- Код статьи
- S30346053S0040357125020082-1
- DOI
- 10.7868/S3034605325020082
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 90-99
- Аннотация
- С целью очистки воды от хрома (Cr) осуществлено термодинамическое моделирование процесса электрокоагуляции в системе Fe-KCrO-NaCl-HSO-HO при широких пределах изменения температуры (278-300 K). Рассчитаны физико-химические () и термодинамические () параметры системы при установленных оптимальных соотношениях исходных компонентов. С учетом расчетных данных проведено экспериментальное исследование и выявлено влияние на процессы электрокоагуляции: pH, силы тока, вида и концентрации электролитов. Установлено концентрационное распределение отдельных молекул и частиц (катионы, анионы), в том числе: Cr, Cr, CrO, CrOH, Fe, FeOH, FeOH в растворе, и тем самым исключено применение ионной хроматографии в аналитических целях. Составлена диаграмма с указанием полей присутствия различных форм хрома, и получена формула для расчета величины окислительного-восстановительного потенциала в зависимости от pH раствора. Показано, что > 0, т. е. среда окислительная, и отмечено образование Cr в концентрированном растворе ( > 0.8). В процессе электрокоагуляции достигнуто связывание серы и железа в виде FeS и с последующим получением Fe(OH) и соосаждением Cr(OH). Степень очистки воды от хрома составила более 97% (уменьшение Cr в воде от 100 мг/л до 2.29-2.30 мг/л).
- Ключевые слова
- вода бихромат калия железо хлорид натрия электрокоагуляция концентрационное распределение
- Дата публикации
- 01.04.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 55
Библиография
- 1. Pan C., Troyer L.D., Catalano J.G., Giammar D.E. Dynamics of Chromium(VI) Removal from Drinking Water by Iron Electrocoagulation // Environmental science & technology. 2017. V. 50. № 24. P. 13502. DOI: 10.1021/acs.est.6b03637.
- 2. Hu S.Y., Li D., Huang C., Sun D.L., Yuan X.Z. A continuous electrocoagulation system with pH auto-adjusting by endogenous products to treat Cr(VI)-contaminated soil flushing solution // Separation and purification technology. 2017. V. 189. P. 213. DOI: 10.1016/j.seppur.2017.07.081.
- 3. Maitlo H.A., Kim K.H., Park J.Y., Kim J.H. Removal mechanism for chromium (VI) in groundwater with cost-effective iron-air fuel cell electrocoagulation // Separation and purification technology. 2019. V. 213. P. 378. DOI: 10.1016/j.seppur.2018.12.058.
- 4. Gaikwad M.S., Balomajumder C. Tea waste biomass activated carbon electrode for simultaneous removal of Cr(VI) and fluoride by capacitive deionization // Chemosphere. 2017. V. 184. P. 1141. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.06.074.
- 5. Kaya A., Onac C., Alpoguz H.K.,Yilmaz A., Atar N. Removal of Cr(VI) through calixarene based polymer inclusion membrane from chrome plating bath water // Chemical engineering journal. 2016. V. 283. P. 141, DOI: 10.1016/j.cej.2015.07.052.
- 6. Demir A., Arisoy M. Biological and chemical removal of Cr(VI) from waste water: Cost and benefit analysis // Journal of hazardous materials. 2007. V. 147. № 1-2. P. 275. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2006.12.076.
- 7. Ahluwalia S.S., Goyal D. Removal of Cr(VI) from aqueous solution by fungal biomass // Engineering in life sciences. 2010. V. 10. № 5. P. 480. DOI: 10.1002/else.200900111.
- 8. Meshalkin V.P. Current Theoretical and Applied Research on Energy—and Resource-Saving Highly Reliable Chemical Process Systems Engineering // Theor. Found. Chem. Eng. 2021. V. 55. № 4. P. 563.
- 9. Мешалкин В.П. Актуальные теоретические и прикладные исследования по инжинирингу энергоресурсосберегающих высоконадежных химико-технологических систем // Теор. осн. хим. технол. 2021. Т. 55. № 4. С. 399
- 10. Кичигин В.И., Цыпин А.В. К вопросу электрохимической очистки промышленных сточных вод // Материалы 70-й юбилейной Всероссийской научно-технической конференции по итогам НИР / СГАСУ. Самара. 2013. С. 217.
- 11. Aoudj S., Khelifa A., Drouiche N., Belkada R., Miroud D. Simultaneous removal of chromium(VI) and fluoride by electrocoagulation-electroflotation: Application of a hybrid Fe-Al anode // Chemical Engineering Journal. 2015. V. 267. P. 153.
