Динамические испытания модифицированного сорбента для очистки водных растворов от ионов тяжелых металлов

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа ядерных технологий

Отделение ядерно-топливного цикла

Специальность – Химическая технология материалов современной энергетики

Реферат по дисциплине

«Учебно-исследовательская работа студента» на тему:

«Динамические испытания модифицированного сорбента для очистки водных растворов от ионов тяжелых металлов»

Студент гр. 0492                         _________________                            Пьянков Д.А.

                                        _________________

Руководитель                        _________________                  Журавков С.П.    

к.х.н., доцент ОЯТЦ                _________________

Томск – 2023

Оглавление

Введение        3

1 Теоретическая часть        4

1.1 Сорбция        4

1.2 Вермикулитобетон        5

1.3 Инверсионная вольтамперометрия        7

2 Динамические испытания модифицированного сорбента для очистки водных растворов от ионов тяжелых металлов        10

Заключение        13

Список использованных источников        14

Введение

Различают природный и искусственный характер поступления различных элементов в водную среду. В первом случае загрязнение происходит при контакте с минералами, которые растворяет вода, а также при взаимодействии с атмосферой. Как правило, содержание для человека токсичных элементов, пагубно влияющих на здоровье человека, меньше, чем во втором случае. При искусственном характере различные элементы попадают в водную среду от предприятий, загрязнение может иметь весьма серьезные последствия, как для человека, так и для всего природного комплекса в целом [1].

Известно, что пресная вода является исчерпаемым природным ресурсом, а в некоторых регионах проблема нехватки пресной воды стоит очень остро и нужно задумываться о будущем и делать все возможное для предотвращения чрезвычайных ситуаций и оптимизации производственной деятельности предприятий.

Целью исследований является подбор сорбентов, которые позволят эффективно проводить очистку водных растворов, от различных химических элементов до норм ПДК.

В настоящее время исследование сорбционных способностей материалов и создание различных методов очистки вод от загрязнения является весьма актуальным, в качестве сорбентов рассматриваются органические и неорганические вещества, различные соединения металлов, а также фитосорбенты.

1 Теоретическая часть

Чтобы понять технологию и подобрать сорбенты в этом семестре был проведен эксперимент на примере очистки воды от тяжелых металлов с помощью наноструктурного сорбента на основе вермикулитобетона. Разберем теоретические основы методов, материалов и приспособлений, используемых в этом опыте.

1.1 Сорбция

Сорбция – гетерогенный процесс самопроизвольного поглощения твердым телом или жидкостью (сорбентом) веществ (сорбтива) из окружающей среды [2].

Способы сорбции:

• Динамический – непрерывное пропускание раствора через слой сорбента;
• Статический – временный контакт фаз при перемешивании с последующим разделением.

В зависимости от механизма отличают:

• Адсорбция – это процесс поглощение газов, паров или растворенных веществ поверхностью твердого тела или жидкости.
• Абсорбция – это процесс поглощения сорбата всем объемом сорбента.

Сущность сорбционного метода извлечения ионов тяжелых металлов из водного раствора состоит в следующем. Твердый сорбент контактирует с раствором, содержащим извлекаемые ионы. При этом происходит сорбция металла на сорбенте. Исходя из вышесказанного адсорбция – процесс, который происходит при сорбции тяжелых металлов.