AGRIS - 

2023

Шайхиев, Ильдар Гильманович | Свергузова, Светлана Васильевна | Шайхиева, Карина Ильдаровна | Сиссе, Хадим | Воронина, Юлия Сергеевна

Обобщены литературные данные по использованию отхода сельскохозяйственного производства, кожуры мандаринов (Citrus reticulata) в качестве сорбционного материала для удаления различных загрязняющих веществ, в основном ионов металлов и металлоидов и красителей из водных сред. В обзоре на основании анализа различных литературных источников приведены сведения об объемах образования отходов от переработки цитрусовых, в том числе и мандаринов. Приведены сведения о содержании различных химических соединений в составе цедры мандаринов. Показаны пути использования кожуры мандаринов в различных отраслях промышленного производства. Приведены сведения о значениях максимальной сорбционной емкости кожуры мандаринов по загрязняющим веществам. Определено, что изотермы адсорбции различных поллютантов кожурой мандаринов в большинстве случаев описываются моделью Ленгмюра, а кинетика процесса в большинстве случаев соответствует модели псевдовторого порядка. Показана возможность получения карбонизатов и активированных углей из цедры Citrus reticulate и использование последних в качестве сорбентов ионов тяжелых металлов и красителей из водных сред. Показано, что увеличить сорбционные показатели порошка цедры мандаринов и карбонизатов по различным загрязняющим веществам возможно химической модификацией различными реагентами. | The literature data on the use of agricultural waste, mandarin peel (Citrus reticulata) as a sorption material for the removal of various pollutants, mainly metal and metalloid ions and dyes from aqueous media, are summarized. The review, based on the analysis of various literary sources, provides information on the volume of waste generation from the processing of citrus fruits, including tangerines. Information is given on the content of various chemical compounds in the composition of tangerine peel. Ways of using mandarin peel in various branches of industrial production are shown. Information on the values of the maximum sorption capacity of the peel of tangerines for pollutants is given. It has been determined that adsorption isotherms of various pollutants by tangerine peel are in most cases described by the Langmuir model, and the kinetics of the process in most cases corresponds to a pseudo-second order model. The possibility of obtaining carbonizates and activated carbons from the peel of Citrus reticulate and the use of the latter as sorbents of heavy metal ions and dyes from aqueous media is shown. It is shown that it is possible to increase the sorption parameters of tangerine peel powder and carbonizates for various pollutants by chemical modification with various reagents.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Шайхиев, Ильдар Гильманович | Свергузова, Светлана Васильевна | Шайхиева, Карина Ильдаровна | Сиссе, Хадим | Воронина, Юлия Сергеевна

The literature data on the use of agricultural waste, mandarin peel (Citrus reticulata) as a sorption material for the removal of various pollutants, mainly metal and metalloid ions and dyes from aqueous media, are summarized. The review, based on the analysis of various literary sources, provides information on the volume of waste generation from the processing of citrus fruits, including tangerines. Information is given on the content of various chemical compounds in the composition of tangerine peel. Ways of using mandarin peel in various branches of industrial production are shown. Information on the values of the maximum sorption capacity of the peel of tangerines for pollutants is given. It has been determined that adsorption isotherms of various pollutants by tangerine peel are in most cases described by the Langmuir model, and the kinetics of the process in most cases corresponds to a pseudo-second order model. The possibility of obtaining carbonizates and activated carbons from the peel of Citrus reticulate and the use of the latter as sorbents of heavy metal ions and dyes from aqueous media is shown. It is shown that it is possible to increase the sorption parameters of tangerine peel powder and carbonizates for various pollutants by chemical modification with various reagents. | Обобщены литературные данные по использованию отхода сельскохозяйственного производства, кожуры мандаринов (Citrus reticulata) в качестве сорбционного материала для удаления различных загрязняющих веществ, в основном ионов металлов и металлоидов и красителей из водных сред. В обзоре на основании анализа различных литературных источников приведены сведения об объемах образования отходов от переработки цитрусовых, в том числе и мандаринов. Приведены сведения о содержании различных химических соединений в составе цедры мандаринов. Показаны пути использования кожуры мандаринов в различных отраслях промышленного производства. Приведены сведения о значениях максимальной сорбционной емкости кожуры мандаринов по загрязняющим веществам. Определено, что изотермы адсорбции различных поллютантов кожурой мандаринов в большинстве случаев описываются моделью Ленгмюра, а кинетика процесса в большинстве случаев соответствует модели псевдовторого порядка. Показана возможность получения карбонизатов и активированных углей из цедры Citrus reticulate и использование последних в качестве сорбентов ионов тяжелых металлов и красителей из водных сред. Показано, что увеличить сорбционные показатели порошка цедры мандаринов и карбонизатов по различным загрязняющим веществам возможно химической модификацией различными реагентами.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Шайхиев, Ильдар Гильманович | Шайхиева, Карина Ильдаровна | Свергузова, Светлана Васильевна | Винограденко, Юрий Алексеевич

