СОРБЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ГУМИНОВЫХ КОМПОЗИТОВ  НА ОСНОВЕ ИМИНОДИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ МАРГАНЦА

А.С. Титова; Е.Д. Дмитриева; П.В. Оськин

doi:10.6060/rcj.2024682.7

А.С. Титова Естественно-научный институт, ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет»
Е.Д. Дмитриева Естественно-научный институт, ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет»
П.В. Оськин Естественно-научный институт, ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет»

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2024682.7

Ключевые слова: иминодиуксусная кислота, гуминовые кислоты, реакция Манниха, гуминовые композиты, сорбционная способность, модификация

Аннотация

Актуальной областью исследований является разработка экологичных сорбентов на основе природных полимеров – гуминовых кислот, обладающих повышенной сорбционной емкостью и высокой комплексообразующей способностью по отношению к ионам тяжелых металлов. Благодаря наличию в составе гуминовых кислот фенольных фрагментов, с целью повышения сорбционной способности гуминовых кислот за счет введения в их структуру дополнительных функциональных групп ответственных за связывание катионов тяжелых металлов проведена направленная химическая модификация с прекурсором иминодиуксусной кислотой по реакции Манниха. Синтез гуминовых композитов осуществлен в мягких условиях для предотвращения деструкции матрицы гуминовых кислот. Выход модифицированных препаратов составил 83-89 %. Исследована связывающая способность гуминовых композитов по отношению к тяжелым металлам на примере катионов марганца. Обнаруженные различия в величинах степени извлечения ионов марганца из раствора модифицированными гуминовыми кислотами обусловлены количеством введенной при модификации иминодиуксусной кислоты, а также физико-химическими свойствами исходных гуминовых кислот. Установлено, что направленная химическая модификация гуминовых кислот способствует увеличению их сорбционной емкости по отношению к катионам марганца. Обнаружено, что степень извлечения ионов марганца из сорбционного раствора модифицированными гуминовыми кислотами зависит от количества, введенного в реакцию прекурсора. Сорбируемость на гуминовых композитах с минимальным количеством прекурсора ионов марганца составляет 7,5-32,7 мг/г, что превышает данный показатель известных сорбентов. Результаты исследования позволяют рассматривать композиты гуминовых кислот на основе иминодиуксусной кислоты в качестве сорбентов по отношению к ионам переходных металлов.

Литература

Marus S.I., Samorodova I.M. Correction of metabolic processes in the body of cattle with a preparation based on Vitartil BBK 48ya431. M: 43. 2015. P. 32. (in Russian).

Popov A.I. Humic substances: properties, structure, formation. St. Petersburg: Publishing House of St. Pe-tersburg State University. 2014. 248 p. (in Russian).

Orlov D.S., Sadovnikova L.K., Sukhanova N.I. Chemistry of soils. M.: Moscow State University Publishing House. 2005. 295 p. (in Russian).

Logvinova L.A., Zykova M.V., Krivoshchenko S.V., Drygunova L.A., Perederina I.A., Golubina O.A., Perminova I.V., Konstantonov A.I., Belousov M.V. Chemistry of plant raw materials. 2022. N 1. P. 277288. DOI: 10.14258/jcprm.20220110663. (in Russian).

Khilko S.L., Semenova R.G., Efimova I.V., Smirnova O.V., Berezhnoy V.S., Rybachenkoi V.I. Chemical solid. fuel. 2015. N. 4. P. 815. DOI: 10.7868/S0023117715040040. (in Russian).

Herzen M.M., Dmitrieva E.D., Yanichkina O.S., Ivanov S.V. TvSU Bulletin. Series: Chemistry. 2019. N. 4. P. 156164. DOI 10.26456/vtchem2019.4.18. (in Russian).

Gandurina L.V. Wastewater treatment using synthetic flocculants. M.: "DAR/VODGEO". 2016. 198 p. (in Rus-sian).

Ferrer I., Zweigenbaum J.A. J. Chromatogr. A. 2010. 1217. P. 5674–5686. DOI: 10.1016/j.chroma.2010.07.002.

Boikova O.I., Volkova E.M. Izv. TulGU. Estestv. Nauki. 2013. N 3. P. 253264. (in Russian).

Dmitrieva E.D., Leontieva M.M., Osina K.V. Vest. TvGU. Ser.: Khim. 2019. V. 35. N 1. P. 134146. (in Russian). DOI:10.17223/24135542/7/1.

Dmitrieva E.D., Syundyukova K.V., Leontieva M.M., Glebov N.N. Cauldron. un-ta. Ser. Natures. science. 2017. V. 159. book 4. Р. 575588. (in Russian).

Zavarzina A.G., Demin V.V. Soil science. 1999. N 10.

Р. 12461251. (in Russian).

Whaley W.M., Govindachari T.R. Org. React. 1951. V. 6. P. 74. DOI: 10.1002/0471264180.or006.03.

Rostal‐Berenguer J. Advanced Synthesis & Catalysis. 2021. V. 363. N 3. P. 602–628.

Vatsuro K.V., Mishchenko G.L. Nominal reactions in organic chemistry. M., 1976. (in Russian).

Lurie Yu.Yu. Handbook of analytical chemistry. Ripol Classic, 2013. (in Russian).

Ghabbour E.A., Shaker M., El-Toukhy A., Abid I.M., Davies G. Chemosphere. 2006. № 63. P. 477–483. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2005.08.049.

Perminova I.V. Environmental Science & Technology. 2005. V. 39. №. 21. Р. 8518–8524.

Rogova O.B., Vodyanitsky Y.N. Soil. inta named after V.V. Dokuchaev. 2010. N. 65. P. 6574 (in Russian).

Porfig G., Lygin V.I., Rochester K. Adsorption from solutions on surfaces of solids. M.: Mir. 1986. 488 p. (in Russian).

Simonova V.V. Solid fuel chemistry. 2010. N 2. P. 4749. (in Russian).

Machida M., Mochimaru T., Tatsumoto H., Lead M. Carbon. 2006. V. 44. N 13. P. 2681‒2688.

Leontieva M.M., Bogatyrev Yu.V., Syundyukova K.V., Dmitrieva E.D. Izvestia TvSU. Natural sciences. 2017. Iss. 1. P. 4957. (in Russian).

Kovtun A.I., Khilko S.L., Rybachenko V.I. Solid fuel chemistry. 2011. N 5. P. 5062.