Влияние состава алюминийсодержащих коагулянтов на коллоидно-химические характеристики дисперсий гуминовых веществ

  • Алеся Владимировна Зыгмант Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Татьяна Александровна Савицкая Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Надежда Георгиевна Цыганкова Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Дмитрий Давидович Гриншпан Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

Аннотация

С помощью метода лазерной дифракции проведено исследование влияния состава алюминийсодержащих коагулянтов на коллоидно-химические характеристики дисперсий гуминовых соединений (средний диаметр частиц, распределение частиц по размерам, плотность коагуляционных агрегатов, скорость седиментации). Показано, что форма и структура коагуляционных агрегатов могут быть охарактеризованы путем сопоставления экспериментально определенных величин их фрактальной размерности с данными компьютерного моделирования. Установлено, что при использовании сульфата алюминия размер коагуляционных агрегатов увеличивается, а их плотность уменьшается при переходе от дисперсий чистого гидроксида алюминия к дисперсиям его агрегатов с гуминовыми соединениями. В случае применения в качестве коагулянта пентагидроксохлорида алюминия наблюдается обратная зависимость.

Биографии авторов

Алеся Владимировна Зыгмант, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

младший научный сотрудник

Татьяна Александровна Савицкая, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

кандидат химических наук, доцент; профессор кафедры физической химии, ведущий научный сотрудник

Надежда Георгиевна Цыганкова, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник

Дмитрий Давидович Гриншпан, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

доктор химических наук, профессор; заведующий лабораторией растворов целлюлозы и продуктов их переработки

Литература

  1. Rodríguez J., Schlenger P., García-Valverde M. Monitoring changes in the structure and properties of humic substances following ozonation using UV-Vis, FTIR and 1H NMR techniques. Sci. Total Environment. 2016. Vol. 541. P. 623–637.
  2. Lishtvan I. I., Kaputskiy F. N., Yanuta Yu. G., et al. Humic acids and metallic ion interaction and metal-humic complexes structure. Vestnik BSU. Ser. 2, Khim. Biol. Geogr. 2012. No. 2. P. 12–16 (in Russ.).
  3. Exall K. N., Vanloon G. W. Using Coagulants to Remove Organic Matter. J. AWWA. 2000. Vol. 92, No. 11. P. 93–102.
  4. Orlov D. S. Svoistva i funktsii guminovykh veshchestv. Mosc., 1993 (in Russ.).
  5. Avvakumova N. P. Humic substances as a factor of biosystems protection from ecotoxicants. Izv. Samar. nauchn. tsentra Ross. akad. nauk. 2009. Vol. 11, No. 1 (2). P. 197–201 (in Russ.).
  6. Ivkyn P. A. Development of highly colored and low turbid water treatment technology. Vodosnabzhenie i san. techn. 2010. No. 7. P. 38–47 (in Russ.).
  7. Hu Ch., Liu H., Qu J., et al. Coagulation behavior of aluminum salts in eutrophic water: significance of Al13 species and pH control. Environ. Sci. Technol. 2006. Vol. 40. P. 325–331.
  8. Van Benschoten J. E., Edzwald J. Chemical aspects of coagulation using aluminum salts – 2. Coagulation of fulvic acid using alum and polyaluminum chloride. Water Res. 1990. Vol. 24. P. 1527–1536.
  9. Shi B., Wei Q., Wang D., et al. Coagulation of humic acid: The performance of preformed and non-preformed Al species. Colloids Surf. A. 2007. Vol. 296. P. 141–148.
  10. Duan J., Wang J., Guo T., et al. Zeta potentials and sizes of aluminum salt precipitates – Effect of anions and organics and implications for coagulation mechanisms. J. Water Proc. Eng. 2014. Vol. 4. P. 224–232.
  11. Tang H., Xiao F., Wang D. Speciation, stability, and coagulation mechanisms of hydroxyl aluminum clusters formed by PACl and alum: A critical review. Adv. Colloid Interface Sci. 2015. Vol. 226, part A. Р. 78–85.
  12. Wu Ch.,Wang L., Hu B., et al. Influential factors of formation kinetics of flocs produced by water treatment coagulants. J. Environ. Sci. 2013. Vol. 25, No. 5. P. 1015–1022.
  13. Feng R.,Yue Q., Gao B., et al. Coagulation performance and membrane fouling of different aluminum species during coagulation/ ultrafiltration combined process. Chem. Eng. J. 2015. Vol. 262. P. 1161–1167.
  14. Yua W., Gregory J., Camposa L. C. Breakage and re-growth of flocs: Effect of additional doses of coagulant species. Water Res. 2011. Vol. 45. P. 6718–6724.
  15. Spravochnik khimika : in 6 vol. Mosc. ; Leningr., 1963. Vol. 2 (in Russ.).
  16. Dinar E., Mentel T. F., Rudich Y. The density of humic acids and humic like substances (HULIS) from fresh and aged wood burning and pollution aerosol particles. Atmos. Chem. Phys. 2006. Vol. 6. P. 5213–5224.
  17. Babenkov E. D. Ochistka vody koagulyantami. Mosc., 1977 (in Russ.).
  18. Frolov Yu. G. Kurs kolloidnoi khimii. Poverkhnostnye yavleniya i dispersnye sistemy. Mosc., 1988 (in Russ.).
  19. Pabst W., Gregorová E. Characterization of particles and particle systems. Prague, 2007.
  20. Yan W., Yu G. B., Ming X. X., et al. The effect of total hardness on the coagulation performance of aluminum salts with different Al species. Sep. Purif. Technol. 2009. Vol. 66. P. 457–462.
  21. Heinson W. R., Sorensen C. M., Chakrabarti A. A three parameter description of the structure of diffusion limited cluster fractal aggregates. J. Colloid Interface Sci. 2012. Vol. 375. P. 65–69.
  22. Zyhmant A. V., Savitskaya T. A., Tsyhankova N. G., et al. Influence of aluminium coagulants composition on colloidal characteristics of kaolin dispersions. Vesci Nac. akad. navuk Belarusi. Ser. himichnyh navuc. 2017. No. 1. P. 49–56 (in Russ.).
Опубликован
2017-11-29
Ключевые слова: дисперсии, коагулянты, сульфат алюминия, хлорид пентагидроксодиалюминия, скорость седиментации, гуминовые соединения
Как цитировать
Зыгмант, А. В., Савицкая, Т. А., Цыганкова, Н. Г., & Гриншпан, Д. Д. (2017). Влияние состава алюминийсодержащих коагулянтов на коллоидно-химические характеристики дисперсий гуминовых веществ. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 1, 65-73. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/chemistry/article/view/1159
Выпуск
№ 1 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Раздел
Оригинальные статьи

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).