Проведен обзор литературных данных по использованию компонентов биомассы деревьев абрикоса (Prunus armeniaca) в качестве сорбционного материала для извлечения различных поллютантов из сточных и природных вод. Выявлено, что в мировой литературе отсутствуют сведения об использовании биомассы абрикосового дерева (листья, кора, опилки) в качестве сорбционных материалов для извлечения различных поллютантов из водных сред. Описаны результаты исследований по использованию косточек абрикосов. Приведены параметры сорбционного взаимодействия, при котором достигается наибольшая степень удаления поллютантов. Показано, что возможно увеличить сорбционную емкость компонентов биомассы абрикоса путем модификации различными химическими реагентами. Установлено, что наиболее исследуемым сорбционным материалом является скорлупа косточек абрикоса. Определено, что наибольшее количество публикаций посвящено использованию последних в качестве сырья для получения активированных углей. Выявлено, что удельная поверхность и суммарный объем пор активированных углей из косточек плодов абрикоса зависят от режимов карбонизации и активации сырья. В зависимости от параметров карбонизации и активации активированные угли из скорлупы косточек абрикосов имеют значения удельной поверхности от 25 м2/г до 1200 м2/г и более. Показано, что активированные угли из косточек абрикосов являются эффективными сорбентами для удаления различных поллютантов (ионы металлов, красители, нефть и нефтепродукты) из водных сред. Выявлено, что изотермы адсорбции поллютантов наиболее адекватно в большинстве случаев описываются моделями Ленгмюра и Фрейндлиха, а кинетика процесса наиболее часто описывается моделью псевдо-второго порядка. | A review of the literature data on the use of biomass components of apricot trees (Prunusarmeniaca) as a sorption material for the extraction of various pollutants from waste and natural waters is carried out. The parameters of the sorption interaction at which the highest degree of removal of pollutants is achieved are given. It has been shown that it is possible to increase the sorption capacity of apricot biomass components by modifying it with various chemical reagents. It has been determined that the most studied sorption material is the shell of apricot kernels. It is determined that the largest number of publications is devoted to the use of the latter as raw materials for the production of activated carbons. It was revealed that the surface area and the total pore volume of activated carbons from the kernels of apricot fruits depend on the modes of carbonization and activation of raw materials. It is shown that activated carbons are effective sorbents for removing various pollutants (metal ions, dyes, oil and oil products) from aqueous media. It was found that the adsorption isotherms of pollutants are most adequately described in most cases by the Langmuir and Freundlich models, and the kinetics of the process is most often described by the pseudo-second order model.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Шайхиев, Ильдар Гильманович | Шайхиева, Карина Ильдаровна | Свергузова, Светлана Васильевна | Винограденко, Юрий Алексеевич

Проведен обзор литературных данных по использованию компонентов биомассы деревьев абрикоса (Prunus armeniaca) в качестве сорбционного материала для извлечения различных поллютантов из сточных и природных вод. Выявлено, что в мировой литературе отсутствуют сведения об использовании биомассы абрикосового дерева (листья, кора, опилки) в качестве сорбционных материалов для извлечения различных поллютантов из водных сред. Описаны результаты исследований по использованию косточек абрикосов. Приведены параметры сорбционного взаимодействия, при котором достигается наибольшая степень удаления поллютантов. Показано, что возможно увеличить сорбционную емкость компонентов биомассы абрикоса путем модификации различными химическими реагентами. Установлено, что наиболее исследуемым сорбционным материалом является скорлупа косточек абрикоса. Определено, что наибольшее количество публикаций посвящено использованию последних в качестве сырья для получения активированных углей. Выявлено, что удельная поверхность и суммарный объем пор активированных углей из косточек плодов абрикоса зависят от режимов карбонизации и активации сырья. В зависимости от параметров карбонизации и активации активированные угли из скорлупы косточек абрикосов имеют значения удельной поверхности от 25 м2/г до 1200 м2/г и более. Показано, что активированные угли из косточек абрикосов являются эффективными сорбентами для удаления различных поллютантов (ионы металлов, красители, нефть и нефтепродукты) из водных сред. Выявлено, что изотермы адсорбции поллютантов наиболее адекватно в большинстве случаев описываются моделями Ленгмюра и Фрейндлиха, а кинетика процесса наиболее часто описывается моделью псевдо-второго порядка. | A review of the literature data on the use of biomass components of apricot trees (Prunusarmeniaca) as a sorption material for the extraction of various pollutants from waste and natural waters is carried out. The parameters of the sorption interaction at which the highest degree of removal of pollutants is achieved are given. It has been shown that it is possible to increase the sorption capacity of apricot biomass components by modifying it with various chemical reagents. It has been determined that the most studied sorption material is the shell of apricot kernels. It is determined that the largest number of publications is devoted to the use of the latter as raw materials for the production of activated carbons. It was revealed that the surface area and the total pore volume of activated carbons from the kernels of apricot fruits depend on the modes of carbonization and activation of raw materials. It is shown that activated carbons are effective sorbents for removing various pollutants (metal ions, dyes, oil and oil products) from aqueous media. It was found that the adsorption isotherms of pollutants are most adequately described in most cases by the Langmuir and Freundlich models, and the kinetics of the process is most often described by the pseudo-second order model.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Кузнецова, Татьяна Андреевна | Пестов, Николай Александрович | Ревин, Виктор Васильевич

