Сорбенты это: Сорбент — это… Что такое Сорбент?

Содержание

Сорбент — это… Что такое Сорбент?

Сорбенты (от лат. sorbens — поглощающий) — твердые тела или жидкости, избирательно поглощающие (сорбирующие) из окружающей среды газы, пары или растворённые вещества. В зависимости от характера сорбции различают абсорбенты — тела, образующие с поглощённым веществом твёрдый или жидкий раствор, адсорбенты — тела, поглощающие (сгущающие) вещество на своей (обычно сильно развитой) поверхности, и химические поглотители, которые связывают поглощаемое вещество, вступая с ним в химическое взаимодействие. Отдельную группу составляют ионообменные сорбенты. (иониты), поглощающие из растворов ионы одного типа с выделением в раствор эквивалентного количества ионов другого типа. Широко используют активированный уголь, силикагель, оксид алюминия, диоксид кремния, различные ионообменные смолы, дибутилфталат и др.

Твердые сорбенты подразделяются на гранулированные и волокнистые. Волокнистые сорбенты обладают более высокой кинетикой сорбции за счет более высокой удельной поверхности и большей доступности функциональных групп. Кроме того, волокнистые сорбенты обладают большими показателями по регенеративной способности возможность повторного применения, что особенно актуально для промышленной сферы применения устранение последствий от аварийного разлива нефти, нефтепродуктов, иных агрессивных веществ.

Следует учесть, что волокнистые сорбенты являются горючими, то есть пожаровзрывоопасными.

На рынке присутствует достаточное количество сорбентов для сбора нефтепродуктов, мазута, дизтоплива, масла или жира, но не каждый из них может обеспечить требуемую безопасность, удобство применения и качество. Так например, сорбент мазута, дизтоплива, масла не должен гореть сам по себе, понижая тем самым температуру воспламенения, поэтому применение сорбента на основе мха, опилок, синтепона, пенопласта, резины создает пожароопасную ситуацию. Некоторые токсичные жидкости начинают разъедать структуру сорбента, что так же не допустимо. Немаловажным свойством сорбента, является его дальнейшая утилизация. Как правило, утилизация производится через захоронение, сжигание или размещение на специальных полигонах. Сжигание возможно только сорбентов, которые, впитав в себя нефтепродукты, остались рассыпчатыми и не образовали сгустков. Такими свойствами сорбенты на основе полимерных, синтетических, угольных волокон, полипропилена, пенопласта не обладают. При нагревании они плавятся, забивают систему подачи сжигающей установки, образуют сгустки, что делает невозможным их утилизацию.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Применение в промышленности

Применяются сорбенты для устранения последствий нефтезагрязнения. Применение технологии щадящего устранения последствий аварий с помощью волокнистых сорбентов, позволяют снизить отрицательные последствия для экологии. Применение волокнистых сорбентов приводит к снижению стоимости затрат, снижая прямо и косвенно уровень вреда для окружающей среды. Кроме этого, сорбенты применяются и в качестве штатных средств для экологической безопасности на АЗС, для очистки технической воды, применяемой в промышленности.

Сорбент на основе волокон является одним из самых эффективных фильтрующих компонентов, который применяется в ливневой канализации.

Учитывая всемирную проблему с пресными водоемами, выбросами технических, сточных вод, технология применения инновационных сорбентов для очистки показала чрезвычайную эффективность.

Современная экосистема пресных водоемов, проблема доступа к чистым источникам воды, формирует положительные условия для модификации ливневых систем. Наиболее активно сорбенты на основе полипропиленовых волокон применяются в США и Европе. В России же использование сорбента на основе полипропиленовых волокон только набирает обороты. Уже сейчас, в условиях мирового кризиса, бизнес стал задумываться об эффективности и экономической целесообразности. Применение волокнистых сорбентов позволяет достичь обеих целей. Причина в высоком уровне химической аморфности, отличном КПД, самых высоких значений по регенеративной способности. Не менее важным фактором является и методика утилизации волокнистых синтетических сорбентов, которые могут применяться в качестве компонента к нефтебитуму. В результате, инновационные сорбенты последнего поколения – это серьезный шаг в дело экологического и экономического благополучия в мире.

Применение в медицине

Сорбенты и энтеросорбенты применяются также в профилактике и лечении различных заболеваний. Предупреждают развитие атеросклероза и ишемической болезни сердца. Связывая на своей поверхности желчные кислоты, препятствует перевариванию жиров и способствует их выведению — не ярко выраженный эффект «голодания без голодания». Эффективен при лечении острых пищевых отравлений, отравлений различными ядами, лекарственными и наркотическими веществами, алкогольно-пищевой перегрузке, абстинентном синдроме, обусловленном наркоманией и алкоголизмом, острых и хронических заболеваниях почек, печени, поджелудочной железы, желудочно-кишечного тракта, аллергических и иммунозависимых заболеваниях (бронхиальная астма, ревматизм, пищевая аллергия, рассеянный склероз, псориаз).

Принятный до застолья или сразу после употребления алкоголя сорбент способен предотвратить похмельный синдром за счёт связывания избытков этанола и выработавшихся в результате приёма алкоголя токсинов[1]. Уже наступившее похмелье можно облегчить приёмом сорбента.

При нехирургическом лечении онкологических заболеваний используется трансартериальная химиоэмболизация микросферами, состоящими из адсорбента-полимера, насыщенного цитостатическим препаратом, который постепенно десорбируется в ткань, поражённую опухолью.

Источники

  1. Средства от похмелья. Смекта

Лечение пищевых отравлений: фокус на сорбенты – что нового?

История применения энтеросорбентов насчитывает тысячи лет: в Египте более трех тысяч лет назад использовали древесный уголь для наружного и внутреннего применения.

В Индии, Китае, Греции для этих целей использовали древесный уголь, глину, растертые туфы, пережженный рог, понимая, что для лечения отравлений, кишечных расстройств, желтух и других заболе ваний основным подходом является «очищение соков организма».  В Древней Руси для этого применяли березовый или костный уголь. По некоторым источникам назначение древесного угля Александру Невскому продлило его жизнь после отравления, хотя документальних источников этого факта нет, поскольку неизвестно чем он был отравлен, а сорбенты далеко не всегда могут сорбировать чужеродные вещества.

Для установления способности вещества сорбировать другое вещество, применяют различные тесты, с красящими веществами. Установление показателя активности сорбента, тем более важно при медицинском или бытовом использовании сорбентов.

Принцип сорбции заключается во взаимодействии поверхностей двух или более веществ между собой с образованием между ними физической (Ван-дер-Ваальсовой, или дипольной силы притяжения) или прочной химической связи.

Т.е. сорбентами по отношению друг к другу могут  бать абсолютно различные вещества, которые даже и не относятся к сорбентам, например обычный мел является сорбентом для воды, но не сорбирует на своей поверхности другие вещества.

Поэтому для медицинского применения стали использовать вещества, которые могут облегчить состояние при развитии интоксикации, образуя с веществами, провоцирующими интоксикацию, неактивне комплексы.

Следует заметить, что человеческая кровь содержит также вещества, которые выполняют функцию сорбента – это альбумины крови. Альбумины могут связать до 90% токсических веществ, попадающих в кров, недавая им возможности взаимодействовать с клетками организма и нарушать их работу. Однако, процес сорбции всегда сопровождается процесом десорбции – когда сорбируемое вещество полностью насышает сорбент и начинает от него отделяться. Поэтому для понимания процеса сорбции-десорбции  нужно знать скорость этих явлений – их описывают некоторые формулы, или так называемые изотермы Ленгмюра.

Эти формулы описывают характер и степень взаимодействия веществ между собой. Ключевыми факторами в этом процессе являються площадь взаимоействия соприкасающихся веществ и их химичесие характеристики (гидрофильность и гидрофобность).

Все сорбенты подразделяются на гранулированные и волокнистые. Волокнистые сорбенты обладают более высокой кинетикой сорбции за счет более высокой удельной поверхности и большей доступности функциональных групп.

Активность сорбентов зависит от сорбционной емкости и селективности к тем или иным (гидрофильным или гидрофобным) веществам.

Сорбционная емкость — количество вещества, которое может поглотить сорбент на единицу своей массы.

Селективность — способность сорбировать молекулы определенной молекулярной массы или бактериальные клетки, что для энтеросорбентов (в отличие от сорбентов в целом) даже важнее, чем перове.

В конце 70-х годов ХХ века появились сорбенты нового поколения с высокой и селективной сорбционной емкостью для метаболитов и токсичных веществ. Потребность в энтеросорбции и гемосорбентах многократно возрастает при различных токсических воздействиях, вызывающих системный и локальный интоксикационный синдром.

