vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2020-56-2-143-149vestich-577Research ArticleФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯPHYSICAL CHEMISTRYИндикаторные материалы на основе волокнистых ионитов для визуализации ресурса фильтров химической очистки воздухаIndicator materials on the base of fibrous ion exchangers for visualizing of the sorption resource of the chemical air cleaning filtersКосандровичЕ. Г.KasandrovichE. G.

Косандрович Евгений Генрихович – канд. хим. наук, доцент, зав. лаб. 

ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Evgenii G. Kasandrovich – Ph. D. (Chemistry), Associate Professor, Head of the Laboratory

13, Surganov Str., 220072, Minsk

kosandrovich@ifoch.bas-net.byСолдатовВ. С.SoldatovV. S.

Солдатов Владимир Сергеевич – академик, д-р хим. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Vladimir S. Soldatov – Academician, D. Sc. (Chemistry), Рrofessor, Senior Researcher

13, Surganov Str., 220072, Minsk

soldatov@ifoch.bas-net.byШаченковаЛ. Н.ShachenkovaL. N.

Шаченкова Лариса Николаевна – канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Larisa N. Shachenkova – Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher

13, Surganov Str., 220072, Minsk

sln13102005@mail.ruИнститут физико-органической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Physical Organic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus202006062020562143149Copyright © Косандрович Е.Г., Солдатов В.С., Шаченкова Л.Н., 20202020Косандрович Е.Г., Солдатов В.С., Шаченкова Л.Н.Kasandrovich E.G., Soldatov V.S., Shachenkova L.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/577

На основе волокнистых ионитов получены индикаторные материалы для сорбатов щелочной и кислотной природы, предназначенные для визуализации времени отработки фильтровального слоя при ионитной очистке воздуха. Определены оптимальные условия их получения и эксплуатации, показана практическая применимость, обусловленная контрастностью и чувствительностью изменения окраски, для изготовления индикаторных патронов фильтров глубокой очистки воздуха в производстве средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожных покровов человека с целью своевременного выявления момента отработки волокнистых ионитов в составе ионообменных фильтров различных конструкций.

On the base of fibrous ion exchangers, indicator materials were obtained for sorbates of an alkaline and acidic nature, intended to visualize the working time of the filter layer during ion exchange air purification. The optimal conditions for their production and operation were determined. The practical applicability for the manufacture of indicator cartridges for filters of deep air purification and personal protective equipment for human respiratory organs and skin with the aim of timely visualizing of the sorption resource depletion, due to the contrast and sensitivity of the color change, was demonstrated.

