Oxidation of surfactants on composite carbon sorbent
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2018.29.46-52Ключові слова:
composite sorbent, manganese dioxide, surface-active substances, oxidation, sorption, isothermАнотація
The presence of surfactants creates problems in the purification of industrial wastewater and suppresses the processes of self-purification when they enter the natural surface water bodies. Sorption methods are relatively inexpensive in use and allow the content of pollutants to be reduced to low concentrations. In this paper, for the removal of surfactants it is suggested to use a sorbent with oxidizing properties. The composite sorbent based on activated charcoal Filtrasorb 300 was obtained, in which the MnO 2 crystals were precipitated by the treatment of coal with a potassium permanganate solution. Sulfonol NP-3, which is widely used as a damping, washing and emulsifying agent, was used for preparation of model solutions. The study of the influence of the concentration of the permanganate solution, the duration of the treatment, as well as the duration of contact of the obtained sorbent with the model solutions of surfactant on the degree of reduction of the concentration of sulphonol has been carried out. Sorption isoterms of sulfonol NP-3 on the initial coal and obtained composite sorbent were obtained. For comparison, the results of research on the oxidation of sulfonol NP-3 using a suspension of MnO 2 are given. Due to the larger contact surface, the use of composite sorbent allows faster reduction of the content of sulfonol and reaching lower concentrations. The method is suitable for post-treatment of industrial waste water before returning to a recycling cycle or before dumping in natural reservoirs.
Посилання
Volkova, G.A., & Storozhuk, N.Ju. (2012). Metody ochistki stochnyh vod, soderzhashhih sinteticheskie poverhnostno-aktivnye veshhestva. Vestnik Brestskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. Ser. Vodohozjajstvennoe stroitel'stvo, teplojenergetika i geojekologija, 2,.38-41. [in Russian].
Subbotkin, L.D., & Verbickaja, N.Ju. (2011). Ochistka stochnyh vod ot poverhnostno-aktivnyh veshhestv metodom elektroflotokoaguljacii. Stroitel'stvo i tehnogennaja bezopasnost'. Sb. nauch. trudov, 38, 96-106. [in Russian].
Kuznecov, V.V., Efremova, E.N., Kolesnikov, A.V., & Achkasov, M.G. (2016). Ochistka stochnyh vod ot poverhnostno-aktivnyh veshhestv metodami elektrookislenija i elektroflotacii. Rol' prirody poverhnostno-aktivnogo veshhestva. Gal'vanotehnika i obrabotka poverhnosti, 24(4), 48-55. [in Russian].
Kurenkova, O.V. (2011). Metody ochistki vody ot poverhnostno-aktivnyh veshhestv Nauchnyj vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Serija: Fiziko-himicheskie problemy i vysokie tehnologii stroitel'nogo materialovedenija, 3-4, 66-79. [in Russian].
Nilsen, O., Foss S., Fjellvag, H., & Kjekshus, A. (2004). Effect of substrate on the characteristics of manganese (IV) oxide thin films prepared by atomic layer deposition. Thin Solid Films, 468(1-2), 65-74. doi:10.1016/j.tsf.2004.04.055
Zhu, S., Zhou, H., Hibino, M., Honma, I., & Ichihara, M. (2005). Synthesis of MnO 2 Nanoparticles Confined in Ordered Mesoporous Carbon Using a Sonochemical Method. Advanced Functional Materials, 15, 381. doi:10.1002/adfm.2004002227.
Wu, M., Snook, G.A., Chen, G.Z., & Fray, D.J. (2004). Redox deposition of manganese oxide on graphite for supercapacitors. Electrochemistry Communications, 6, 499-504. doi: 10.1016/j.elecom.2004.03.011
Brock, S.L., Duan, N., Zheng, Rong Tian, Giraldo, O., Hua, Zhou, & Suib, S.L.(1998). A review of porous manganese oxide materials. Chemical Materials, 10, 2619-2628. doi:10.1021/cm980227h
Laha, S., & Luthy, R.G. (1990). Oxidation of aniline and other primary aromatic amines by manganese dioxide. Environmental Science and Technology, 24, 363-373. doi: 10.1021/es00073a012
Dong, X., Shen, W., Gu J., Xiong, L., Zhu, Y., Li, H., & Shi, J. (2006). A structure of MnO 2 embedded in CMK-3 framework developed by Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки, вип.29, 2018 52 a redox method. Microporous and Mesoporous Materials, 91, 120-127. doi: 10.1016/j.micromeso.2005.11.019
Stone, A.Т. (1987). Reductive Dissolution of Manganese (III/IV) Oxides by Substituted Phenols. Environmental Science and Technology, 21, 979-988. doi: 10.1021/es50001a011
Xyla, A.G., Sulzberger, B., Luther, G.W., Hering, J.G., van Cappellen, P., & Stummt, W. (1992). Reductive dissolution of manganese (III, IV) (hydr)oxides by oxalate: the effect of pH and light. Langmuir, 8, 95-103. doi:10.1021/la00037a019
Xyla, A.G., Sulzberger, B., Luther, G.W., Hering, J.G., van Cappellen, P., & Stummt, W. (1992). Reductive dissolution of manganese (III, IV) (hydr)oxides by oxalate: the effect of pH and light. Langmuir, 8, 95-103. doi:10.1021/la00037a019
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
