способ получения сорбента на основе природного полимера

Формула изобретения

Способ получения сорбента на основе природного полимера в виде растительной массы камыша, включающий ее измельчение, отличающийся тем, что растительную массу камыша подвергают резке на частицы размером до 10-15 мм, отмывке от загрязнений, сушке при температуре 60-65°С, затем при 100-105°С до постоянной массы, измельчению до получения волокнистой массы с насыпной массой 0,14-0,20 г/см ³, характеризующийся содержанием клетчатки не менее 45 мас.% и азота по Къельдалю не менее 0,3 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения сорбентов, конкретно к способам получения сорбентов на основе природных полимеров, которые могут применяться для очистки водных растворов от загрязнителей.

Сорбционная очистка воды и водных растворов является одним из эффективных способов удаления минеральных и органических загрязнителей - тяжелых металлов (токсичных элементов) и органических красителей.

Описан способ получения сорбента на основе природного полимера - древесных опилок, которые обрабатывают раствором химреагента - производного тетрагидроиндола [1]. Способ отличается сложностью технологии.

Известен способ получения сорбента на основе размолотой массы камыша и использования его для извлечения (удаления) тяжелых металлов, например меди, цинка, кадмия. Эффективность извлечения достигала 90% за счет сорбции целлюлозосодержащими компонентами сорбента [2].

Недостаток способа: относительно низкая степень извлечения тяжелых металлов.

Цель изобретения - повышение эффективности извлечения тяжелых металлов, удаление органических загрязнителей.

Указанная цель достигается тем, что природный полимер в виде растительной массы камыша (стеблей и листьев) подвергают резке на частицы размером до 10-15 мм, отмывке от загрязнений, сушке при температуре 60-65°С (1-2 часа) и затем при 100-105°С до постоянной массы и измельчению до волокнистого состояния (размолотой массы). Получают готовый продукт с насыпной массой 0,14-0,20 г/см³ , содержанием клетчатки не менее 45 мас.% и азота по Кьельдалю не менее 0,3 мас.%, характеризующего протеиново-углеводный комплекс.

Приготовленный сорбент позволяет очистить водные растворы от тяжелых металлов до 98%, от органических красителей до 80%.

Пример 1. В химический стакан вместимостью 0,5 дм ³ загружают 30 г растительной массы камыша после резки с размером частиц до 10-15 мм, заливают 400 мл воды, перемешивают, отделяют твердый остаток, сушат 2 часа при 60-65°С, затем при 100-105°С до постоянной массы, измельчают до волокнистой массы (размолотой массы). Получают 22 г готового продукта - сорбента с насыпной массой 0,15 г/см³, содержанием клетчатки 49,4% и азота по Кьельдалю 0,35%.

Пример 2. В коническую колбу вместимостью 100 см³ загружают 0,5 г сорбента и 20 мл водного раствора, содержащего 125 мг/л ионов меди в виде сульфатов, перемешивают, выдерживают 4 часа при комнатной температуре (до прекращения сорбции по данным химанализа). Отделяют водный слой, в котором химанализом обнаружено 3 мг/л меди. Степень удаления 97,6%, сорбционная емкость 4,9 мг/г.

Пример 3. В коническую колбу по примеру 2 загружают 0,5 г сорбента и 20 мл водного раствора, содержащего 100 мг/л ионов кадмия в виде сульфатов, перемешивают, выдерживают 4 часа, отделяют водный слой, анализируют. В водном слое обнаруживают 44 мг/л кадмия, степень удаления 56%, сорбционная емкость 2,2 мг/г.

Пример 4. В коническую колбу по примеру 2 загружают 0,5 г сорбента и 20 мл водного раствора, содержащего 15 мг/л метиленовой сини, перемешивают, выдерживают 4 часа, отделяют водный слой, анализируют. В водном слое обнаруживают 3 мг/л метиленовой сини. Степень удаления 80%, сорбционная емкость 0,5 мг/г.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность извлечения тяжелых металлов, а также удалить органические загрязнители, например краситель - метиленовую синь.

Источники информации

[1] SU № 1498551, 1987.

[2] UA № 60716, 2003.