В работе были исследованы сорбционные свойства целлюлозы, выделенной из свекловичного жома, по отношению к Ni2+. Растительная целлюлоза из свекловичного жома выделялась методом последовательной кислотной и щелочной экстракции, эффективность которой была оценена методом инфракрасной спектроскопии. Проведенный сорбционный тест показал, что целлюлоза, выделенная из свекловичного жома, основное количество никеля сорбировала в течение 1 ч. Максимальная сорбционная емкость целлюлозы свекловичного жома составляет 5.01 ммоль Ni2+ из расчета на 1 кг сухой целлюлозы свекловичного жома. Эффективность извлечения Ni2+ зависела от исходной концентрации Ni2+ в растворе. Наиболее эффективное извлечение Ni2+ происходило из растворов с концентрацией Ni2+ не более 23.17 мкмоль/л, позволяя достичь степени извлечения этого тяжелого металла 67.9%. Увеличение начальной концентрации Ni2+ в растворе приводила к снижению степени извлечения этого элемента до 18.6%, что указывает на возможность использования целлюлозы свекловичного жома для очистки воды загрязненной соединениями никеля в низкой концентрации. Сравнение эффективности сорбции Ni2+ при разном значении pH показало, что это процесс является pH зависимым и количество сорбированного Ni2+ и степень извлечения Ni2+ целлюлозой свекловичного жома возрастала при увеличении значения рН от 3.0 до 7.0. | In this paper, we studied the sorption properties of cellulose isolated from sugar beet pulp in relation to Ni2+. Plant cellulose from sugar beet pulp was isolated by successive acid and alkaline extraction, the effectiveness of which was evaluated by infrared spectroscopy. The sorption test showed that cellulose extracted from sugar beet pulp sorbed the main amount of Ni2+ within 1 hour. The maximum sorption capacity of cellulose from beet pulp pulp was 5.01 mmol Nh2+ per 1 kg of dry cellulose from pulp beet pulp. The amount of sorbed Ni2+ depended on the initial Ni2+ concentration in the solution. The most effective recovery of Ni2+ occurred from solutions with a Ni2+ concentration no more than 23.17 μmol/l, allowing to achieve a degree of recovery of this heavy metal of 67.9%. An increase in the initial concentration of Ni2+ in the solution resulted in a reduction in the degree of recovery of this element to 18.6%, which indicates the feasibility of using cellulose from sugar beet pulp for purification of water contaminated with nickel compounds in low concentrations. Comparison of the efficiency of Ni2+ sorption at different pH values showed that this process is pH dependent and the amount of sorbed Ni2+ and the degree of recovery of Ni2+ by cellulose from sugar beet pulp increased with increasing of pH values from 3.0 to 7.0.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Кузнецова, Татьяна Андреевна | Пестов, Николай Александрович | Ревин, Виктор Васильевич

