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"10.29235/1561-8331-2020-56-2-206-211vestich-585Research ArticleХИМИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙPOLYMER CHEMISTRYСорбционные свойства нового волокнистого хелатного ионитаSorption properties of new fibrous chelate ion exchangerГрачекВ. И.GrachekV. I.

Грачек Валентина Ивановна – канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Valentina I. Grachek – Ph. D. (Chemistry), Leading Researcher

13, Surganov Str., 220072, Minsk

grachek@ifoch.bas-net.byШункевичА. А.ShunkevichA. A.

Шункевич Александр Акимович – канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник

ул Сурганова, 13, 220072, Минск

Aleksandr A. Shunkevich – Ph. D. (Chemistry), Leading Researcher

13, Surganov Str., 220072, Minsk

shunkevich@ifoch.bas-net.byПоликарповА. П.PolikarpovA. P.

Поликарпов Александр Петрович – канд. хим. наук, зав. лаб.

ул Сурганова, 13, 220072, Минск

Aleksandr P. Polikarpov – Ph. D. (Chemistry), Head of the Laboratory

13, Surganov Str., 220072, Minsk

fiban@ifoch.bas-net.byИсаковичО. И.IsakovichO. I.

Исакович Ольга Ивановна – науч. cотрудник

ул Сурганова, 13, 220072, Минск

Olga I. Isakovich – Researcher

13, Surganov Str., 220072, Minsk

Институт физико-органической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Physical Organic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus202007062020562206211Copyright © Грачек В.И., Шункевич А.А., Поликарпов А.П., Исакович О.И., 20202020Грачек В.И., Шункевич А.А., Поликарпов А.П., Исакович О.И.Grachek V.I., Shunkevich A.A., Polikarpov A.P., Isakovich O.I.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/585

Исследованы сорбционные свойства нового иминодиацетатного волокнистого катионита ФИБАН ХС-1, синтезированного на химически стойкой матрице волокна полипропилена с привитым сополимером стирола и дивинилбензола, которая выдерживает повышенные температуры и агрессивные среды. Показано, что волокнистый хелатный ионит ФИБАН ХС-1 является эффективным сорбентом тяжелых и цветных металлов из многоионных водных растворов в статических и динамических условиях. Установлено, что катионит работает при больших скоростях до 20 колоночных объемов/мин при очистке воды от ионов меди и свинца (82 %-ная очистка по Сu2+ и 65 %-ная очистка по Рb2+). Найдено, что волокнистый хелатный ионит ФИБАН ХС-1 легко регенерируется и не теряет свои сорбционные и механические свойства в циклах сорбция–регенерация.

The sorption properties of new iminodiacetate fibrous cation exchanger FIBAN XC-1 synthesized on a chemically resistant matrix of polypropylene fiber with a grafted copolymer of styrene and divinylbenzene, which can withstand elevated temperatures and aggressive environments, were studied. It was shown that the fibrous chelate ion exchanger FIBAN XC-1 is an effective sorbent of heavy and non-ferrous metals from multi-ionic aqueous solutions under static and dynamic conditions. It was found that the cation exchanger operates at high speeds up to 20 column volumes / min in water purification from copper and lead ions (purification from Cu2+ – 82 % and purification from Pb2+– 65 %). It was found that the fibrous chelate ion exchanger FIBAN XC-1 is easily regenerated and does not lose its sorption and mechanical properties in the sorption– regeneration cycles.