Среди сорбентов по селективности лидирует гидрогель метилкремниевой кислоты (Энтеросгель), который преимущественно сорбирует среднемолекулярные вещества, в том числе и белки, являющиеся причиной интоксикационного синдрома при различных инфекционных заболеваниях, особенно кишечных инфекциях.

Острые кишечные инфекции (ОКИ) занимают ведущее место в инфекционной патологии детского возраста, уступая по заболеваемости только гриппу и острым респираторным инфекциям.

ОКИ – это большая группа инфекционных заболеваний человека с энтеральным (фекально-оральным) механизмом заражения, вызываемых патогенными (шигеллы, сальмонеллы и др.) и условно-патогенными бактериями (протей, клебсиеллы, клостридии и др.), вирусами (рота-, астро-, калици-, адено- и др.) и простейшими (дизентерийная амеба, криптоспоридии, балантидии и др.).

Учитывая потенциально опасные результаты наблюдающейся при ОКИ прогрессирующей интоксикации, эфферентная (сорбционная) детоксикация была и остается одним из основных направлений современной терапии интоксикационного синдрома.

В данном контексте следует  остановиться на механизмах развития интоксикации при ОКИ ее последствиях и выборе тактики лечения.

Попадание патогенных микроорганизмов в жкт, приводит к локальному иммунному ответу со стороны жкт, с вовлечением всех каскадных реакций развития воспалительного синдрома, а также всасывание и чужеродных белков с развитием системного иммунного ответа, что, собственно и обусловливает, степень интоксикации. Но следующим, не только не менее важным, моментом, является развитие дегидратации вследствие не только диарейного синдрома, но и так называемого гиперволюмического или изоволюмического синдрома клеток, когда токсины и особенно активированная система антиген-антитело может связываться с клетками организма, вызывая их повреждение и, как следствие, не способность поддерживать нормальный водно-солевой гомеостаз.

Постулат первый. Диарея всегда вызывает дегидратацию и опасна последствиями. Особенно у детей. 

Постулат второй.  Степень интоксикации прямо зависит от степени дегидратации. Особенно у детей.

Вирусные (в случае ротавирусной инфекции) или бактериальные токсины повреждают слизистую оболочку кишечника и способствуют поступлению из крови в просвет ионов натрия и микроэлементов. Натрий как магнит  притягивает воду – вода из крови поступает в кишечник, вызывая механическое растягивание, что сопровождается усилением двигательной функции и его опорожнения.

Диарея более 5 раз – опасна.

Лечение острой инфекционной диареи должно включать в себя в первую очередь (особенно у детей) борьбу с обезвоживанием. В легких случаях диареи регидратационная терапия сводится к достаточному приему жидкости (чай, минеральная вода и т.д.), содержащей глюкозу и электролиты. Самый простой регидратационный раствор готовится следующим образом: в один стакан апельсинового сока (он содержит 1,5 г калия хлорида) добавляют 1/2 чайной ложки поваренной соли (3,5 г натрия хлорида) и 1 чайную ложку питьевой соды (2,5 г натрия бикарбоната), после чего кипяченой водой доводят общий объем раствора до 1 л

Следующий этап – элиминационная терапия, заключающаяся в назначении энтерсорбентов и антибактериальных препаратов.

Постулат третий – антибиотики эффективны только в случае бактериальной диареи. На возбудителя ротавирусной диареи они не действуют.

В большинстве случаев сальмонеллеза (как основного возбудителя так называемых пищевых токсикоинфекций) назначение антибиотиков не приводит к ускорению выздоровления.

Энтеросорбенты показаны у такой категории пациентов.

Однако, результаты исследований cвидетельствуют о неэффективности угольных сорбентов в лечении диарейного и интоксикационного синдромов, что заставляет пересмотреть традиционные взгляды на применение угольных сорбентов, эффективность которых доказана только при передозировке некоторых лекарственных препаратов с энтерогепатическим путем циркуляции.

В противовес угольным, кремниевые сорбенты на основе полиметилсилоксана (диметикон, гидрогель метилкремниевой кислоты) проявляют эффективное антидиарейное действие.

Следует заметить, что эффективность диметикона и гидрогеля метилкремниевой кислоты (как формы полиметилсилоксана) доказана при различной патологии, в том числе и при дисбиотических поражениях желудочно-кишечного тракта и острых диареях. Хотя, влияние диметикона на синдром диареи не такой выраженный, а повышается при одновременном применение других антидиарейных средств, в частности блокаторов опиатных рецепторов.

При оценке значения диетических рекомендаций был сделан вывод о том, что голодание, безусловно, показано при сочетании острой диареи с такими симптомами, как тошнота и рвота. У ослабленных детей с острой диареей раннее возобновление кормления способствует ускорению выздоровления. При острой диарее признано целесообразным соблюдение легкой диеты с исключением жирной и острой пищи. Особая роль отводится пре- и пробиотческим факторам.

Установлено, что назначение пре- и пробиотиков способствует более быстрой колонизации жкт нормальной флорой и устранения патологического влияния в  случае сальмонеллеза, шигеллеза, ротавирусной инфекции, вследствии естественного антагонизма бифидум бактерий и патогенных микроорганизмов.

В системе in vitro показано, что условно-патогенные микроорганизмы, такие как E. coli, Clostridium spp.,а также Salmonella spp., не могут метаболизировать поли- или дисахаридные пребиотики, и их рост конкурентно тормозится бифидобактериями

Среди пребиотиков с выраженным бифидогенным потенциалом одним из самых важных считается инулин. Инулин – растворимое диетическое волокно модифицирует микрофлору кишечника, содействуя развитию бактерий группы бифидум, содействует нормальному функционированию желудочно-кишечного тракта, особенно, даже после эпизодического назначения антибактериальных препаратов (а в случае длительного – более 5 дней – применения антибиотиков назначение пребиотиков необходимо!). Количественный рост популяции бифидобактерий подавляет развитие патогенных бактерий (патогенные клостридии, энтеробактерии, кишечные палочки), вирусов и грибов, что приводит к улучшению состава кишечной флоры и способствует лучшему выполнению целого ряда биологических функций организмом человека.

Согласно нормам CRAS – инулин маркируется на этикетках как «вещество бифидогенного действия».

Попадая в желудок, инулин растворяется в теплом желудочном содержимом, образуя гель. Организм человека не содержит энзимы, способные расщеплять инулин, поэтому вещество в неизменном виде достигает толстого кишечника. При изучении эффектов инулина в шведском исследовании (2000), установлено ускорение времени прохождения пищи по тонкому кишечнику, в результате уменьшается переваривание крахмала и повышается толерантность к глюкозе. В толстом кишечнике инулин полностью ферментируется исключительно бифидобактериями, которые составляют 80-90 % микрофлоры кишечника здорового человека.

В исследованиях T. Mitsuoka (1997) у 23 пациентов престарелого возраста количество бифидобактерий при приеме инулина с пищей  за 2 недели увеличилось на 1000 %. Наряду с этим более значимо снижается уровень клостридиальной флоры.

Кроме того, пребиотиками осуществляется протеолиз эндотоксинов, аллергенов и антигенов. Это касается всасывания в кишечнике частично переваренных белков, в том числе способствующих развитию пищевой непереносимости и сопутствующим им кожным заболеваниям

Чаще всего пре- и пробиотики комбинируют между собой. Однако существуют и комбинации с энтеросорбентами.

Существует комбинация порошковой формы гидрогеля метилкремниевой кислоты (Энтеросгеля) с инулином (Сорболонг). Преимущество такой комбинации в удобстве применения. Данное средство рекомендовано при пищевых и бытовых отравлениях, интоксикационном синдроме.

Сорболонг содержит ксерогель метилкремниевой кислоты. Ксерогель – содержит поры, с таким же распределением как и гидрогель. При изучении сорбционной активности ксерогеля  метилкремниевой кислоты по сорбции паров бензола, установлено, что он существенно превосходит активированный уголь.

Ксерогель активно применяется в хирургической практике, в силу своих способностей сорбировать раневое содержимое, особенно белковые молекулы и экссудат.

Применение ксерогеля внутрь способствует элиминации возбудителя как на этапе сорбции, так и на этапе колонизации жкт (за счет инулина), профилактируя неизбежный в случае перенесенной ОКИ, дисбактериоз.

Немаловажным фактором является удобство применения, особенно при путешествиях.