В работе были исследованы сорбционные свойства целлюлозы, выделенной из свекловичного жома, по отношению к Ni2+. Растительная целлюлоза из свекловичного жома выделялась методом последовательной кислотной и щелочной экстракции, эффективность которой была оценена методом инфракрасной спектроскопии. Проведенный сорбционный тест показал, что целлюлоза, выделенная из свекловичного жома, основное количество никеля сорбировала в течение 1 ч. Максимальная сорбционная емкость целлюлозы свекловичного жома составляет 5.01 ммоль Ni2+ из расчета на 1 кг сухой целлюлозы свекловичного жома. Эффективность извлечения Ni2+ зависела от исходной концентрации Ni2+ в растворе. Наиболее эффективное извлечение Ni2+ происходило из растворов с концентрацией Ni2+ не более 23.17 мкмоль/л, позволяя достичь степени извлечения этого тяжелого металла 67.9%. Увеличение начальной концентрации Ni2+ в растворе приводила к снижению степени извлечения этого элемента до 18.6%, что указывает на возможность использования целлюлозы свекловичного жома для очистки воды загрязненной соединениями никеля в низкой концентрации. Сравнение эффективности сорбции Ni2+ при разном значении pH показало, что это процесс является pH зависимым и количество сорбированного Ni2+ и степень извлечения Ni2+ целлюлозой свекловичного жома возрастала при увеличении значения рН от 3.0 до 7.0. | In this paper, we studied the sorption properties of cellulose isolated from sugar beet pulp in relation to Ni2+. Plant cellulose from sugar beet pulp was isolated by successive acid and alkaline extraction, the effectiveness of which was evaluated by infrared spectroscopy. The sorption test showed that cellulose extracted from sugar beet pulp sorbed the main amount of Ni2+ within 1 hour. The maximum sorption capacity of cellulose from beet pulp pulp was 5.01 mmol Nh2+ per 1 kg of dry cellulose from pulp beet pulp. The amount of sorbed Ni2+ depended on the initial Ni2+ concentration in the solution. The most effective recovery of Ni2+ occurred from solutions with a Ni2+ concentration no more than 23.17 μmol/l, allowing to achieve a degree of recovery of this heavy metal of 67.9%. An increase in the initial concentration of Ni2+ in the solution resulted in a reduction in the degree of recovery of this element to 18.6%, which indicates the feasibility of using cellulose from sugar beet pulp for purification of water contaminated with nickel compounds in low concentrations. Comparison of the efficiency of Ni2+ sorption at different pH values showed that this process is pH dependent and the amount of sorbed Ni2+ and the degree of recovery of Ni2+ by cellulose from sugar beet pulp increased with increasing of pH values from 3.0 to 7.0.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Шайхиев, Ильдар Гильманович | Свергузова, Светлана Васильевна | Шайхиева, Карина Ильдаровна | Сапронова, Жанна Ануаровна

Обобщены литературные данные по использованию измельченной скорлупы грецкого ореха в качестве сорбционного материала для удаления ионов металлов, красителей и некоторых органических соединений из водных сред. Деревья вида Juglans regia широко распространены на территории России, их скорлупа является природным ежегодно восполняемым материалом, который имеет промышленное значение и может быть использован в качестве сорбционного материла для извлечения многих загрязняющих веществ из водных сред. В работе дана характеристика скорлупы грецких орехов, приведены показатели основных веществ, входящих в состав скорлупы (целлюлоза, лигнин, гемицеллюлоза), указана примерная удельная поверхность по БЭТ и содержание функциональных групп. Рассмотрены результаты исследований процессов адсорбции ионов металлов и некоторых красителей скорлупой ореха. Приведены значения сорбционных показателей по исследуемым загрязняющим веществам. Показано, что повысить сорбционные характеристики возможно путем химической модификации скорлупы Juglans regia. Определено, что изотермы сорбции в большинстве случаев более полно описываются моделью Ленгмюра, а кинетика процесса во всех случаях подчиняется модели псевдовторого порядка. | The literature data on the crushed walnut shells usageas a sorption material for metal ions, dyes and some organic compounds removal from aqueous media are summarized. Trees of the Juglans regia species are widespread in Russia; their shells are natural annually replenished material that is of industrial importance and can be used as sorption material for the extraction of many pollutants from aquatic environments. The paper gives a characteristic of the walnut shell, shows the indicators of the main substances that make up the shell (cellulose, lignin, hemicellululose), indicates the approximate specific surface area for BET and the content of functional groups. The results of studies of the adsorption of metal ions and and some dyes adsorption by walnut shellsare considered. The values of sorption indices for the studied pollutants are given. It is shown that it is possible to increase the sorption characteristics by chemical modification of the Juglans regia shell. It is determined that sorption isotherms in most cases are more fully described by the Langmuir model, and the process kinetics in all cases obeys the pseudo-second order model.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2015