волокнистый хелатный ионитсорбцияочисткаfibrous chelate ion exchangersorptionpurificationReferencesКовалев, И. А. Выбор эффективного сорбента для динамического концентрирования тяжелых металлов из растворов / И. А. Ковалев, Н. М. Сорокина, Г. И. Цизин // Вестн. Москов. ун-та, сер. 2. – 2000. – Т. 41, № 5. – С. 309–314.Kovalev I. A., Sorokina N. M., Tsysin G. I. Selection of effective sorbent for dynamic concentration heavy metals from solution. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya “Khimiya” = Moscow university chemistry bulletin, 2000, vol. 41, no. 5, pp. 309–314. (in Russian)Блохин А. А. Ионнобменное извлечение палладия (II) из хлоридных растворов сложного состава / А. А. Блохин, Н. Д. Абовский, Ю. В. Мурашкин // ЖПХ. – 2007. – Т. 80, № 7. – С. 1089–1093.Blokhin A. A., Abovskii N. D., Murashkin Yu. V. Ion-exchange recovery of palladium(II) from multicomponent chloride solutions. Russian Journal of Applied Chemistry, 2007, vol. 80, no. 7, рр. 1089–1093. https://doi.org/10.1134/s1070427207070087Efficiency and mechanism of new poly(acrylphenylamidrasone-phenylhydrazide) chelating fiber for adsorbing trace Ga, In, Bi, V and Ti from solution / Xijun Chang [et al.] // Anal. Chim. Acta. – 2001. – Vol. 450. – P. 231–238. https://doi.org/10.1016/s0003-2670(01)01387-3Xijun Chang, Xinulan Yang, Xinjie Wei. Efficiency and mechanism of new poly(acrylphenylamidrasone-phenylhydrazide) chelating fiber for adsorbing trace Ga, In, Bi, V and Ti from solution. Analytica Chimica Acta, 2001, vol. 450, pp. 231–238. https://doi.org/10.1016/s0003-2670(01)01387-3Montembault, V. Grote Synthesis and complexing properties of rezins containing aminocarboxylic acid as functionale groups from diethylentriaminepentaacetic acid bisanhydride andholyvinyl flcohols / V. Montembault, J. C. Soutif, J. C. Brosse M. // React & Functional Pol. – 1999. – Vol. 39, N 3. – P. 253–261. https://doi.org/10.1016/s1381-5148(98)00006-6Montembault V., Soutif J. C., Brosse J. C. M. Grote Synthesis and complexing properties of rezins containing aminocarboxylic acid as functionale groups from diethylentriaminepentaacetic acid bisanhydride andholyvinyl flcohols. Reactive and Functional Polymers , 1999, vol. 39, no. 3, pp. 253–261. https://doi.org/10.1016/s1381-5148(98)00006-6Dabrowski , Z. Robens Selective removal of the heavy metal ions from waters and industrial wastewaters by ion-exchange method / Z. Dabrowski, P. Hubicki, E. Podkoscielny // Chemosphere. – 2004. – Vol. 56, N 2. – P. 91–106. https://doi.org/10.1016/j. chemosphere.2004.03.006Dabrowski A., Hubicki Z., Podkoscielny P. E. Robens Selective removal of the heavy metal ions from waters and industrial wastewaters by ion-exchange method. Chemosphere, 2004, vol. 56, no. 2, pp. 91–106. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.03.006Особенности сорбции анионов хрома волокнистыми сорбентами ВИОН / М. П. Зверев [и др.] // ЖПХ. – 2007. – Т. 80, № 4. – С. 575–578.Zverev M. P., Zverev O. M., Abdulkhanova Z. Z., Polovikhina L. A., Dovbiy E. V., Silchenkov D. G. Peculiarities of sorption chromium (VI) anions by fiber sorbents VION. Russian Journal of Applied Chemistry, 2007, vol. 80, no. 4, pp. 575–578. https://doi.org/10.1134/s1070427207040088Панов, В. П. Исследование сорбции ионов аммония волокнистыми ионитами / В. П. Панов, Н. И. Ятчев // ЖПХ. – 1997. – Т. 70, № 11. – С. 1794–1799.Panov V. P., Yatchev N. I. Investigation of sorption of ammonium ions by fiber ion exchangers. Zhurnal prikladnoi khimii = Russian Journal of Applied Chemistry, 1997, vol. 70, no. 11, pp. 1794–1799 (in Russian).