«Диарея путишественника» — расстройство функций желудочно-кишечного тракта у вновь прибывших в другую климатическую зону лиц, в частности у туристов. В настоящее время считают, что основной причиной острых диарей в большинстве стран мира и наиболее частой причиной диареи путешественников служит попадание в организм инфекции при употреблении в пищу термически не обработанных овощей и фруктов, непастеризованного молока и молочных продуктов, а так же некипяченой воды. Возбудителем в большинстве случаев является продуцирующая энтеротоксин кишечная палочка (ПЭТКП), обладающая способностью прикрепляться к эпителиальным клеткам слизистой оболочки тонкой кишки и продуцировать один или несколько токсинов, вызывающих диарею. Еще один фактор – резкое изменение диеты, режима питания и быта на новом месте пребывания.

Статистика свидетельствует о том, что риск развития диареи у данной категории лиц достаточно высок – каждый третий путешественник страдает этим заболеванием. Во всем мире каждый год случается около 150 млн. эпизодов диареи путешественников, которая считается особой формой неэпидемической диареи.

Рекомендации ВОЗ, касающиеся фармакотерапии диареи путешественников, однозначны:антибиотики могут быть применены только для лечения больных с дизентерией и в случае предполагаемой холеры. В других случаях они неэффективны и не должны применяться. А симптомы в виде жидкого стула и скопления газов в кишечнике прекрасно купируются симптоматическими средствами, модифицирующими функции жкт – пребиотиками, сорбентами и антагонистами опиатных рецепторов.

Таким образом, своевременное, эффективное и безопасное лечение диарейного синдрома, связанного с пищевыми отравлениями должно проводиться с момента проявления первых симптомов. Если не удается ликвидировать проявления болезни регидратационной терапией и элиминационной терапией с применением энтеросорбентов (проще в использовании порошковые капсульные формы энтеросгеля – Сорболонг – его свободно можно положить себе в карман, в отличие от энтеросгеля в банках, или пакетов диметикона, требующих наличия качественной воды для растоврения), следует обратиться к врачу для решения вопроса о возможности начала антибактериальной терапии.

 

Козловский В.А., Шмалий В.И., Айсина А.В.

Винницкий национальный медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Национальная фармацевтическая академия Украины

Журнал «Навигатор Фармации», №3, 2012

Принимайте порошки! Новейшие сорбенты послужат экономике и экологии

Об уникальных порошках рассказывает один из их разработчиков – заведующий лабораторией Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению Самарского государственного технического университета, кандидат химических наук Евгений Александров:

– Наши сорбенты способны распознать обширный спектр представляющих опасность веществ, включая еще не изученные. Определить и нейтрализовать вредные выбросы – задача, над которой сегодня бьются едва ли не все развитые страны. К самым известным и распространенным, безусловно, принадлежит углекислый газ, выделяемый множеством производств, в частности, ТЭЦ. Мой японский коллега работает в крупной сталелитейной компании. Она заботится об охране окружающей среды и вкладывает немалые средства, стараясь уловить вредные вещества из газообразных отходов производства. Причем обнаруженный углекислый газ можно превратить в полезные углеродосодержащие вещества, скажем, в сажу или мочевину, углеводороды, спирты. Учитывая важность исследований в этой области в нашей стране, Российский научный фонд выделил трехгодичный грант на создание эффективных пористых материалов («Методы топологического дизайна координационных полимеров»).

– Кому вы «прописываете» ваши порошки? Где они будут востребованы?

– Их возможности – широчайшие. Они найдут применение в сенсорах и детекторах – предупредят о присутствии углекислого газа. Мало того что моментально сработает система оповещения, приборы сами же СО2 и поглотят. Ведь наши материалы – часть так называемых сорбционных технологий. Они помогают очищать сырье от вредных примесей, повышать качество бензина (способ молекулярно-ситового эффекта, то есть разделяя молекулы по размерам).

В энергетике их можно использовать для улучшения качества газомоторного топлива. При контроле химического производства – для распределения смесей по компонентам, чтобы затем определить их состав с помощью хроматографов. Еще одно перспективное направление – заправка водородом (или метаном) баллонов автомобилей – это повысит их емкость и тем самым увеличит пробег машин. Благодаря нашим сорбентам плотность газа значительно увеличивается, превосходя предельные нормы в сжиженном состоянии.

Отмечу, что универсальных сорбентов не существует: каждый оригинален и имеет свои особенности. Они выражаются, в частности, в избирательности к определенным веществам. Но чтобы выяснить, какие они сорбируют, а какие – нет, потребуются годы исследований и экспериментов, усилия не одной группы ученых, как наша.

– Как случилось, что Самарский политех стал заниматься одной из важных мировых проблем – разработкой сорбентов?

– Теперь это уже история. В 2013 году наша научная группа выиграла мегагрант Правительства РФ и по его условиям открыла при университете Межвузовский научный центр по теоретическому материаловедению под руководством ведущего в этой области химика Давиде Прозерпио из Миланского университета. А в 2017 году по инициативе нашего ректора создала Международный научно-исследовательский центр по теоретическому материаловедению. Одна из его задач – развитие сотрудничества и трансфер теоретических фундаментальных знаний в разработку отечественных технологий. Грант закончился три года назад, однако совместные исследования с итальянскими учеными продолжаются. К Д.Прозерпио со всего мира поступают предложения по созданию различных кристаллических материалов, и он разрабатывает их вместе с коллегами из разных стран. Наш центр взялся за получение материалов с рекордной сложностью переплетений молекулярных структур. До этого ученым мало что было о них известно. А нам удалось охарактеризовать и объяснить их разносторонние свойства. Разработали и обобщили методы конструирования подобных соединений, убедившись в широчайших возможностях их применения. И открыли лабораторию по синтезу материалов и созданию технологии производства. Помогают нам в этом китайские специалисты.

– Как вы на них вышли?

– Мегагрант потребовал расширения контактов наших ученых с иностранными коллегами. Так в Политехе был создан центр по сотрудничеству с Китаем в самых разных областях. И теперь коллеги делают для нас сорбенты. Их отличает высокая технологичность – они просты в синтезе. У нас прочные, налаженные связи, мы часто посещаем научные центры Китая. Возможно, осенью я начну преподавать химию в одном из тамошних университетов.

– Известно ли о ваших исследованиях за рубежом?

– Думаю, об этом можно судить по такому факту. Не в Москве, не в Санкт-Петербурге, а в Самаре несколько лет назад прошла крупная международная конференция им.  В.А.Фока по квантовой и расчетной химии при участии многих иностранных ученых. С публичной лекцией «Химия: на грани науки и искусства» выступил нобелевский лауреат по химии Роалд Хоффман. Вместе с ним по итогам конференции сотрудники нашего центра опубликовали статью в известном научном журнале.

– Сложно ли будет получать ваши материалы и сколько они могут стоить?

– Синтезировать их совсем не трудно. Исходное сырье – это молекулярные соединения трикарбоновых кислот. Другое дело, что для их синтеза необходимо отобрать наиболее подходящие структуры. Для этого нужно время, а следовательно, и финансирование. Мы пишем заявки на гранты и получаем их. Так, по трехгодичному гранту РНФ за два года его действия синтезировали более 50 материалов. Фактически мы буквально «перетряхиваем» их состав, стремясь придать новинкам различные, порой неожиданные свойства. Отчасти это похоже на закалку стали, когда она обретает новые важные качества. Рассчитываем, что среди полученных центром сорбентов будут и такие, что превзойдут уже существующие.

Следующая задача – разработка технологии получения самых разных материалов для микроэлектроники, аналитических приборов, катализаторов, топливных элементов. И снова поиск: на этот раз – теоретических подходов к их конструированию. В будущем обязательно опубликуем статьи о наших наработках. Что же касается стоимости новинок, то пока не отработаны все технологические вопросы, говорить об этом рано. Могу предположить, что они не будут особенно дороги, поскольку исходное сырье дешевое. Замечу, что раньше мы вообще не думали о практическом применении материалов. Главное – фундаментальные исследования, а воспользуются ли нашими наработками и когда это может случиться, – вопрос будущего.

– Но сегодня, похоже, у вас есть уверенность, что материалы центра заинтересуют специалистов самых разных областей?

– Безусловно. Теоретическая их основа уже есть, на очереди практическое применение. Свойства этих перспективных основополагающих материалов на сегодняшний день до конца не известны. Их возможности обнаружат, может быть, завтра, но не исключено, что и через несколько лет. Самое главное, что наши сорбенты очищают воздух от загрязнений. Проблема наиважнейшая едва ли не для большинства отраслей промышленности и техники. Предприятия совершенствуются, осваивают новые материалы, передовые технологии, и сразу встает вопрос их безопасности для людей. Не попадают ли в воздух, которым дышат рабочие, ядовитые и канцерогенные вещества?
Сфера применения сорбентов, которые мы изучаем, очень широкая, ведь они совмещают в себе множество различных функций – электропроводность, магнитные и оптические свойства, пористость – откликаются на внешние воздействия (меняют размеры кристаллов в зависимости от химического состава окружающей среды). Единственные области, где они точно не найдут применение, – это изготовления бетонных и металлических конструкций.  Туда их вносить не стоит, хотя не исключено, что они будут использованы для защиты от коррозии. Другое дело – в химии: в катализе эти материалы применяют для ускорения практически любых химических процессов. В медицине – для адресной доставки препаратов в пораженные органы. Наши пористые материалы в виде наночастиц послужат «почтальонами» и доставят лекарства строго по назначению.
Иногда мне кажется, что проекты нашего центра сродни фантастическим. А ведь мы только в начале поисков.

Какие сорбенты выбрать? Рассказала врач

Энтеросорбенты — это не разрушающиеся в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) средства, связывающие и выводящие различные вещества.

Но их существует так много, что сделать свой выбор очень сложно.

Сорбенты могут быть изготовлены из:

Природных пищевых волокон:

Отрубей, альгинатов(водорослей)

На основе целюллозы:

На основе углерода:

На основе кремния:

На основе поливинилрирролидона:

На основе лигнина (природный полимер):

На основе хитина (оболочка ракообразных): Хитозан.

На основе бурых водорослей: Альгосорб.

Для того, чтобы сделать правильный выбор, важно понимать, в каких ситуациях вы планируете использовать энтеросорбенты.

Вы можете использовать любой сорбент, имеющийся под рукой, если ситуация требует немедленного применения, например:

  • В ситуации пищевого отравления (испорченные продукты)
  • Если ребенок/взрослый съел ядовитый гриб или ягоду ( в этих случаях сначала вызывается рвота, если это не получается и/или от момента употребления прошло более 30 мин, принимается сорбент и вызывается скорая помощь.
  • Проглотили много воды из водоема сомнительной чистоты
  • В гостях планируется длительное употребление алкоголя
  • Во время застолья возникло сильное газообразование и вздутие живота, что приводит к сильнейшему дискомфорту

Да, в таких ситуациях вы можете использовать любой сорбент, но эффективнее и быстрее будет действовать тот, у которого выше сорбционная, связывающая способность.

Сравнительных таблиц всего многообразия сорбентов нет, но есть рейтинг самых распространенных.

Эффективность разных энтеросорбентов

Самая низкая связывающая способность на 1 грамм у средств активированного угля, средняя у Смекты и Энтеросгеля, высокая у Атоксила и Полисорба (другие не сравнивались).

И это важно не только с точки зрения эффективности, но и количества, которое нужно будет принять.

Зависимость от массы тела

То есть: для достаточной эффективности, таблеток активированного угля или порошка Полифепана нужно принять очень много, что может быть дискомфортно, по сравнению с остальными средствами.

Обязательно читайте инструкцию, считайте дозировку исходя из массы тела, таблетированные средства лучше дробить и запивать водой.

БАД или лекарственный препарат

Очень важно обращать внимание, является ли сорбент БАДом, или зарегистрирован как лекарственный препарат.

Это не означает, что БАД изначально имеет качество хуже, но исследований по эффективности и безопасности у таких средств может быть меньше, чем у лекарственных препаратов.

Длительный прием энтеросорбентов

Если ваш врач рекомендовал длительный прием энтеросорбентов (более 4-5 дней), например, в составе комплексной антипаразитарной программы, стоит выбирать средства, не травмирующие слизистые ЖКТ, что особенно важно, если был или есть язвенный или воспалительный процесс.

В таких случаях применение активированного угля, хитина, грубых форм лигнина не рекомендованы, разрешены: Энтеросгель, Альгисорб, Полисорб.

Если есть склонность к язвенным процессам, предпочтение будет отдаваться средствам на основе алюмосиликатов и глины — Смекта, пищевой каолин.

Если вы страдаете от диареи, не применяйте энтеросорбенты, усиливающие перистальтику ЖКТ — отруби, альгинаты, сорбенты с лактулозой в составе.

Остальные средства могут обладать закрепляющими свойствами, при длительном применении это нужно учитывать, и употреблять больше воды.

Практически любой энтеросорбент при длительном применении ухудшает всасывание витаминов и полезных веществ, поэтому самостоятельное курсовое применение с желанием «почиститься» не просто бессмысленно, но и может навредить.

Проконсультируйтесь с вашим врачом, обязательно изучайте инструкцию и будьте здоровы!

Список литературы:

  1. Беляков Н. А., Соломенников А. В. Энтеросорбция — механизм лечебного действия // Эфферентная терапия. 1997, т. 3, № 2.
  2. Учайкин В. Ф., Новокшонов А. А., Соколова Н. В. Энтеросорбция эффективный метод этиопатогенетической терапии острых кишечных инфекций // Дет. инфекции. 2005. № 3. С. 39–43.
  3. Учайкин В. Ф., Новокшонов А. А., Соколова Н. В., Бережкова Т. В. Энтеросорбция — роль энтеросорбентов в комплексной терапии острой и хронической гастроэнтерологической патологии. Пособие для врачей. М., 2008. 24 с.
  4. Энтеросорбция. Под. ред. Н. А. Белякова. Ленинград. 1991. 329 с.
  5. Хотимченко Ю. С., Кропотов А. В. Применение энтеросорбентов в медицине // Тихоокеанский медицинский журнал. 1999, № 2, с. 84–89.
  6. Николаев В. Г. и др. Энтеросорбция: состояние вопроса и перспективы на будущее // Вестник проблем биологии и медицины. 2007. № 4, с. 7–17.

Сорбент для очистки водоемов от тяжёлых металлов представит ЮУрГУ на выставке ИННОПРОМ

В ЮУрГУ активно развивается экологическое направление. Одной из успешных разработок в этой сфере стал сорбент, очищающий водоемы от катионов тяжелых металлов. Результаты работы ученых будут представлены на выставке ИННОПРОМ-2021.

Южно-Уральский государственный университет представит свои разработки по стратегическим направлениям на международной выставке ИННОПРОМ-2021, которая пройдет 5-8 июля в Екатеринбурге. Ученые ЮУрГУ расскажут о проектах в области интернета вещей, машиностроения, биотехнологий. На выставке будут продемонстрированы инновационные проекты мониторингу автомобильных выбросов, по созданию экопосуды, по нанесению многофункциональных покрытий методами лазерной наплавки, разработке новых методов очистки сточных вод, по созданию демонстраторов двигательной установки с центральным телом и другие.

Команда кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов» Политехнического института ЮУрГУ представит сорбент, который убирает тяжелые металлы из водоемов. Разработка актуальна для Урала – промышленного региона, в котором расположено большое количество металлургических предприятий, главных загрязнителей окружающей среды.

Разработанный сорбент – это природопободный материал. В процессе сорбции катионы тяжелых металлов переходят в твердое водонерастворимое состояние. Сорбент поглощает их, а образующийся защитный карбонатный покров исключает возвращение катионов в окружающую среду.

«При использовании нового сорбента нет необходимости в дорогостоящих производственных сооружениях и сложных химических процессах с большим количеством отходов, перемещении значительных масс материалов. Очистка происходит в короткие сроки непосредственно на загрязненных объектах без последующей утилизации материалов», – рассказала к.т.н., руководитель проекта Татьяна Лонзингер.

 

На фото: сорбент для очистки водоемов от тяжелых металлов

Известные аналоги разработанного в ЮУрГУ сорбента уступают ему в служебных характеристиках. Их цена гораздо выше, при этом для очистки водоемов с помощью аналогов нужны дополнительные затраты, многократно превышающие расходы на приобретение сорбентов.

Кроме того, при минерализации 100 кг сорбента связывают более 3 м3 СО2 (диоксида углерода) из атмосферы и воды, способствуя снижению концентрации углекислого газа в окружающей среде.

Еще одним преимуществом композиционного сорбента стало использование в качестве сырья отходов металлургических производств. Таким образом, уменьшается площадь загрязненных территорий.

Отметим, что сорбент прошел испытания на водных объектах Карабаша, загрязненных компонентами шлаковых отвалов медеплавильного производства, которые содержат  Fe, Cu, Cd, Mn, Zn, и др. Уже через 14 суток после контакта воды с сорбентом было отмечено серьезное снижение  концентрации загрязнителей. Например, концентрация железа стала в 14 тысяч раз меньше, марганца – в 4200 раз, цинка – в 4 тысячи раз, кадмий в воде не обнаружен.