Григорьев

On the basis of plant waste formed after extraction of the root and rhizome of Siberian ginseng, by gas activation was obtained samples of the activated carbon, for which defined pore volume and content of acidic and alkali groups.  Shows the possibility of using the adsorption method for the extraction of antibiotics from aqueous solutions and wastewater for example, streptomycin. In comparative evaluation of equilibrium, adsorption of streptomycin from model wastewater shown that the obtained activated carbon at low concentration values practically does not differ much from industrial activated carbon with developed dimensional structure (such SKT-type) and can be recommended for practical applications in wastewater treatment. It was found that at concentrations of streptomycin in water less than 100 mg ∙ dm -3 use the additionally oxidized activated carbon is not expedient as adsorbent. To calculate the equilibrium adsorption of streptomycin on obtained activated carbon is proposed to use the equation Dubinin – Radushkevich with the experimentally determined constants; linear form of the equations of Langmuir and Brunauer, Emmett, Teller (BET) during adsorption at low concentrations of streptomycin on the obtained sample are not complied, which limits their use in the calculated practice.It was determined that the higher values of the adsorption activity of the investigated sample activated carbon is achieved during process of adsorption treatment in a neutral to slightly alkaline solutions. | Получены образцы активного угля из растительных остатков, для которого определены объемы пор и содержание кислотных и основных групп. При сравнительной оценке равновесной адсорбции стрептомицина из модельной сточной воды показано, что полученный активный уголь в области малых значений концентраций практически мало отличается от промышленного угля СКТ.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2015

Григорьев

On the basis of plant waste formed after extraction of the root and rhizome of Siberian ginseng, by gas activation was obtained samples of the activated carbon, for which defined pore volume and content of acidic and alkali groups.  Shows the possibility of using the adsorption method for the extraction of antibiotics from aqueous solutions and wastewater for example, streptomycin. In comparative evaluation of equilibrium, adsorption of streptomycin from model wastewater shown that the obtained activated carbon at low concentration values practically does not differ much from industrial activated carbon with developed dimensional structure (such SKT-type) and can be recommended for practical applications in wastewater treatment. It was found that at concentrations of streptomycin in water less than 100 mg ∙ dm -3 use the additionally oxidized activated carbon is not expedient as adsorbent. To calculate the equilibrium adsorption of streptomycin on obtained activated carbon is proposed to use the equation Dubinin – Radushkevich with the experimentally determined constants; linear form of the equations of Langmuir and Brunauer, Emmett, Teller (BET) during adsorption at low concentrations of streptomycin on the obtained sample are not complied, which limits their use in the calculated practice.It was determined that the higher values of the adsorption activity of the investigated sample activated carbon is achieved during process of adsorption treatment in a neutral to slightly alkaline solutions. | Получены образцы активного угля из растительных остатков, для которого определены объемы пор и содержание кислотных и основных групп. При сравнительной оценке равновесной адсорбции стрептомицина из модельной сточной воды показано, что полученный активный уголь в области малых значений концентраций практически мало отличается от промышленного угля СКТ.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2014

Макаревич, Николай Анатольевич | Богданович, Николай Иванович | Третьяков, Сергей Иванович | Коптелова, Елена Николаевна

Предложено экспоненциальное уравнение диффузионной кинетики адсорбции, экстракции, сушки для растительного сырья с параметром g, учитывающим межчастичные взаимодействия в капиллярно-пористой анизотропной структуре твердой фазы: (Xt - Xр)/(X0 - Xр) = Bmexp(-krt)g, где Xt, X0, Xр, - текущее, начальное, равновесное значение либо поверхностного натяжения s, либо адсорбции Г, либо концентрации С, либо влагосодержания W, Bm- константа, зависящаяот формы (пористости) и природы частиц твердой фазы,kr - константа скорости, t - время. Рассмотрены алгоритмы расчета эффективных D* и истинных D коэффициентов диффузии процессов экстракции коры березы и сушки опилок березы в модельных приближениях частиц твердой фазы в виде неограниченной пластины, бесконечного цилиндра и шара. Установлено, что отклонению от идеальности в реальных процессах адсорбции и экстракции соответствуют значения g £ 1, а в процессе сушки g ³ 1. | For adsorption, extraction, drying of substances from vegetable raw materials with the parameter g considering the interpartial interactions in capillary and porous anisotropic structure of a solid phase the exponential equation of diffusion kinetics it is offered. Algorithms of calculation are considered also a comparative assessment of coefficients of molecular diffusion of process of extraction of birch bark by a traditional method and taking into account the interpartial interactions in system is carried out. Effective and true diffusion factors of process of drying of sawdust of a birch in model approaches of particles of a solid phase in the form of an unlimited plate, the infinite cylinder and a full-sphere are calculated.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation