ВПЛИВ СТОРОННІХ ІОНІВ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ДЕФТОРУВАННЯ НА ФЕРУМВМІСНИХ АДСОРБЕНТАХ

Євгеній  КОСТЕНКО; Тетяна ОБУШЕНКО; Аркадій  ШАХНОВСЬКИЙ; Наталія  ТОЛСТОПАЛОВА; Ольга  САНГІНОВА; Олександр БОЛЄЛИЙ

doi:10.20535/EHS2710-3315.2025.330445

Автор(и)

Євгеній КОСТЕНКО Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна http://orcid.org/0000-0003-0872-2764
Тетяна ОБУШЕНКО Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна http://orcid.org/0000-0003-0731-0370
Аркадій ШАХНОВСЬКИЙ Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0003-2963-4026
Наталія ТОЛСТОПАЛОВА Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0002-7240-5344
Ольга САНГІНОВА Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0001-6378-7718
Олександр БОЛЄЛИЙ ТУ Гірнича академія Фрайберга, Інститут експериментальної фізики, Німеччина https://orcid.org/0000-0002-5583-7970

DOI:

https://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.330445

Ключові слова:

очищення води, дефторування, ферумвмісні сорбенти, конкуруючі іоні.

Анотація

Джерела підземних вод у багатьох регіонах України характеризуються підвищеною концентрацією фтору, яка може сягати 14, а в окремих випадках –навіть 18 мг/дм³. Надходження надмірної кількості іонів фтору з питною водою може серйозно зашкодити здоров'ю людини. Технологія адсорбції є перспективним методом дефторування води завдяки своїй простоті, ефективності та економічній ефективності. Однак використання адсорбції для видалення фтору з води стикається з кількома проблемами, однією з яких є зниження ефективності видалення у присутності сторонніх (конкуруючих) іонів. З урахуванням цього, було досліджено вплив сторонніх іонів на видалення фтору з використанням зразків адсорбентів на основі заліза. Сторонні іони конкурують з іонами фтору за центри адсорбції на поверхні адсорбуючого матеріалу, тим самим знижуючи загальну ефективність видалення фтору. Отримані результати свідчать про те, що всі досліджувані іони негативно впливають на ефективність процесу різною мірою. Фосфат-іон виявив найбільш значний негативний вплив, оскільки він специфічно адсорбується на високовалентних оксидах та гідроксидах металів шляхом комплексоутворення у внутрішній сфері. Тому він може значною мірою конкурувати з іонами фтору, які також специфічно адсорбуються. Іони нітратів та хлоридів неспецифічно адсорбуються (шляхом комплексоутворення у зовнішній сфері) на оксидах металів, і тому не можуть ефективно конкурувати з іонами фтору за рівних концентрацій. Іони сульфатів можуть адсорбуватися як специфічно, так і неспецифічно, і тому демонструють більший конкурентний ефект, ніж хлориди та нітрати, але менший, ніж фосфати. Співвідношення концентрацій аніонів у природних та стічних водах значно різняться і їх слід враховувати при дослідженні процесів сорбційного очищення води.