Аналогов предложенному решению сегодня не существует ни на российском, ни на зарубежном рынке.

Ежегодно мероприятие ИННОПРОМ выступает ведущей индустриальной, торговой и экспортной площадкой России. В этом году страной-партнером выставки является Италия. Запланировано обсуждение двустороннего сотрудничества и обмен опытом между представителями российского и итальянского бизнеса. На выставке будут представлены проекты из Венгрии, Германии, Японии, Беларуси, Польши, Австрии и Узбекистана.


Читайте нас:

Собрать и обезвредить: как инновационные сорбенты могут помочь при катастрофах, подобных норильской

Загрязнения окружающей среды при разливах нефти и нефтепродуктов наносят огромный ущерб экосистемам. Каждый год в мире разливаются миллионы тонн углеводородов в результате повреждения нефтепроводов, аварий и ошибок при морской транспортировке, прочих техногенных аварий. Собрать разлитое — всегда сложная задача со многими неизвестными. В частности, разлив на воде, на льду или на грунте требуют разных подходов и технологий; кроме того, выбор технологий зависит от того, что именно попало в окружающую среду — сырая нефть, керосин, дизельное топливо, мазут или другой продукт.

Один из наиболее эффективных способов очистки природной среды от последствий разлива — это применение сорбентов. Сегодня в мире для борьбы с нефтяными разливами применяют порядка двухсот видов сорбентов: неорганических, органических, органоминеральных, синтетических и даже сверхсовременных биомиметических. Мы попробовали собрать в одном материале все варианты таких сорбентов, и рассказать об их плюсах и минусах.

Самый простой, хотя и не самый эффективный способ сбора нефти и нефтепродуктов с грунта — засыпать почву дешёвым неорганическим сорбентом. К таким относятся глины, цеолиты, диатомиты, песок и пр. Но нефтеёмкость у них низкая (70-150%), а лёгкие нефтяные фракции, такие, как бензины, керосины и дизельное топливо, они вообще не впитывают. На воде их применение невозможно, поскольку они тонут вместе с нефтепродуктами. К тому же, их потом сложно утилизировать. Однако, к сожалению, по большей части при разливах (особенно небольших) на грунте и на льду применяют до сих пор именно этот вариант.

Органические и органоминеральные сорбенты считаются более перспективными при ликвидации нефтепродуктовых загрязнений. Органическое сырьё, которое используют в качестве сорбента, хорошо впитывает загрязнения, лёгкое (не тонет в воде) и гидрофобное (отталкивает влагу, не пропитываясь ей), а после использования его можно просто сжечь. В эту категорию можно отнести такие варианты, как древесная щепа или опилки; модифицированные торфы; отходы сельскохозяйственных культур; шерсть и даже… макулатура!

С начала XX века для сбора нефти используют натуральную шерсть. У неё большая нефтеёмкость: всего один кг шерстного сорбента способен впитать до 8-10 кг нефти. Кроме того, природная упругость дает возможность отжимать из шерсти большую часть легких нефтепродуктов и использовать её несколько раз. Но натуральная шерсть сейчас очень дорогой продукт. А представьте, какое её количество потребуется, чтобы собрать несколько тысяч тонн нефти или мазута! Так что сейчас эта технология считается устаревшей.

А вот другое «околотекстильное» сырьё очень даже перспективно. Это костра (жёсткая часть стебля льна), которая остаётся после производства льняного волокна. Она достаточно эффективно впитывает любые нефтепродукты, а достаётся совершенно бесплатно — ведь это отходы производства. В год на территории нашей страны получают около двухсот тысяч тонн костры.

Хорошо и быстро впитывают нефтепродукты и сырую нефть опилки, но у них есть большой недостаток: влагу они впитывают еще лучше. Поэтому для использования опилок в качестве сорбента их нужно сначала тщательно просушить, а затем пропитать водоотталкивающим средством. Правда, храниться такой сорбент долго не сможет: гидрофобные свойства пропитки недолговечны, и вскоре опилки снова наберут влагу. Торф по нефтеёмкости даже лучше опилок, но с ним та же проблема: способен впитывать воду даже из атмосферного воздуха, что портит его свойства как сорбента. Из-за дешевизны сырья торф и опилки часто используют в качестве сорбентов при разливе, но эффективность их не особенно высока.

Однако будущее, конечно, за высокими технологиями. Уже несколько десятилетий в развитых странах ученые экспериментируют с синтетическими сорбентами. Для этого используют разные виды полимеров, которые формуют в нетканое полотно, губчатые толстые «маты», или же делают из них пористые гранулы. Современные синтетические сорбенты обладают массой преимуществ: они экологически чистые, очень нефтеёмкие, могут улавливать даже малые концентрации нефти и нефтепродуктов, а кроме того, их можно отмыть от загрязнений обычной водой и использовать многократно. Пожалуй, единственный недостаток этой категории сорбентов — высокая цена: это вам не почти бесплатные опилки рассыпать!

В 2019-2020 годах китайские ученые опубликовали научных изданиях описание своей новейшей разработки: биомиметической пены-сорбента для ликвидации нефтеразливов. Сделана эта пена из полипропилена, а её структура «подсмотрена» у природы (потому и называется биомиметической). Пена имеет неровную поверхность, а внутри у неё трубчатая структура с полостями, напоминающая пчелиные соты. Она чрезвычайно лёгкая и, благодаря специально разработанной технологии, обладает «настраиваемым» размером сот от предельно низкого (~ 0,4 мм) до очень высокого (~ 20,0 мм), что позволяет адаптировать её под разные типы загрязнений. Пена не просто впитывает водно-нефтяную смесь, а фильтрует её: чистая вода без затруднений проходит ячейки «сот», загрязнения же задерживаются внутри. Китайцы также утверждают, что новая пена не так дорога в изготовлении, как другие популярные синтетические сорбенты.

Нефтехимик из Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского Елена Свешникова предложила объединить свойства органических и синтетических сорбентов. Под её руководством были проведены исследования, которые позволили создать новейший целлюлозосодержащий нефтесорбент на основе оболочки гречихи и оболочки проса, модифицированных специальными структурирующими полимерами, с последующей термообработкой. У полученного сорбента, как и у разработки китайских учёных, можно регулировать пористость, что позволит адаптировать его под разные типы нефтепродуктов. Обработанная полимерами и нагретая до 350-450°С оболочка гречихи или проса впитывает нефть или нефтепродукты в 5-6 раз больше собственного веса и имеет отличный запас плавучести (до 20 дней), что очень важно, если на поверхность воды вылился большой объём нефтепродуктов и собрать их сразу невозможно (как это произошло, например, недавно в Норильске).

«Для очистки воды от нефтеразливов могут применяться различные природные углеродсодержащие сорбенты, среди которых и шелуха сельхозкультур. Не составляют исключение оболочки проса и гречихи. Их важные полезные свойства — низкая себестоимость и возобновляемость. Применение таких материалов очень экологично ввиду естественности происхождения, а также легкости утилизации после насыщения их нефтепродуктами в качестве, например, топливных брикетов. Однако наряду с преимуществами эти материалы имеют и ряд недостатков. Модифицировав природное сырьё полимерами, мы от этих недостатков избавляемся», — подчеркивает Свешникова.

А вот группа учёных Самарского государственного технического университета во главе с доктором технических наук, профессором, начальником отдела инженерной экологии и экологического мониторинга Самарского научного центра РАН Андреем Васильевым и кандидатом биологических наук Владой Заболотских, недавно обнародовала результаты экспериментов по созданию нефтесорбентов из вторичных полимеров. Оказалось, что выдающимися сорбционными свойствами обладают резиновая крошка мелкой фракции и композит, полученный из переработанных пластиковых бутылок и той же резиновой крошки. Из этих материалов предлагается производить порошковый сорбент и сорбционные маты для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водных объектов. Представьте себе: вы просто сдали на переработку шины и бутылки от напитков, а ваше вторсырьё спасло от разлива нефти арктическую тундру или какую-то другую экосистему!

Порошковый сорбент самарские учёные изготовили из отходов пенополистирола с добавлением «вспученного» перлита (натуральный минерал). Он впитывает нефть или нефтепродукты в 5-6 раз больше собственного веса буквально за доли секунды и очищает воду на 99,6-99,8%. А сорбент состава «полимерное волокно + резиновая крошка мелкой фракции» поглощает около 95% нефти и отлично плавает на поверхности воды. И, что важно, с течением времени нефть продолжает удерживаться сорбентом, нет вторичного загрязнения воды.

