VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Активированный уголь - сорбент с высокоразвитой пористой структурой, состоящий из углерода и обладающей большой способностью сорбировать газообразные, парообразные и растворенные вещества [1]. Уголь давно и эффективно используется для очистки воды от многих органических и неорганических компонентов. В промышленных масштабах активированные угли производят из древесных отходов, ископаемых углей и кокосовой скорлупы. Но их также можно изготавливать из любого углесодержащего материала. Для аграрных районов, получение активированного угля из отходов сельхозпроизводства с целью очистки питьевых вод, является очень важным и перспективным решением. Таким образом, возможна реализация сразу двух актуальных задач: утилизация растительных отходов и очистка воды. Так как здоровье и прекрасное самочувствие человеческого организма напрямую зависит от качества потребляемой воды, то вопросу ее безопасности уделяется огромное внимание. Но при традиционной водоподготовке в питьевую воду попадают ионы алюминия, потому что в качестве коагулянтов в основном используются его соли. В настоящее время достоверно доказано токсическое воздействие алюминия на растения и теплокровные организмы [2,3]. Поэтому большой интерес вызывают методы устранения алюминия из питьевой воды.

Целью данной работы стало получение активированного угля из растительных отходов переработки гречихи. И исследования адсорбционной способности полученного угля по отношению к ионам алюминия.

Шелуху гречихи обрабатывали раствором ортофосфорной кислоты из расчёта 8 % H₃PO₄ на массу сырья. Карбонизацию и активацию проводили в муфельной печи при температуре 300 ± 50 ⁰С. Полученный уголь промывали и высушивали. Физико-химические показатели угля представлены в таблице 1

Таблица 1. Физико-химические показатели полученного угля их шелухи гречихи

Активированный уголь	Адсорбционная активность		Массовая доля влаги, %	Суммарный объем пор по воде, см3/г
	по йоду, %	по метиленовому голубому,
из шелухи гречихи	8,8	167	5,7	3,3

Адсорбцию алюминия проводили при статических условиях путем смешивания 0,5 г активированного угля с 50 мл раствора алюминия с концентрацией от 0,1 до 1,0 мг/л, в пластиковых стаканах и встряхивали при комнатной температуре в течение 20 минут. Равновесную концентрацию алюминия в полученных растворах определяли на анализаторе жидкости “Флюорат-02-3М”. По результатам исследования была построена изотерма адсорбции (Рис.1.) и рассчитана степень извлечения (Таб.1.).

Таблица 1. Степень извлечения алюминия активированным углем из шелухи гречихи

Концентрация раствора алюминия, мг/л	Степень извлечения, %
0,1	13
0,5	63
1,0	73

Рисунок 1 Изотерма адсорбции ионов

алюминия на активном угле из шелухи гречихи

Физико-химические свойства полученного активированного угля из шелухи гречихи, а также изотерма адсорбции алюминия, свидетельствуют, что уголь имеет мелкопористую структуру. Степень извлечения возрастает с увеличением концентрации алюминия в исходном растворе и обнаруживает, что полученный уголь, возможно, использовать для очистки воды от ионов алюминия.

Список литературы

1. Колышкин Д. А., Михайлова К.К. Активные угли. Л.: Химия, 1972. 57 с.

2. Унгуряну Т. Н. Риск для здоровья населения при комплексном действии веществ, загрязняющих питьевую воду // Экология человека. 2011. №2. С. 14–20.

3. Alfrey A. C. Aluminum metabolism and toxicity. Proc. Am. Chem. Soc., Division of Environmental Chemistry. 1987. №27. Р. 458-459.

Код для цитирования: Скопировать