волокнистый ионитсорбциявоздухаммиакдиоксид серыиндикаторресурс работыfibrous ion exchangersorptionairammoniasulfur dioxideindicatorservice lifeReferencesIEC Report on the Cincinnati ACS Meeting // Industrial and engineering chemistry. – 1955. – Vol. 47, N 5. – P. 7A−16A. https://doi.org/10.1021/ie50545a001IEC Report on the Cincinnati ACS Meeting. Industrial and engineering chemistry, 1955, vol. 47, no. 5, pp. 7A–16A. https://doi.org/10.1021/ie50545a001Soldatov, V. S. Application of fibrous ion exchangers in air purification from acidic impurities / V. S. Soldatov, I. S. Elinson, A. A. Shunkevich // Hydrometallurgy’94. – Springer, Dordrecht, 1994. – P. 837−855. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1214-7_57Soldatov V. S., Elinson I. S., Shunkevich A. A. Application of fibrous ion exchangers in air purification from acidic impurities. Hydrometallurgy’94. Springer, Dordrecht, 1994, pp. 837–855. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1214-7_57Air pollution control with fibrous ion exchangers / V. S. Soldatov [et al.] // Chemistry for the protection of the environment. – 2 (Eds.). – Springer, Boston, MA, 1996. – P. 55−66. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-0405-0_7Soldatov V. S., Elinson I. S., Shunkevich A. A., Pawlowski L., Wasag H. Air pollution control with fibrous ion exchangers. Chemistry for the protection of the environment. 2 ed. Springer, Boston, MA, 1996, pp. 55–66. https://doi.org/10.1007/978- 1-4613-0405-0_7Türkölmez, S. Application of ion exchange resins for air deodoration. Part I / S. Türkölmez // Wasser Luft und Betrieb. – 1965. – Vol. 9, N 11. – P. 737−743.Türkölmez S. Application of ion exchange resins for air deodoration. Part I. Wasser Luft und Betrieb, 1965, vol. 9, no. 11, pp. 737–743.Türkölmez, S. Application of ion exchange resins for air deodoration. Part II / S. Türkölmez // Wasser Luft und Betrieb. – 1965. – Vol. 9, N 12. – P. 812–816.Türkölmez S. Application of ion exchange resins for air deodoration. Part II. Wasser Luft und Betrieb, 1965, vol. 9, no. 12, pp. 812–816.Gostomczyk, M. A. Investigation of sorption of acid gases by anion exchangers / M. A. Gostomczyk, J. Kuropka // Environ. Prot. Eng. – 1977. – N 1–2. – P. 135–144.Gostomczyk M. A., Kuropka J. Investigation of sorption of acid gases by anion exchangers. Environment Protection Engineering, 1977, no. 1–2, pp. 135–144.Богатырев, В. К. Иониты в смешанном слое / В. К. Богатырев. – Л.: Химия, 1968. – 209 с. 8. Urano, K.. Application of ion exchange resins in air purification / Urano Kohei, Mizuuchi Akira // Kobunshi High Polym. Jap. – 1972. – Vol. 21, N 11. – P. 594–601.Bogatyrev V. K. Ionites in a mixed layer. Leningrad, Khimiya Publ., 1968, 209 p. (in Russian).Hashida, J. Investigation of ion exchange resins, adsorbing gases / J. Hashida // Bull. Osaka Munic. Techn. Res. Inst. – 1974. – Vol. 50, N 1. – P. 117.Urano K., Mizuuchi A. Application of ion exchange resins in air purification. Kobunshi High Polym. Jap. 1972, vol. 21, no. 11, pp. 594–601.Иониты в цветной металлургии / К. Б. Лебедев [и др.]. – М.: Металлургия, 1975. – 352 с.Hashida J. Investigation of ion exchange resins, adsorbing gases. Bull. Osaka Municipal Technical Research Institute, 1974, vol. 50, no. 1, pp. 117.Вулих, А. И. Новая сфера применения ионитов – очистка газов / А. И. Вулих, А. А. Аловяйников, Г. А. Никандров // Ионный обмен / под ред. М. М. Сенявин. – М.: Наука, 1981. – С. 214–229.Lebedev K. B., Kazantsev E. I., Rozmanov V. M., Pakholkov V. S., Chemezov V. A. Ionites in non-ferrous metallurgy. Moscow, Metallurgiya Publ., 1975. 352 p. (in Russian).Аширов, А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов / А. Аширов. – Л.: Химия, 1983. – 295 с.Vulikh A. I., Alovyaynikov A. A., Nikandrov G. A. A new field of application of ion exchangers is gas purification. Senyavin M. M. (ed.) Ion exchange. Moscow, Nauka Publ., 1981, pp. 214–229 (in Russian).Чикин, Г. А. Иониты в газосорбционных технологиях / Г. А. Чикин, О. Н. Мягкой // Ионообменные методы очистки веществ / под ред. Г. А. Чикин, О. Н. Мягкой. – Воронеж: Воронеж. ун-т, 1984. – С. 326–367.Ashirov A. Ion-exchange treatment of wastewater, solutions and gases. Leningrad, Khimiya Publ., 1983. 295 p. (in Russian).Вулих, А. И. Применение ионообменных смол для сорбции и очистки газов / А. И. Вулих, В. А. Богатырев, А. А. Аловяйников // Журн. всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. – 1970. – Т. 14, № 4. – С. 425–429.Chikin G. A., Soft O. N. Ionites in gas sorption technologies. Ion-exchange methods of purification of substances. Voronezh, Voronezh University, 1984, pp. 326–367 (in Russian).Soldatov, V. S. Ion exchangers for air purification / V. S. Soldatov, E. G. Kosandrovich // Ion exchange and solvent extraction Series. − 2011. – Vol. 20. − P. 45–115. https://doi.org/10.1201/b10813-3Vulikh A. I., Bogatyrev V. A., Alovyaynikov A. A. The use of ion exchange resins for sorption and purification of gases. Zhurnal Vsesoyuznogo khimicheskogo obshchestva im. D.I. Mendeleeva [Journal of the All-Union Chemical D.I. Mendeleev Society], 1970, vol. 14, no. 4, pp. 425–429 (in Russian).