Необычный способ очистки акваторий от разливов нефти и нефтепродуктов разработала группа ученых из Мурманского морского биологического института. В 2019 году они нашли способ просто «съесть» разлитые углеводородные загрязнения. Лакомиться нефтью предлагается особой группе бурых водорослей.

Исследователи давно экспериментируют с различными микроорганизмами-биодеструкторами, которые могут включать в свои метаболические процессы разные классы углеводородов — проще говоря, «съедать» их. Но результаты, полученные в Мурманске, выделяются высокой продуктивностью. 1 га водорослей может за 15 дней ликвидировать до 100 кг нефтепродуктов. В экспериментах использовались фукусовые водоросли, предварительно обогащенные смесью бактерий, ускоряющих биореакции. Они перерабатывают пятна нефти без остатка и, что важно, являются «коренными жителями» российских северных морей. Это значит, что при ликвидации разливов в арктической зоне водоросли можно спокойно оставить в воде — они не нанесут вреда морским экосистемам. Ученые планируют развивать технологию и в дальнейшем продвигать её для массового применения в местах нефтеразливов.

Микроорганизмы, «поедающие» нефть, использовали и исследователи из СибГУ им. М.Ф. Решетнева (г.Красноярск). В отличие от решения с водорослями, учёные изобрели решение, позволяющее собирать нефть и нефтепродукты с грунта. Это наиболее свежая разработка 2020 года, которую обнародовали сразу после экологической катастрофы в Норильске. Нефтеокисляющие микроорганизмы «посажены» на пористый материал, состоящий из органического вещества и полимера, с высокой нефтеёмкостью. Нефтепродукты связываются сорбентом, а затем микроорганизмы начинают активно размножаться, используя в качестве питательных веществ сами нефтепродукты и органическое вещество сорбента. Плюс такого решения в том, что биосорбент не требует сбора и утилизации, а разлагается, точнее, «съедается» вместе с нефтью. Биосорбент безвреден для окружающей среды, и даже помогает растениям лучше расти: исключительно полезное свойство!

Влада Заболотских, которая также участвовала в разработке биосорбентов на основе микроорганизмов, подчёркивает: «Микроорганизмы-биодеструкторы позволяют утилизировать нефтяные загрязнения на месте, превращая их в простые нетоксичные компоненты. Но обычное применение таких биопрепаратов методом распыливания малоэффективно. Помещённые на сорбентах, эти препараты гораздо эффективнее: микроорганизмы, разрушающие нефть, прекрасно размножаются в порах сорбента, используя нефтепродукты в качестве источника питания. Кроме того, важно, что в качестве сорбентов мы применяем варианты, которые вторично не загрязняют водоёмы».

По словам Заболотских: «Сейчас российские учёные разработали целый ряд эффективных сорбентов и биосорбционных комплексов, которые позволяют достичь ощутимого результата очистки водоёмов и грунтов и снижения токсичного воздействия загрязнений на экосистемы в короткие сроки. Быстрое снятие плёнки — это главное условие успешной экореабилитации загрязнённых водоёмов и грунтов. И мы можем это обеспечить.

Но очень важно, чтобы эти разработки находили реальное применение. Нужны заинтересованные лица, те, кто готов организовать промышленное производство таких инновационных сорбентов. Одно могу сказать точно, что производство не требует больших затрат, оборудование несложное и технологии достаточно просты. А области применения, например, биосорбционных комплексов чрезвычайно широки — от очистки воды, почв, воздуха до обезвреживания отходов 1-3 классов опасности».

Фото (c) Pixabay

Хроматографические сорбенты и колонки Merсk (Millipore) для препаративной ВЭЖХ

На главную / Новости / Хроматографические сорбенты и колонки Merсk (Millipore) для препаративной ВЭЖХ

09.07.2018

Препаративная колоночная хроматография играет важную роль в процессах очистки ценных соединений в научных исследованиях и промышленности. Разделение проводят на колонке, заполненной сорбентом (обычно силикагелем), играющим роль пористого слоя, через который протекает подвижная фаза (элюирующий растворитель, например, гексан). Преимуществом этого метода является высокий уровень чистоты соединений при быстром и экономичном методе разделения.

Merсk (Millipore) предлагает широкий ассортимент продуктов для очистки активных фармацевтических субстанций и промежуточных продуктов:

Оксид алюминия 60, 90, 150. является одним из наиболее часто используемых адсорбентов, так как обладает механической устойчивостью к высоким давлениям; отсутствием перехода привитой фазы в растворитель в процессе хроматографического разделения; устойчивостью к действию растворителей, температуры, воды, рН; быстрым установлением равновесия при смене элюента; возможностью варьировать в широких пределах селективность за счет изменения степени прививки.

Силикагель 40, 60. Интерес к силикагелю связан с сочетанием в нем ряда ценных качеств: высокой адсорбционной способности, избирательности адсорбционного действия, способности подвергаться многократной регенерации без потери адсорбционной активности, относительно большой прочности зерен, термостойкости, возможности получения его в гранулированном и порошкообразном состоянии и др. Это надежный сорбент для процессов адсорбции и нормально-фазовой хроматографии. Если Вам необходим силикагель для обращенно-фазовой хроматографии или более современный силикагель для нормально-фазовой хроматографии, мы рекомендуем силикагель нерегулярной формы LiChroprep или сферический LiChrospher — универсальные материалы, демонстрирующие быстрые, эффективные и воспроизводимые результаты разделения.

Силанизированный силикагель 60 Florisil может быть альтернативным материалом для экономичного разделения. Производные силикагели обладают высокой нагрузочной емкостью, благодаря большой удельной поверхности, лежащей в его основе Силикагеля 60.

Микрокристаллическая целлюлоза Avicel. Ввиду органической природы целлюлозы ее применение возможно при низком или гидростатическом давлении.

Широкий ряд продуктов Merсk (Millipore) для хроматографии, закрывают колонки Hibar и LiChroCART

Сорбенты Merсk (Millipore)

Оксид алюминия обладает более высокой стабильностью к уровню рН, чем силикагель, особенно в щелочном диапазоне. Оксид алюминия встречается в кристаллических формах с различным диаметром пор 6, 9 и 15 нм (оксид алюминия 60, 90 и 150, соответственно).

Оксид алюминия – адсорбент амфотерного характера. На его поверхности имеется несколько типов активных адсорбционных центров. Одни из них избирательно сорбируют кислоты, другие – основания, третьи являются нейтральными. На нем можно разделять различные смеси как в полярных, так и в неполярных растворителях.

Результаты процесса хроматографического разделения находятся в строгой зависимости от содержания воды в структуре сорбента. Вода сорбируется на его поверхности, снижая тем самым активность сорбента. В 1940 Брокманн и Шоддер открыли метод определения активности сорбента, используя различные виды красителей, путем сопоставления активности сорбента с фактором удерживания этих красителей. Таблица, представленная ниже, показывает необходимое количество воды, которое следует добавить к сорбенту, обладающим активностью I, чтобы достичь целевое число активности Брокмана.

Добавление воды, (%)

Активность

Фактор удерживания (Rf) красителя

0

I

0,15

3

II

0,22

6

III

0,33

10

IV

0,44

15

V

0,65


По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Стандартизированные силикагели изготавливаются специально для процессов адсорбционного разделения и хроматографии. Силикагель так же как и оксид алюминия имеет разный размер пор 4, 6 нм (Силикагель 40, 60, соответственно).

По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Сорбент LiChroprep один из самых распространенных сорбентов, который используется в ВЭЖХ и хроматографии среднего давления. Классификация размеров пор частиц нерегулярной формы определяется интервалами 15-25 мкм, 25-40 мкм и 40-63 мкм. LiChroprep доступен в формате готовых к использованию колонок Hibar 250-25 мм, а также в чистом виде.

По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Сорбент LiChrospher представляет собой силикагель с частицами сферической формы, который изготавливается традиционным методом из силиката натрия. LiChrospher имеет размер частиц 12 мкм с различной селективностью для обеспечения быстрой оптимизации хроматографического процесса. LiChrospher доступен в виде готовых колонок Hibar различной длины, а также в виде сорбентов для самостоятельного заполнения препаративных установок.

По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Силанизированный силикагель 60 Florisil представляет собой полярный высокоселективный силикат магния с приблизительной формулой MgO/SiO2 (15/85). Такое соотношение удобно для разделения стероидов, алкалоидов, антибиотиков и т.д. Эта неподвижная фаза также используется для пробоподготовки образцов для анализа остаточного количества пестицидов, а также для анализа хлорированных углеводородов.

