Комплексне використання природного кліноптилоліту в технологіях захисту навколишнього середовища

Автор(и)

  • Олена Іванівна Іваненко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • Юлія Вікторівна Носачова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • Тамара Володимирівна Крисенко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2020.219786

Ключові слова:

кліноптилоліт, цеоліт, модифікація цеоліту, сорбційна ємність, обмінна ємність, каталізатор окислення СО

Анотація

Проаналізовано особливості будови, складу і властивостей природних алюмосилікатних мінералів класу кліноптилолітів. Показано, що завдяки своїй структурній топології гейландиту цеоліти-кліноптилоліти мають широку сферу використання в промисловості і аграрному секторі. Завдяки тому, що кліноптілоліт  є багатофункціональним матеріалом, він може бути застосований в циклі ресурсоефективних технологічних процесів. Враховуючи дешевизну, доступність в Україні, високі експлуатаційні характеристики та багатофункціональність, модифікований цеоліт може успішно використовуватись не тільки в технологіях водопідгоовки, але і в якості каталізатора окислення монооксиду вуглецю.

Біографії авторів

Олена Іванівна Іваненко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Юлія Вікторівна Носачова, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Тамара Володимирівна Крисенко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Посилання

Armbruster T. Clinoptilotite-heulandite: applications and basic research. Studies in Surface Science and Catalysis. 2001, Volume 135, Pages 13-27.

Звіт з оцінки впливу на довкілля 20196143880 / ТзОВ «Сокирницький цеолітовий завод»: Мукачеве, 2020. 525 с. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://eia.menr.gov.ua/uploads/documents/3880/reports/N7yXKYAj_6.pdf

Перспективи застосування в рибництві мінералів природного походження відповідно до оцінки їх фізико-хімічних властивостей та ефективності використання в тваринництві (огляд) / О. О. Батуревич // Рибогосподарська наука України, 2017. № 2. С. 114-145.

Обзор мирового рынка природных цеолитов и перспективы развития до 2029 г. Merchant Research & Consulting Ltd., 04.05.2020. 56 с. [Електронний ресурс]. − Режим доступу: https://mcgroup.co.uk/

Доповідь про стан навколишнього природного середовища Закарпатської області за 2018 рік / Закарпатська обласна державна адміністрація. Департамент екології та природних ресурсів. Ужгород, 2019. 166 с. [Електронний ресурс]. − Режим доступу: Https://ecozakarpat.gov.ua/?page_id=3082

Інтерактивні карти родовищ корисних копалин / Державне науково-виробниче підприємство «Державний інформаційний геологічний фонд України», 2020. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://minerals-ua.info/golovna/interaktivni-karti-rodovishh-korisnix-kopalin/

Висновок № 7-03/12-29088/10-17 від 15.12.17 року державної екологічної експертизи по матеріалам оцінки впливу на навколишнє середовище «Розробка та гірничо-технічна рекультивація Сокирницького родовища (ділянка, розташована між 8 та 11 розрізами) цеолітів в Хустському районі Закарпатської області» / Міністерство екології та природних ресурсів України. Державне підприємство «Центр еколого-експертної аналітики», 2017. 17 с. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://menr.gov.ua/files/EcoAnaliz/Visnovkiи

Гречановская Е. Е. Метрика элементарной ячейки и Si/Al-отношение в цеолитах ряда гейландит– клиноптилолит Сокирницкого месторождения (Закарпатье, Украина). Mineralogical Journal, 2010. № 32(4). С. 12–22.

Gottardi G., Galli E. Natural Zeolites. Berlin: SpringerVerlag, 1985. 409 p.

Doebelin N. Stepwise dehydration and change of framework topology in Cd-exchanged heulandite / N. Doebelin, Т. Armbruster // Microporous and Mesoporous Materials, 2003. № 61. Р. 85–103.

Baerlocher Ch., Meier W.M., Oslon D.H. Atlas of Zeolite ftamework Types, Revised. Amsterdam: Elsevier, 2001.

