиманова Е. Е. ; заявл. 08.02.2004 ; опубл. 27.11.2006.
16. Пат. 2082794 РФ, МПК С 22 В 34/22. Способ извлечения ванадия из ванадийсодержащих растворов / Рабинович Е. М., Козлов В. А., Батракова Л. Х., Осташко Т. И., Тарабрин Г. К., Бирюкова В. А. ; заявл. 28.04.1995 ; опубл. 27.06.1997.