По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Микрокристаллическая целлюлоза Avicel представляет собой гидрофильный полисахарид, который в основном используется для разделения сырьевых продуктов таких как аминокислоты и родственных им соединений. Целлюлоза также используется для тонкой очистки биомолекул.

По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Индивидуально заполняемые хроматографические колонки Merсk (Millipore)

Простая схема заказа: Просто объедините каталожный номер формата колонки (Hibar, LiChroCART) и каталожный номер сорбента.

Индивидуально заполняемая колонка Hibar:

По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Индивидуально заполняемая колонка LiChroCart:

По заданным критериям ничего не найдено, попробуйте изменить параметры фильтров или отправьте запрос, что бы мы подобрали необходимую продукцию в соответствии с вашими задачами

Сорбенты. Что такое сорбенты? Определение. Имея в виду.

Одним из важнейших средств ликвидации разливов нефти является механическое восстановление с использованием сорбирующих материалов.

Сорбенты представляют собой нерастворимые материалы или смеси материалов, используемые для извлечения жидкостей посредством механизма абсорбции, или адсорбции, или того и другого.

Разливы нефти создают серьезную проблему для окружающей среды, которая не только приводит к потере источников энергии, но и сильно загрязняет морскую воду, что наносит серьезный ущерб окружающей среде.
Исследования и разработки в области разливов нефти включали большое количество экспериментов для оценки эффективности и воздействия методов защиты и очистки морской воды.
Одним из важнейших средств ликвидации разливов нефти является механическое восстановление с использованием сорбирующих материалов.

Абсорбенты — это материалы, которые собирают и удерживают жидкость, распределенную по всей молекулярной структуре, вызывая набухание твердого вещества (50 % и более).
Абсорбент должен быть нерастворимым в избыточной жидкости не менее чем на 70 %.

Адсорбенты представляют собой нерастворимые материалы, покрытые жидкостью на своей поверхности, включая поры и капилляры, без набухания твердого тела более чем на 50 % в избытке жидкости.
Чтобы эффективно бороться с разливами нефти, сорбенты должны быть как олеофильными (притягивающими нефть), так и гидрофобными (водоотталкивающими).

Хотя они могут использоваться в качестве единственного метода очистки при небольших разливах, сорбенты чаще всего используются для удаления последних следов нефти или в местах, недоступных для скиммеров.

Сорбирующие материалы, используемые для сбора нефти, должны быть утилизированы в соответствии с утвержденными местными, государственными и федеральными нормами.

Любое масло, удаленное с сорбирующих материалов, также должно быть надлежащим образом утилизировано или переработано.

Сорбенты можно разделить на три основные категории:

  • натуральный органический,
  • натуральный неорганический,
  • синтетика.

К природным органическим сорбентам относятся торфяной мох, солома, сено, опилки, молотые кукурузные початки, перья и другие легкодоступные продукты на основе углерода.
Органические сорбенты могут поглощать от 3 до 15 раз больше своего веса в нефти, но их использование имеет недостатки.
Некоторые органические сорбенты, как правило, поглощают воду, а также масло, в результате чего сорбенты тонут.
Многие органические сорбенты представляют собой рыхлые частицы, такие как опилки, и их трудно собрать после того, как они рассыпаны по воде.
Эти проблемы могут быть уравновешены путем добавления плавучих устройств, таких как пустые бочки, прикрепленные к тюкам сена с сорбентом, чтобы решить проблему опускания, и заворачивания свободных частиц в сетку для облегчения сбора.


Природные неорганические сорбенты состоят из глины, перлита, вермикулита, стекловаты, песка или вулканического пепла.
Они могут поглощать от 4 до 20 раз больше своего веса в нефти. Неорганические сорбенты, как и органические сорбенты, недороги и легко доступны в больших количествах.
Эти типы сорбентов не используются на поверхности воды.

К синтетическим сорбентам относятся искусственные материалы, похожие на пластмассы, такие как полиуретан, полиэтилен и полипропилен, которые предназначены для адсорбции жидкостей на их поверхности.
Другие синтетические сорбенты включают сшитые полимеры и каучуковые материалы, которые поглощают жидкости своей твердой структурой, вызывая набухание материала сорбента. Большинство синтетических сорбентов могут поглощать нефть в 70 раз больше собственного веса.
При выборе сорбентов для очистки разливов нефти необходимо учитывать характеристики как сорбентов, так и типов нефти:

  • Скорость абсорбции — абсорбция масла происходит быстрее при использовании более легких нефтепродуктов. После впитывания масло не может быть повторно выпущено.Эффективен с легкими углеводородами (например, бензин, дизельное топливо, бензол).
  • Скорость адсорбции. Более густые масла более эффективно прилипают к поверхности адсорбента.
  • Нефтеудержание. Вес собранной нефти может вызвать провисание и деформацию структуры сорбента, а когда ее поднимают из воды, она может высвободить нефть, застрявшую в ее порах. Более легкая и менее вязкая нефть теряется через поры легче, чем более тяжелая и более вязкая нефть при извлечении адсорбирующих материалов, вызывая вторичное загрязнение.
  • Простота применения. Сорбенты можно наносить на разливы вручную или механически, используя воздуходувки или вентиляторы. Многие природные органические сорбенты, которые существуют в виде сыпучих материалов, таких как глина и вермикулит, пылят, их трудно применять в ветреную погоду и они потенциально опасны при вдыхании.

Сравнение эффективности природных и синтетических сорбентов при ликвидации разливов нефти :: Биоресурсы

Мойжиш М., Бубеникова Т., Захар М., Качикова Д. и Штефкова Й.(2019). « Сравнение эффективности природных и синтетических сорбентов при ликвидации разливов нефти «, БиоРес . 14(4), 8738-8752.
Реферат

Выброс нефтепродуктов в окружающую среду оказывает негативное воздействие на экосистему. В качестве средства их устранения используются сорбционные материалы. Сорбционная способность отдельных органических и неорганических природных сорбентов, таких как хвоя ( Larix decidua , Abies alba , и Pinus sylvestris ), опилки от лесозаготовок ( Fagus sylvatica , Picea abies ). Fagus sylvatica), мох (Ceratodon purpureus), почва и синтетические сорбенты Absodan Plus, вспученный перлит, Eco-dry plus и Reo Amos были испытаны в соответствии со стандартом ASTM F726 (2012).Природные сорбенты испытывали при различном содержании влаги (влажном, воздушно-сухом и сухом) в диапазоне от 0 до 82%. В качестве загрязняющего вещества в эксперименте использовалось маловязкое моторное масло 10W 40. Наилучшей сорбционной способностью среди влажных сорбентов обладала хвоя лиственницы (11,1 г/г). Среди воздушно-сухих сорбентов лучшей сорбционной емкостью (25,2 г/г) обладал мох. Из воздушно-сухих сорбентов наилучшие результаты показали хвоя лиственницы, опилки ели и опилки бука. При дальнейшем высыхании их сорбционная емкость снижалась.Наименее эффективным природным сорбентом была почва с сорбционной емкостью от 0,45 до 3,82 г/г. Среди синтетических сорбентов лучшей сорбционной емкостью 11,5 г/г обладает Рео Амос. Сорбционная способность природных и синтетических веществ сопоставима.


Скачать PDF
Статья полностью

Сравнение эффективности природных и синтетических сорбентов при ликвидации разливов нефти

Мирослав Мойжиш, а, * Татьяна Бубеникова, б Мартин Захар, а Даница Качикова, а  и Ярослава 9085 Штефкова 3

Разлив сырых нефтепродуктов в окружающую среду оказывает негативное влияние на экосистему.В качестве средства их устранения используются сорбционные материалы. Сорбционная емкость отдельных органических и неорганических природных сорбентов, таких как хвоя ( Larix decidua , Abies alba , Pinus sylvestris ), опилки от лесозаготовок ( Fagus sylvestris , Picea 0), остатки листьев ( Picea 0) Fagus sylvatica ), мох ( Ceratodon purpureus ), почва и синтетические сорбенты Absodan Plus, вспученный перлит, Eco-dry plus и Reo Amos были испытаны в соответствии со стандартом ASTM F726 (2012).Природные сорбенты испытывали при различном содержании влаги (влажном, воздушно-сухом и сухом) в диапазоне от 0 до 82%. В качестве загрязняющего вещества в эксперименте использовалось маловязкое моторное масло 10W 40. Наилучшей сорбционной способностью среди влажных сорбентов обладала хвоя лиственницы (11,1 г/г). Среди воздушно-сухих сорбентов лучшей сорбционной емкостью (25,2 г/г) обладал мох. Из воздушно-сухих сорбентов наилучшие результаты показали хвоя лиственницы, опилки ели и опилки бука. При дальнейшем высыхании их сорбционная емкость снижалась.Наименее эффективным природным сорбентом была почва с сорбционной емкостью от 0,45 до 3,82 г/г. Среди синтетических сорбентов лучшей сорбционной емкостью 11,5 г/г обладает Рео Амос. Сорбционная способность природных и синтетических веществ сопоставима.