Loizidou M., Townsend R. P. Ion-exchange properties of natural clinoptilolite, ferrierite and mordenite: Part 2. Lead-sodium and lead-ammonium equilibria. Zeolites, 1987. № 7(2). Р.153-159.

Ming D. W., Dixon J. B. Technique for the separation of clinoptilolite from soils. Clays & Clay Minerals, 1987, № 35. 469-472.

Сендеров Э. Э., Хитаров Н. И. Цеолиты, их синтез и условия образования в природе. Москва: Наука, 1970. 283 с.

Tarasevich Yu. I., Kardasheva M. V., Polyakov V. E. Selectivity of ion exchange on clinoptilolite. Colloid Journal, 1997. № 59(6). 754-749.

Langella A., Pansini M., Cappelletti P, Gennaro B. de., Gennaro M. dе., Colella C. NH+4, Cu2+, Zn2+, Cd2+ and Pb2+ exchange for Na+ in a sedimentary clinoptilolite, North Sardinia, Italy. Microporous and Mesoporous Materials. 2000, № 37(7). Р. 337-343.

Челищев Н. Ф., Володин В. Ф., Крюков В. Л. Ионообменные свойства природных высококремнистых цеолитов. Москва: Наука, 1988. 128 с.

Кrysenko D. A., Tarasevich Yu. I., Polyakov V. Ye. Evaluation of the selectivity of clinoptilolite with respect to cations of alkaline-earth metals on the basis of thermodynamic characteristics of ion exchange. Journal of Water Chemistry and Technology, 2005. Vol. 27, № 3. P.1 – 9.

Засідко І. Б., Полутренко М. С., Мандрик О. М. Дослідження цеоліту для очищення природних і стічних вод комунальних підприємств. Науковий вісник НЛТУ України, 2017. т. 27. № 5. С. 63-66.

Burzo E. 8.1.6.9 Heulandite and stilbite groups of tectosilicates. Tectosilicates, Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter, Volume 27. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. p. 171.

Басараба Ю. Б., Засадний Т. М. Перспективи застосування цеолітів Сокирницького родовища для очищення природної води. Науково-технічний журнал, 2015. № 1 (11). С. 46 – 51.

Ватин Н. И., Чечевичкин В.Н., Чечевичкин А. В., Шилова Е. С. Применение цеолитов клиноптилолитового типа для очистки природных вод. Инженерно-строительный журнал. №2, 2013. С. 81 – 88.

Мальований М. С., Ярема О. Р., Сакалова Г. В., Василінич Т. М. Очищення стічних вод шкіряного виробництва від іонів хрому адсорбцією на природних цеолітах // Вісник КНУТД. 2010. № 6. С. 81–85.

Malovanyy M., Yarema O., Sakalova G., Vasylinych T. 2010. Leather wastewater treatment from chromium ions by adsorption on natural zeolites. Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design, 6, 81–85.

Bertetti P., Pabalan R., Pickett D., Turner D. Radionuclide sorption technical assistance activities at the center for nuclear waste regulatory analyses. Center for Nuclear Waste Regulatory Analyses: San Antonio, Texas, 2001, 128 рр.

Поляков В. Е., Полякова И. Г., Тарасевич Ю. И. Очистка артезианской воды от ионов марганца и железа с использованием модифицированного клиноптилолита / Химия и технология воды, 1997. 19, № 5. С. 493 – 505.

Тарасевич Ю. I., Кулiшенко О.Ю., Остапенко Р. В., Кравченко Т. Б. Деманганацiя i знезалiзнення артезiанської води в умовах промислових водозаборiв м. Мукачеве (Закарпатська область) Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014. № 10. С. 136-143.

Глубокое окисление метана на наноразмерных ферритах структуры шпинели / М. Р. Канцерова, К. С. Гавриленко, Г. Р. Космамбетова, В. Г. Ильин, С. Н. Орлик // Теорет. и эксперим. Химия, 2003. 39, № 5. С. 310-316.

