ВЛИЯНИЕ МОДИФИКАЦИИ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРОЙ НА ИХ СОРБЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Аннотация
С целью введения дополнительных функциональных групп, способствующих изменению окислительно-восстановительных свойств и сорбционной способности гуминовых кислот по отношению к ионам тяжелых металлов, получены гуминовые композиты на основе элементарной серы. Синтез композитов проведен в мягких условиях для предотвращения деструкции исходных молекул гуминовых кислот и увеличения выхода модифицированных образцов. Выход гуминовых композитов составил 69-80%. В статье предложен анион-радикальный механизм тиилирования гуминовых кислот с участием тиоозонид-иона. Для доказательства участия этого интермедиата в реакции проанализирован спектр поглощения щелочного спиртового раствора элементарной серы в видимой и ультрафиолетовой областях спектра при различных условиях. Установлено, что тиилирование гуминовых кислот способствует увеличению величины восстановительной емкости, за счет введенных серусодержащих групп, участвующих в восстановлении окислителя. Исследована сорбционная способность исходных и модифицированных гуминовых кислот торфов по отношению к ионам свинца, которые образуют прочные комплексы с атомами серы. Обнаружено, что степень извлечения ионов свинца из раствора, содержащего модифицированные гуминовые кислоты, возростает до 9,2%. Результаты определения восстановительной и сорбционной способностей коррелируют между собой, различия в параметрах для гуминовых кислот торфов обусловлены молекулярно-массовым составом их фракций, содержанием кислородсодержащих групп, главным образом фенольных, хиноидных фрагментов и семихинонных радикалов, от которых зависит количество встраиваемых сульфидных групп. Результаты исследования позволяют рассматривать композиты гуминовых кислот на основе элементарной серы в качестве перспективных сорбентов по отношению к ионам переходных металлов.
Литература
Popov A.I. Humic Substances: Properties, Structure, Formation. St. Petersburg, Izd. S.-Peterb. Univ. 2004. 248 p. (In Russian).
de Melo B.A.G., Motta F.L., Santana M.H.A. Mater. Sci. Eng. 2016. V. 62. P. 967–974. DOI: 10.1016/j.msec.2015.12.001.
Tang, W.-W., Zeng, G.-M., Gong, J.-L., Liang, J., Xu, P., Zhang, C. and Huang, B.-B. Sci. Total Environ. 2014. V. 468. P. 1014–1027. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.09.044.
Zhou, F., Wang, H., Fang, S., Zhang W., Qiu R. Environ. Sci. Pollut. Res. 2015. V. 22. P.16031–16039. DOI: 10.1007/ s11356-015-4818-7.
Yarkova T.A., Gyulmaliev A.M. Solid Fuel Chem. 2016. N 2. P. 64–64. (In Russian). DOI: 10.7868/S0023117716020122.
Khil'ko S.L., Semyonova R.G., Efimova I.V., Smirnova O.V., Berezhnoy V.S., Rybachenko V.I. Solid Fuel Chem. 2015. N 4. P. 8–15. (In Russian) DOI: 10.7868/S0023117715040040.
Potapova I.A., Burova E.V., Purygin P.P., Zarubin Y.P. Butlerov. Soobsh. 2017. V.52 N 10. P. 88–97. (in Russian).
Gertsen M.M., Dmitrieva E.D., Yanichkina O.S., Ivanov S.V. Vestnik TvGU. Seriya: Khimiya. 2019. N 4. P. 156-164. (In Russian). DOI: 10.26456/vtchem2019.4.18.
Dmitrieva E.D., Titova A.S., Oskin P.V. Ros. Khim. Zh. 2024. V. 68. N 2. P. 5359. (In Russian). DOI: 10.6060/rcj.2024682.7.
Starchak E.E., Ushakova T.M., Gostev S.S., Grinev V.G., Krasheninnikov V.G., Novokshonova L.A. Ros. Khim. Zh. 2023. V. 67. N 4. P. 1922. (in Russian). DOI: 10.6060/rcj.2023674.4.
Nedelkin V.I., Zachernyuk B.A., Andrianova O.B. Ross. Khim. Zhurn. 2005. V. 49. N 6. P. 3–10 (in Russian).
Aliyev I.A., Trofimov B.A., Oparina L.A. Aromatic thiols and their derivatives. Cham: Springer International Publishing AG. 2021. 371 р. DOI: 10.1007/978-3-030-69621-4.
Levanova E.P., Grabel'Nykh V.A., Russavskaya N.V., Rozentsveig I.P., Tarasova O.A., Korchevin N.A. Russ. J. Gen. Chem. 2011. V.81. N 3. P. 611–612. (in Russian).
Kozhich D.T., Abramovich M.S., Arabey S.M. Modified preparative procedures for the synthesis of 2,5-diphenylthiophene and its derivatives. Collection of articles of the II International scientific and practical conference "Processing and quality management of agricultural products." Minsk: Izd. BGATU. 2015. P. 256–259. (in Russian).
Dmitrieva E.D., Leont'eva M.M., Syundyukova K.V. Chemistry of plant raw materials. 2017. N 4. P. 187. (in Russian). DOI: 10.14258/jcprm.2017041933.
Boikova O.I., Volkova E.M. Izv. TulGU. Estestv. Nauki. 2013. N 3. P. 253–264. (in Russian).
Dmitrieva E.D., Leonteva 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., Leont'eva M.M., Glebov N.N. Uch. Zap. KFU. Ser. Estestv. Nauki. 2017. V. 159. N 4. P. 575–588. (in Russian).
Platonova D.S., Adeeva L.N. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2015. V. 58. N 8. P. 35–38. (in Russian).
Fujisawa T., Hata K., Kojima T. Synthesis. 1973. V. 1. P. 38–39. DOI: 10.1055/S-1973-22126.
Tukhvatullin R.F., Kolchina G.Yu., Movsumzade E.M., Mamedova P.Sh., Babaev E.R. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 4–5. P. 84–92. (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20186104-05.5659.
Selyanina S.B., Orlov A.S., Zubov I.N., Kanarskii A.V., Gavrilov S.V., Khabarov Y.G. Solid Fuel Chem. 2021. V. 55. N 2. P. 78–82. DOI: 10.3103/S0361521921020087.
Chivers T., Drummond I. Inorg. Chem. 1972. V. 11. N 10. P. 2525–2527. DOI: 10.1021/ic50116a047.
Gaillard F., Levillain E., Lelieur J.P. J. Electroanal. Chem. 1997. V. 432. P. 29–138. DOI: 10.1016/S0022-0728(97) 00192-7.
Steudel R. Elemental Sulfur und Sulfur-Rich Compounds II. 2003. P. 127–152. DOI: 10.1007/b13183.
Liang Y., Hui J.K.H., Yamada T., Kimizuka N. Chem. Sus. Chem. 2019. V. 12. N 17. P. 4014–4020. DOI: 10.1002/cssc. 201901566.
Rakshit S., Sarkar D. Int. J. Environ. Sci. Technol. 2017. V. 14. P. 1497–1504. DOI: 10.1007/s13762-017-1263-9.
Pearson R.G. J. Chem. Educ. 1987. V. 64. N. 7. P. 561–567. DOI: 10.1021/ed064p561.
