Исследование использования природного минерального сырья Климонт для доочистки питьевой воды
Исследование использования природного минерального сырья Климонт для доочистки питьевой воды
Авторы: Шарипова А.М., Омарова Д., Шамиева А., Алексеев К.В., Белова Е.В.
Введение.
Климонт - новый оригинальный отечественный энтеросорбент, представляющий собой природную смесь минералов группы цеолита – клиноптилолита, мусковита, доррита, а также кальцита, кварца и ряда минералов семейства монтмориллонита – каолинита. В экспериментах на животных установлено, что Климонт проявляет свойства энтеросорбента адсорбционной способности находится на уровне такого известного энтеросорбента, как Смекта. Помимо его использования в медицинской практике (размер частиц менее 0,31 мм) нами исследована возможность применения Климонта в качестве сорбента для очистки питьевой воды.
Цель работы.
Изучение возможности использования препарата Климонт в качестве сорбента для доочистки питьевой воды от неорганических ионов и соединений различных элементов. Определение содержания элементов в исходной воде, и в воде после адсорбции Климонтом методом лазерной масс – спектрометрии .
Экспериментальная часть.
В стеклянную трубку диаметром 20 мм и длиной 150 см помещали 300 г Климонта с размером частиц от 0,5 до 1,5 мм. Через трубку с Климонтом пропускали 1 л водопроводной воды со скоростью 2 л/ч. Воду, прошедшую через сорбент, несколько раз фильтровали через бумажный фильтр.
Содержание элементов в исходной воде и в воде после адсорбции Климонтом определяли методом лазерной масс – спектрометрии на приборе ЭМАЛ-2. Чувствительность прибора составляет 10-5 10-6 атомных процентов. Для калибровки масс- спектра ЭМАЛ-2 и определения достоверности измерений проводили анализ стандартных геологических образцов, рекомендованных ЕЭС.
Точность метода составляет 12-15%. Анализировали сухой остаток водопроводной воды, величина которого составляет приблизительно 160 мг/л.
В табл.1 представлены данные по содержанию элементов в сухом остатке исходной водопроводной воде и в сухом остатке воды после адсорбции Климонтом.
Таблица 1.
Содержание элементов в сухом остатке водопроводной воды до и после адсорбции Климонтом (средние значение по 3 измерениям)
|
Элемент |
Исходная водопроводная вода |
Водопроводная вода после одсорбцииКлимонтом |
||
|
% атомные |
% массовые |
% атомные |
% массовые |
|
|
B |
0,0186 |
0,0177 |
0,0096 |
0,0088 |
|
N |
0,0164 |
0,0109 |
0,0184 |
0,0119 |
|
F |
0,0030 |
0,0027 |
0,0021 |
0,0018 |
|
Mg |
3,7928 |
4,3926 |
1,6190 |
1,8151 |
|
Al |
0,0414 |
0,0532 |
0,0110 |
0,0137 |
|
Si |
0,7021 |
0,5254 |
0,1311 |
0,1696 |
|
P |
0,0020 |
0,0030 |
0,0014 |
0,0020 |
|
S |
0,9372 |
1,4313 |
0,5503 |
0,8136 |
|
Ca |
2,9869 |
5,7010 |
1,8635 |
3,4431 |
|
Ti |
0,0008 |
0,0017 |
0,0005 |
0,0011 |
|
Cr |
0,0006 |
0,0016 |
0,0004 |
0,0010 |
|
Mn |
0,0009 |
0,0024 |
0,0005 |
0,0012 |
|
Fe |
0,0229 |
0,0609 |
0,0047 |
0,0121 |
|
Co |
0,0000 |
0,0001 |
0,0000 |
0,0001 |
|
Ni |
0,0007 |
0,0019 |
0,0002 |
0,0005 |
|
Cu |
0,0025 |
0,0075 |
0,0016 |
0,0046 |
|
Zn |
0,0014 |
0,0044 |
0,0012 |
0,0036 |
|
Rb |
0,0014 |
0,0057 |
0,0009 |
0,0035 |
|
Sr |
0,0079 |
0,0330 |
0,0052 |
0,0212 |
|
Ba |
0,0037 |
0,0245 |
0,0016 |
0,0100 |
Представленные данные свидетельствуют о том, что в динамических условиях Климонт существенно уменьшает содержание многих элементов в водопроводной воде:
- фтор – в 1,5 раза;
- магния – в 2,4 раза;
- алюминия – в 3,8 раза;
- кремния – в 4,1 раза;
- фосфора - в 1,5 раза;
- кальция – в 1,65 раза;
- хрома – в 1,6 раза;
- марганца – в 2 раза;
- железа – в 5 раз;
- никеля – в 3,8 раза;
- меди – в 1,6 раза;
- цинка – в 1,2 раза;
- рубидия – в 1,6 раза;
- стронция – в 1,6 раза;
- бария – в 2,5 раза.
Для проверки данных масс- спектрального анализа методом комплексонометрии была определена общая жесткость водопроводной воды до и после адсорбции Климонтом.
Результаты комплексонометрического титрования показали, что общая жесткость водопроводной воды, равная 5,4 мэкв/л, после пропускания ее через Климонт снизилась до 3 мэкв/л , т.е. в 1,6 раза.
Полученные данные находятся в удовлетворительном соответствии с данными масс-спектрального анализа.
Кроме изучения доочистки питьевой воды Климонтом в динамических условиях, нами проводились исследования в статических условиях: в колбу на 500 мл помещали 200 мл водопроводной воды и 10 г Климонта. Суспензию интенсивно перемешивали в течении 20 мин, затем фильтровали через бумажный фильтр. Общую жесткость исходной водопроводной воды и фильтрата после адсорбции Климонтом также определяли методом комплексонометрии. И в этом случае наблюдали уменьшение общей жесткости воды в 1,6 раза.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что Климонт может быть использован в качестве сорбента для доочистки питьевой воды от неорганических ионов и соединений различных элементов.
