Исследование коры дуба черешчатого (Quercus robur) в качестве сорбционного материала для удаления плёнок нефти с водной поверхности
Authors: Зарипова А.Р. , Хаматгалимова Д.Н. , Шайхиев И.Г. 
Published: February 2025

Введение. Ежегодные аварийные разливы нефти оцениваются несколькими десятками миллионов тонн. Нефтяная плёнка на водной поверхности наносит катастрофический вред окружающей среде, ухудшается качество питьевой воды. Сорбционный метод – наиболее эффективный для удаления нефти с поверхности воды. Кора хвойных пород деревьев, как показал анализ литературных источников, имеет неплохие сорбционные характеристики, в то же время кора лиственных пород деревьев не находит должного вторичного применения в качестве нефтесорбентов. Целью исследований является определение сорбционных характеристик по нефти образцов коры дуба черешчатого (Quercus robur), для оценки эффективности использования в качестве нефтесорбента для удаления разливов углеводородов с водной поверхности. Объект и методы. В качестве сорбционного материала нефти девонского и карбонового отложений исследована измельчённая нативная и модифицированная кора дуба черешчатого. Модификация осуществлялась кипячением коры в воде в течение 30 минут. Определены значения максимального нефтепоглощения и водопоглощения в статических условиях. Определены некоторые физико-химические показатели нативной и модифицированной коры дуба черешчатого, а также приведены физико-химические показатели сорбатов, в качестве которых исследовалась нефть девонского и карбонового отложений Тумутукского месторождения (Республика Татарстан). Определены значения суммарного нефте- и водопоглощения, нефтепоглощения и водопоглощения в отдельности, а также эффективность извлечения нефти в зависимости от её вида при извлечении сорбатов с водной поверхности. Результаты и обсуждение. Определено, что кипячение коры дуба способствует повышению плавучести и насыпной плотности, а также повышению показателя максимального нефтепоглощения и снижению максимального водопоглощения. Также определено, что модифицированный кипячением образец коры дуба имел более высокие показатели эффективности извлечения нефти с водной поверхности. Показано, что кипячение коры дуба способствует извлечению части дубильных веществ, низкомолекулярных лигнинов в водную среду, что приводит к увеличению порового пространства и общей площади поверхности, определённых методом БЭТ, а также по данным ИК-спектроскопии, дифракционной рентгенографии и элементного анализа. Вывод. Модифицированную кору дуба черешчатого возможно рекомендовать в качестве сорбционного материала для извлечения углеводородов нефти с водной поверхности при разливе их на водной поверхности.

Introduction. Annual amounts of accidental oil spills are estimated at tens of millions of tons. An oil film on the water surface causes catastrophic damage to the environment, and the quality of drinking water deteriorates. The sorption method is the most effective for removing oil from the water surface. A literature review has shown that the bark of coniferous trees exhibits good sorption properties, while the deciduous tree bark has not been fully utilized as an oil sorbent. The purpose of the research is to determine the oil sorption properties of pedunculate oak (Quercus robur) bark samples in order to evaluate the effectiveness of using the bark as an oil sorbent for cleaning up hydrocarbon spills from the water surface. Object and methods. Сrushed native and modified bark of pedunculate oak trees was studied as a sorption material for oils of Devonian and Carboniferous deposits. The modification was performed by boiling the bark in water for 30 minutes. The values of maximum oil and water absorption under static conditions were determined. The study established a number of physicochemical parameters of the native and modified bark of the pedunculate oak along with the physicochemical parameters of the examined sorbates represented by the oils of the Devonian and Carboniferous sediments of the Tumutuk oilfield (Republic of Tatarstan). The study determined the values of the sum total of oil absorption and water absorption, as well as the values of oil absorption and water absorption calculated separately; the efficiency of oil extraction when removing sorbates from the water surface was evaluated depending on the oil type. Results and discussion. It was found that boiling of the oak bark contributes to an increase in its buoyancy and apparent density, as well as an increase in the maximum oil absorption and a decrease in the maximum water absorption. The boil-modified oak bark sample was found to display a higher efficiency of removing oil from the water surface. The study showed that boiling of the oak bark facilitates the extraction of a certain proportion of tannins, low-molecular weight lignins into the aqueous medium, which leads to an increase in the pore space and total surface area determined with the BET method and using the IR spectroscopy, X-ray diffraction and elemental analysis data. Conclusion.Modified bark of the pedunculate oak can be recommended as a sorption material for removing petroleum hydrocarbons from the water surface in the case of their spillage.