Тарасевич Ю.А., Поляков В.Е., Иванова З.Г., Крысенко Д.А. Получение и свойства клиноптилолита, модифицированного диоксидом марганца. Химия и технология воды, 2008. Т.30. №2. С. 159 – 170.

Tarasevich Yu. I., Goncharuk V. V., Polyakov V. E., Krysenko D. A., Ivanova Z. G., Aksenenko E. V., Tryfonova M. Yu. Efficient technology for the removal of iron and manganese ions from artesian water using clinoptilolite. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2012. Volume 18, Issue 4, Pages 1438-1440.

Jacobs P. A., Uytterhoeven J. B., Beyer H. K., Kiss A. Preparation and properties of hydrogen form of stilbite, heulandite and clinoptilolite zeolites. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1: Physical Chemistry in Condensed Phases. 75, Р. 883-891.

Tomazović В., Ćeranić Т., Sijarić G. The properties of the NH4-clinoptilolite. Part 1. Zeolites. Volume 16, Issue 4, April 1996, Pages 301-308.

Tomazović В., Ćeranić Т., Sijarić G. The properties of the NH4-clinoptilolite. Part 2. Zeolites. Volume 16, Issue 4, 1996. Pages 309-312.

Сучев М. В., Гончарук В. В., Васильев Н. Г., Мялковский В. В., Олейник Л. М. Исследование физико-химических, каталитических свойств и кристаллохимического строения модифицированного клиноптилоллита // Кинетика и катализ, 1989. Т. 30. № 2. С. 410-414.

Misaelides P., Godelitsas A., Link F., Baumann H. Application of the 27Al(p,γ)28Si nuclear reaction to the characterization of the near-surface layers of acid-treated HEU-type zeolite crystals. Microporous Materials. 1996, Volume 6, Issue 1, Pages 37-42.

Исарева Т.С., Закутевский О. И., Кобулей О. П. Сорбция ионов U(VI) цеолитом, модифицированным альгинатом натрия. Энерготехнологии и ресурсозбережение, 2011. №1. С. 60-63.

Кухарь В. П., Гончарук В. В. Мероприятия по дезактивации различных объектов при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Химия и технология воды. 1996. Т.18, № 2. С.115-120.

Тарасевич Ю. И. Применение природных сорбентов в качестве дезактивирующих агентов при ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы. Химия и технология воды. 1996. Т.18, № 2. С. 127-131.

Кордзахия Т. Н., Схвитаридзе Р.Е., Цинцкаладзе Г. П., Гиоргадзе И. М., Верулава Ш. И. Адсорбция оксидов азота природным клиноптилолитом. XVI Всероссийский симпозиум с международным участием «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности. Приоритетная проблема – нанопористые функциональные материалы», 22-26 мая 2017. Москва, “Клязьма”. С. 1-2.

Ионе К. Г., Кузнецов П. Н., Романников В. Н., Клюева Н. В. Применение цеолитов в катализе. Новосибирск, 1977. – С. 81–103.

Inglezakis V. J., Zorpas A. A. Handbook of natural zeolites / Bentham Science Publishers, 2012. –705 с.

Гетерогенный катализ в химической промышленности: Материалы Всесоюзного совещания, 1953. Москва. С. 5–28.

Rakitskaya T. L., Kiose T. A., Vasylechko V. O., Volkova V. Ya., Gryshchouk G. V. Adsorption-desorption properties of clinoptilolites and the catalytic activity of surface Cu(II)–Pd(II) complexes in the reaction of carbon monoxide oxidation with oxygen. Chemistry of metals and alloys, 2011. № 4 (3–4). Р. 213–218.

Korablev V. V., Chechevichkin A.V., Boricheva I. B., Samonin V. V. Тhe structure аnd morphological properties of clinoptilolite modified by manganese dioxide. SPbPU Journal – Physics and Mathematics, 2017. 10(1), 100–111.