Косандрович, Е. Г. Сорбция паров уксусной кислоты из воздуха волокнистыми анионитами с третичными и четвертичными аминогруппами / Е. Г. Косандрович, Л. Н. Шаченкова, В. С. Солдатов // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2019. – Т. 63, № 5. – С. 548–553. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-5-548-553Soldatov V. S., Kosandrovich E. G. Ion exchangers for air purification. Ion exchange and solvent extraction Series, 2011, vol. 20, pp. 45–117. https://doi.org/10.1201/b10813-3Математическое описание сорбции этиламинов из воздуха волокнистыми катионитами в условиях ограниченной проницаемости сорбата / Е. Г. Косандрович [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2020. – Т. 56, № 1. – С. 7–14. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2020-56-1-7-14Kosandrovich E. G., Shachenkova L. N., Soldatov V. S. Sorption of vapors of acetic acid from the air by fibrous anion exchangers with ternary and quaternary amino groups. Doklady Natsional’noy akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2019 vol. 63, no. 5, pp. 548–553 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-5-548-553Поликарпов, А. П. Сорбция аммиака неткаными материалами на основе ФИБАН / А. П. Поликарпов, Е. Г. Косандрович, А. А. Шункевич // Сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф.: Новые высокоэффективные нетканые материалы, г. Серпухов (ОАО НИИНМ), РФ, 19–20 ноября 2008. – Серпухов, 2008. – С. 84–90.Kosandrovich E. G., Shachenkova L. N., Pushkarchuk A. L., Bez’yazychnaya T. V., Soldatov V. S. Mathematical description of sorption of ethylamines from air by fibrous cation exchangers in the conditions of sorbate limited permeability. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2020, no. 1, pp. 7–14 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8331-2020-56-1-7-14Дорошкевич, О. Н. Очистка воздуха от аммиака, моно-, ди- и триэтиламина композиционным волокнистым сорбентом / О. Н. Дорошкевич, Е. Г. Косандрович // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2014. – № 5. – С. 22–26.Polikarpov A. P., Kosandrovich E. G., Shunkevich A. A. FIBAN-based non-woven ammonia sorption. Sb. dokl. Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf.: Novye vysokoeffektivnye netkanye materialy, g. Serpukhov (OAO NIINM), RF, 19–20 noyabrya 2008 [Collection reports of the International scientific and technical conference “New highly efficient nonwoven materials”, Serpukhov (NIINM OJSC), Russia, November 19–20]. Serpukhov, 2008, pp. 84–90 (in Russian).Волокнистые аниониты ФИБАН А-5: получение, модификация и применение / А. П. Поликарпов [и др.] // Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы (SMARTEX-2016): сб. материалов ХIX Междунар. науч.-практ. форума, 23–27 мая 2016 года. – Иваново: ИВГПУ, 2016. – Ч. 1-1. – С. 68–75.Doroshkevich, O. N., Kosandrovich E. G. Air purification from ammonia, mono-, di- and triethylamine with a composite fibrous sorbent. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2014, no. 5, pp. 22–26 (in Russian).Каталитический способ получения и сорбционные свойства волокнистого анионита с третичными аминогруппами / Е. Г. Косандрович [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2017. – № 1. – С. 82–88.Polikarpov A. P., Shunkevich A. A., Medyak G. V., Akulich Z. I., Grachek V. I. Fibrous anion exchangers Fiban A-5, Synthesis, Modification and Application. Fizika voloknistykh materialov: struktura, svoistva, naukoemkie tekhnologii i materialy (SMARTEX-2016): sb. materialov KhIX Mezhdunar. nauch.-prakt. foruma, 23–27 maya 2016 goda [Physics of fibrous materials: structure, properties, high technology and materials (SMARTEX-2016): collection of materials of the XIX International Scientific and Practical Forum, May 23–27, 2016]. Ivanovo, Ivanovo State Pedagogical University, 2016, part. 1-1, pp. 68–75 (in Russian).Косандрович Е. Г. Сорбция аммиака из воздуха волокнистым сульфокатионитом ФИБАН К-1 / Е. Г. Косандрович, В. С. Солдатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. − 2004. – № 3. − С. 95–98.Kosandrovich E. G., Yakubel O. N., Nesteronok P. V., Shachenkova L. N., Soldatov V. S. Сatalitical method of synthesis and sorption properties of the fibrous anion exchanger with tertiary amino groups. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2017, no. 1, pp. 82–88 (in Russian).Kosandrovich E. G., Soldatov V. S. Ammonia sorption from air by FIBAN K-1 fibrous sulphonic cation exchanger. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2004, no. 3, pp. 95–98 (in Russian).Kosandrovich E. G., Soldatov V. S. Ammonia sorption from air by FIBAN K-1 fibrous sulphonic cation exchanger. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2004, no. 3, pp. 95–98 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.