Очищення вод від Арсену (V) матеріалами на основі нанодисперсного заліза

Анотація

Здійснено аналітичний огляд наукової літератури, щодо проблеми забруднення водного середовища сполуками арсену та джерел потрапляння їх до поверхневих та підземних вод. Серед яких основними є вилуговування із арсенвмісних порід та потрапляння неочищених стічних вод промислових підприємств важкої промисловості в навколишнє середовище. Для забезпечення вмісту арсенатів у водневих системах на рівні гранично допустимої концентрації (ГДК = 10 мкг/дм³) і нижче використовували сорбційний метод очищення. Наведено методику синтезу композиційних матеріалів на основі нанорозмірного нульвалентного заліза (НВЗ). Для його стабілізації використано неорганічну матрицю, а саме, глинистий мінерал каолініт. Було отримано чотири зразки з різним масовим співвідношенням залізо : глинистий мінерал. За допомогою методів рентгенофазового аналізу та скануючої електронної мікроскопії вивчено фазовий склад та морфологію поверхні синтезованих матеріалів, відповідно. Підтверджено наявність часточок НВЗ з «core-shell» структурою. Досліджено фізико-хімічні особливості очищення забруднених вод від сполук арсену (V). Величини рівноважних концентрацій токсиканту визначали за допомогою методу атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно-зв’язаною плазмою. Показано, що ступінь очищення вод одержаними сорбентами залежить від кількості нанесеного нанорозмірного заліза на поверхню каолініту. При цьому максимальна сорбційна здатність спостерігається для зразку із масовим співвідношенням нанозалізо : глина = 0,2 : 1. Визначено суттєве збільшення величини сорбції іонів арсену (V) із забруднених вод залізовмісними сорбентами (6,1 мг/г) в порівнянні з вихідним каолінітом (0,1 мг/г). Встановлено перспективність використання стабілізованого нанодисперсного заліза для ефективного видалення аніонних форм забруднювачів на прикладі сполук арсену (V) з різноманітних водних середовищ.