Panov Ye. Estimation of the еffect of temperature, the concentration of oxygen and catalysts on the oxidation of the thermoanthracite carbon material / Ye. Panov, N. Gomelia, O. Ivanenko, A. Vahin, S. Leleka // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2019. № 2/6(98). Р. 43–50.

Choi K.-H.Reaction Characteristics of Precious-Metal-Free Ternary Mn–Cu–M (M = Ce, Co, Cr, and Fe) Oxide Catalysts for Low-Temperature CO Oxidation / K.-H.Choi, D.-H.Lee, H.-S.Kim, Y.-C.Yoon, C.-S.Park, Y. H. Kim // Industrial & Engineering Chemistry Research, 2016. № 55(16). Р. 4443–4450.

Powder Diffraction File / International Centre for Diffraction Data. Swartmore, Pensilvania, U.S.A., 1977.

Mineralogical Society of America [Електронний ресурс]. − Режим доступу : http://www.minsocam.org

Mineralogy Databasе [Електронний ресурс]. − Режим доступу : http://www.webmineral.com

Rakitskaya T. L. Synthesis and catalytic activity of dispersed manganese(IV) oxides in the reaction of ozone decomposition / T. L.Rakitskaya, A. S.Truba, A. V. Nagaevs’ka // Odesa National University Herald Chemistry, 2017. № 22(4(64)). Р. 6–14.

Interstate Technology & Regulatory Council. Permeable Reactive Barriers: Technology Update. PRB-5. Washington, D.C., 2011. 179 p.

Cинтез та сорбційні властивості композиційних матеріалів на основі нанорозмірного FeО / В. Ю. Тобілко, Б. Ю. Корнілович // Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2015. № 4(5). С. 22-27.

Яновська Е. С., Затовський І. В., Слободяник М. С. Наукові основи безвідходної технології доочищення промислових стічних вод від сумішей іонів важких металів // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, 2008. № 5. С. 50-54.

Полюдова С. В., Коломиец В. И., Соломатов В. И. Цементоцеолитовые композиты // Известия вузов. Строительство, 1995. № 3. С. 41-46.

Лещев С. И., Лесовик Р. В., Агеева М. С., Никифоров И. А. Многокомпонентные вяжущие на основе цеолитсодержащих пород // Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров республики Беларусь: Сборник статей XIV Международного научно-практического семинара. Минск, 2006. С. 100-104.

Лещев С. И., Гридчин А. М., Степанов А. М., Лесовик Р. В. Расширение области использования цеолитсодержащих пород в строительстве // Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров республики Беларусь: Сборник статей XIV Международного научно-практического семинара. Минск, 2006. С. 52-57.

Рахимова Н. Р., Рахимов Р. З. Прочность камня композиционных шлакощелочных вяжущих с цеолитсодержащими добавками. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. № 2, 2007. С. 191-198.

Рахимов Р.З. Рахимова Н. Р. Стоянов О. В. Шлакощелочные композиционные материалы для защиты от радиоактивных излучений ииммобилизации радиоактивных отходов. Вестник Казанского технологического университета, 2013. Том 16. № 7. С. 140-143.

Рахимов Р.З. Рахимова Н. Р. Стоянов О. В. Геополимеры. Вестник Казанского технологического университета. Том 17. № 23, 2014. С. 189-196.

Шакора А. С., Влодарчик Н. М. Природные цеолиты - ценное сырье для производства местных строительных материалов // Современные проблемы строительного материаловедения. Академические чтения РААСН. Самара, 1995. Ч. 4. С. 60-61.

Мадыбек Ж. М., Ахметов Н.А. Изучение свойств цеолитов, применяемых в различных отраслях хозяйства // Материалы V Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум» URL: http://scienceforum.ru/2013/article/2013008455 (дата обращения: 24.10.2020 ).

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-24

Номер

Розділ

ЕКОЛОГІЯ ТА РЕСУРСОЗБЕРЕЖЕННЯ