Басаргин, Н. Н. Синтез, исследование и применение хелатообразующих сорбентов для концентрирования и определения микроколичеств элементов в природных и сточных водах / Н. Н. Басаргин, Ю. Г. Розовский, Н. В. Чернова // Журн. аналит. химии. – 1992. – Т. 47, № 5. – С. 787–792.Basargin N. N., Rozovskii Yu. G., Chernova N.V. Synthesis, investigation and use of chelating sorbents for concentration and determination of trace elements in natural and waste waters. Zhurnal analiticheskoi khimii = Journal of Analytical Chemistry, 1992, vol.47, no. 5, pp. 787–792 (in Russian).Yahorava, V. Ion exchange technology for the efficient recovery of precious metals from waste and low-grade streams / V. Yahorava, M. Kotze // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. – 2013. – P. 225–241.Yahorava V., Kotze M., Macheru P. Ion exchange technology for the efficient recovery of precious metals from waste and low-grade streams. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2013, pp. 225–241.Абовский, Н. Д. Кинетика сорбции платины (II) и платины (IV) на комплексообразующем ионите с тиомочевинными функциональными группами и на сильноосновном анионите из солянокислых растворов / Н. Д. Абовский, А. А. Блохин, Ю. В. Мурашкин // ЖПХ. – 2007. – Т. 80, № 7. – С. 1094–1098.Abovskii N. D., Blokhin A. A., Murashkin Yu V. Kinetics of platinum(II) and platinum(IV) sorption from hydrochloric acid solutions with a complexing ion exchanger containing thiourea functional groups and with a strongly basic anion exchanger. Russian Journal of Applied Chemistry, 2007, vol. 80, no. 7, pp. 1094–1098. https://doi.org/10.1134/s1070427207070099Yuchi Akio. Adsorption of tetravalent metal ions to chelating resins containing iminodiacetic acid groups / Yuchi Akio, Yoshida Norihito // Bull. Chem. Soc. Jap. – 2000. Vol. 73, N 8. – P. 1841–1842. https://doi.org/10.1246/bcsj.73.1841Yuchi Akio, Yoshida Norihito. Adsorption of tetravalent metal ions to chelating resins containing iminodiacetic acid groups. Bulletin of the Chemical Society of Japan, 2000, vol. 73, no. 8, pp. 1841–1842. https://doi.org/10.1246/bcsj.73.1841New materials and technologies for environmental engineering. Part I. Syntheses and structure of ion exchange fibers / V. Soldatov [et al.] // Monographies of Polish Acad. Sci. – Lublin. – 2004. – № 21. – 127 p.Soldatov, V. S., Pawlowski L., Shunkevich A. A., Wasag H. New materials and technologies for environmental engineering. Part I. Syntheses and structure of ion exchange fibers. Monographies of Polish Acad. Sci., 2004, no. 21. 127 p.Алексеева, С. Л. Исследование сорбции соединений хрома (IV) на ионообменных материалах и сорбентах / С. Л. Алексеева, С. Н. Болотин, Т. Г. Цюпко // ЖПХ. – 2007. – Т. 80, № 3. – С. 378–380.Alekseeva S. L., Bolotin S. N., Tsyupko T. G. Sorption of chromium(VI) on ion-exchange resins and sorbents. Russian Journal of Applied Chemistry, 2007, vol. 80, no. 3, pp. 378–380. https://doi.org/10.1134/s107042720703007xСорбция ионов Ni2+ и Cu2+ комплексообразующим волокнистым сорбентом ПАН-АГУ / В. М. Зареченский [и др.] // Журн. физ. химии. – 1997. – Т. 71, № 12. – С. 2232–2236.Zarechensky V. M., Kletsevnikova V. N., Kozakevich Yu. E., Surov Yu. N. Sorption of Ni2+ and Cu2+ ions by complexing fiber sorbent PAN-AGY. Zhurnal physicheskoi khimii = Russian Journal of Physical Chemistry A, 1997, vol. 71, no. 12, pp. 2232–2236 (in Russian).Получение и исследование нового волокнистого ионита ФИБАН ХС-1 / В. И. Грачек // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2017. – № 4. – С. 86–92.Grachek V. I., Lysenko G. N., Shunkevich A. A., Martsynkevich R. V., Isakovich O. I., Polikarpov A. P. Synthesis and investigation of new fibrous chelate ion exchangers FIBAN ХС-1. Vestsi Natsyynal, nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Procceeding of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2017, no. 1, pp. 86–92 (in Russian).

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