- 12. Kabdaşlı I., Arslan-Alaton I., Olmez-Hancı T., Tunay O. Electrocoagulation applications for industrial wastewaters: a critical review // Environmental Technology Reviews. 2012. V. 1. № 1. P. 2. DOI: 10.1080/21622515.2012.715390.
- 13. Чернышев П.И., Визен Н.С., Кузин Е.Н., Кручинина Н.Е., Халиуллина Д.Р. Очистка сточных вод от ионов хрома (VI) // Успехи в химии и химической технологии. 2018. Т. XXXII. № 12. С. 79.
- 14. Hamdan S.S., El-Naas, M.H. Characterization of the removal of Chromium(VI) from groundwater by electrocoagulation // J. Ind. Eng. Chem. 2014. V. 20. № 5. P. 2775. DOI: 10.1016/j.jiec.2013.11.006.
- 15. Thirugnanasambandham K., Shine K. Investigation on the Removal of Chromium from Wastewater using Electrocoagulation // International Journal of Chemical Reactor Engineering. 2018. V. 16. № 5. P. 20170155. DOI: 10.1515/jicre-2017-0155.
- 16. Omwene P.I., Oncel M.S., Celen M., Kobya M. Heavy metal pollution and spatial distribution in surface sediments of Mustafakemalpasa stream located in the world’s largest borate basin (Turkey) // Chemosphere. 2018. V. 208. P. 782. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.06.031.
- 17. Demirbas E., Kobya M., Senturk E., Ozkan T. Adsorption kinetics for the removal of chromium (VI) from aqueous solutions on the activated carbons prepared from agricultural wastes // Water SA. 2004. V. 30. № 4. P. 533. DOI: 10.4314/wsa.v304i.5106.
- 18. Kobya M., Demirbas E., Bayramoglu M. Modelling the effects of adsorbent dose and particle size on the adsorption of Cr(VI) ions from aqueous solutions // Adsorption Science and Technology. 2004. V. 22. № 7. P. 583. DOI: 10.1260/0263617042879465.
- 19. Kobya M., Erdem N., Demirbas E. Treatment of Cr, Ni and Zn from galvanic rinsing wastewater by electrocoagulation process using iron electrodes // Desalination and Water Treatment. 2014. V. 56. № 5. P. 1. DOI: 10.1080/19443994.2014.951692.
- 20. Takeno N. Atlas of Eh-pH diagrams. Intercomparison of thermodynamic databases // Geological Survey of Japan Open File Report No.419. 2005.
- 21. FACT (FACT database) bundled with commercially available software FACTSAGE (Fact Sage 5.2). 2002 released by GTT-Technologies.
- 22. Bale C.W., Chartrand P., Degtrev S.A. , Eriksson G., Hack K., Ben Mahfoud R., Melancon J., Pelton A.D., Petersen S. FactSage thermochemical software and databases // Calphad, 2002. V. 26. P. 189. DOI: 10.1016/S0364-5916(02)00035-4.
- 23. Maimekov Z., Sambaeva D., Izakov J., Shaykiyeva N., Dolaz M., Kobya M. Concentration Distribution of Molecules and Other Species in the Model System Fe–NaCl–NaS–HSO–HO at Various Temperatures of the Electrocoagulation Process // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2023. V. 57. № 2. P. 205
- 24. Маймеков З.К., Самбаев Д.А., Изясов Ж.Б., Шайменев Н.Т., Далаз М., Кобья М. Концентрационное распределение молекул и частиц в модельной системе: Fe–NaCl–NaS–HSO–HO при различных температурах процесса электроқо-ағуляции // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 2. С. 205.
- 25. APHA (American Water Work Association), Standard methods for the examination of water and wastewater, Washington, DC, 1998, 19th ed.
- 26. Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A., Bychinskii V.A. The convex programming minimization of five thermodynamic potentials other than Gibbs energy in geochemical modeling // American Journal of Science. 2002. V. 302. № 4. P. 281.
- 27. Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D. A. Modeling chemical mass transfer in geochemical processes; thermodynamic relations, conditions of equilibria and numerical algorithms // American Journal of Science. 1997. V. 297. № 8. P. 767.
- 28. Yokokawa H. Tables of thermodynamic properties of inorganic compounds // Journal of the national chemical laboratory for industry. 1988. V. 83. P. 27.