Ключевые слова: Сорбенты природные; Синтетические сорбенты; разливы нефти; Сорбционная емкость

Контактная информация: а: Кафедра противопожарной защиты, Факультет деревообработки и технологии, Технический университет в Зволене, Т.Г. Масарика 24, 960 01 Зволен, Словакия; b: Кафедра химии и химических технологий, Факультет наук и технологии древесины, Технический университет в Зволене, Т. Г. Масарика 24, 960 01 Зволен, Словакия; c: Институт иностранных языков Технического университета в Зволене, Т. Г. Масарика 24, 960 01 Зволен, Словакия; * Автор, ответственный за переписку: [email protected]

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на постоянно растущее использование биомассы и других альтернативных источников энергии и заменителей, нефть или продукты сырой нефти по-прежнему используются в значительной степени.Наиболее распространенные продукты сырой нефти включают масла, смазочные материалы, топливо, такое как дизельное топливо или бензин, вазелин, моторные масла и масла для коробок передач. Выгодными свойствами, лежащими в основе их использования, являются их способность уменьшать трение, защищать от коррозии, передавать тепло при механическом трении и использовать в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания и двигателях с искровым зажиганием. Бывают ситуации, включая транспортировку, переработку, перекачку, небрежное обращение и использование или даже аварию, когда может произойти разлив или попадание в окружающую среду.При разливе из транспортного средства или транспортных средств эти вещества распространяются по твердой поверхности или по поверхности жидкостей, таких как проточная или стоячая вода. Еще одним недостатком практически всех видов масел, смазок и горючих является их воспламеняемость, а в случае аварии — негативное воздействие на окружающую среду. Сырая нефть и нефтепродукты относятся к опасным веществам. Например, автомобильный бензин классифицируется Регламентом ЕС № 1272/2008 как легковоспламеняющиеся жидкие вещества (Flam.жидкость 1), раздражающее кожу (Skin Irrit. 2) и токсическое вдыхание (Asp. Tox. 1). Он может вызывать рак (Carc. 1B) и генетические повреждения (Muta. 1B) и подозревается в репродуктивной токсичности (Repr. 2). Разливы нефти также оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду; кроме того, они токсичны для водных организмов (Aquatic Chronic 2). Поэтому крайне важно в случае разлива не допустить их распространения и провести дезактивацию пораженного участка, почвы или водной поверхности. Существуют различные сорбционные материалы, используемые в качестве профилактических, а также интервенционных мер.

Синтетические сорбенты изначально предназначались не как сорбционные материалы, а скорее как отходы или побочный продукт промышленной переработки. Зола и пыль домашних животных являются примерами продуктов, изначально не предназначенных для использования в качестве сорбентов для разлитой нефти (Sun et al.  2013). Их способность поглощать вещества на масляной основе рассматривается как побочный эффект, который привел к началу их использования. Примеры синтетических сорбентов включают золу, другие вещества на основе горных пород, такие как перлит, глина и известняк (Раякович-Огнянович и др.  2008; Ченг и др.  2011; Bi и др.  2013; Kończewicz и др.  2013; Песня и др.  2014; Ван и др.  2014; Бандура и др. 2015), пластмассовый полипропилен и полиуретан (CHOI et al. 2011; Lee et al. 2013; GE et al. 2014; Saleem et al. 2015; Zhang et al. 2017) , углерод (Dong et al. 2012; Yoon et al. 2014), целлюлоза (Feng et al.  2015) и другие. Синтетические сорбенты специально производятся для использования в качестве сорбционных материалов для удаления разливов углерода и химических веществ. Их можно дополнительно обработать, например, путем гидрофобизации, что сделает их гидрофобными и олеофильными. Эти типы сорбентов были переработаны как высококачественные сорбционные материалы.

При разливе в окружающую среду используются различные природные сорбционные материалы, которые могут находиться в природе в окрестностях разлива или места происшествия.и могут быть использованы немедленно или, по крайней мере, до появления других сорбентов. Еще одним полезным свойством природных сорбентов является их биологическая разлагаемость. Некоторые типы сорбционных материалов могут воздействовать на сорбируемое вещество различными биологическими реакциями и могут разрушать сорбируемое вещество (Gertler et al. 2009; Lin et al. 2014; Olalekan et al. 2014). Было исследовано использование неорганических и органических природных сорбентов для удаления нефтепродуктов (Singh et al.  2014; Вонг и др.  2016). Природные сорбенты включают древесные опилки (AnnunciDo et al. 2005; Očkajová et al. 2016; Očkajová et al. 2018; Meng et al. 2019), материал на основе целлюлозных целлюлозов (HUBBE et al. 2013), природная глина (Zadaka-Amir et al. 2013), листья (Sidik et al. 2012), рисовая солома (Hoang et al. 2018a; Hoang et al. 2018biro peat) и др.  2003), хлопок (Carmody  и др. 2007) и различные натуральные волокна (Moriwakia  et al.  2009; Abdelwahab 2014; Idris  et al.  2014).

Существуют некоторые сорбционные материалы, как натуральные, так и синтетические, которые можно использовать многократно (Каракутук и   Окей 2010; Корхонен  и др.  2011; Би и др.  2012; Хашим и др.

0. и др.  2013; Гу и др.  2014; Фам и Дикерсон 2014; Цю и др.  2015).

Сорбенты обычно можно описать как нерастворимые вещества или составные вещества, чаще всего в твердом состоянии, предназначенные для улавливания разлитых веществ в жидком или газообразном состоянии.Сорбционная способность зависит от вида нефтепродукта, размера площади поверхности, на которой нефтепродукт может быть сорбирован, и типа поверхности (Fingas 2016). Размер поверхности сорбционных материалов и повышение их сорбционной способности зависит от количества внутренних трещин, пор и капилляров, как показано на рис. 1.

Типичной особенностью сорбционных материалов является их способность сорбировать определенное количество жидкости по отношению к собственному весу (Ankowski et al.  2011). Сорбенты представлены в основном в виде ткани или сыпучего материала.Сыпучие сорбционные материалы можно дополнительно разделить на синтетические и натуральные. В настоящее время большинство коммерчески доступных сорбционных материалов являются синтетическими материалами и имеют гидрофобную природу, что делает их идеальным сорбционным материалом для различных веществ на масляной основе (Wang et al.  2013).

Рис. 1. Механизм адсорбции (перерисовано из Vivek 2012)

При разливе опасного материала в окружающую среду важно остановить разлив, ограничить его распространение и, следовательно, облегчить его удаление и утилизацию.Подходящим способом обеззараживания такой загрязненной среды является использование различных сорбционных материалов, которые часто используются при вмешательстве аварийно-спасательных служб.

Целью статьи является сравнение сорбционной емкости органических и неорганических природных сорбционных материалов для отработанного маловязкого моторного масла 10W 40 по ASTM F726 (2012). Природные сорбенты были выбраны из района, подверженного разливу нефтепродуктов из-за наличия дорог с интенсивным движением и частых автомобильных аварий.В данной статье основное внимание уделяется разливу маловязкой нефти только на твердой поверхности, встречающейся в лесной среде. В нем не рассматривается разлив маловязкой нефти на водные поверхности. Природные сорбенты испытывали при трех различных значениях влажности (влажный, воздушно-сухой и сухой), так как влажность в природе меняется в зависимости от сезона вегетации и климатических условий. Синтетические сорбенты были выбраны исходя из их частого использования аварийно-спасательными службами. Маловязкое масло 10W 40 используется как в двигателях внутреннего сгорания, так и в двигателях с искровым зажиганием.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

Материалы

Образцы различных сыпучих материалов, взятые для дальнейших испытаний, были взяты непосредственно из природной среды в исходном состоянии с сохранением их формы и вида. Образцы были взяты из смешанных лесов близ города Зволен (Словакия) на высоте 300 м над уровнем моря весной 2018 года. Пробы с поверхности включали опавшую хвою, листья (с предыдущей осени), мох ( прошлого года), поверхностный слой почвы (максимальная глубина 2 см) и опилки, извлеченные сразу после вырубки деревьев.Отобранные таким образом образцы природных сорбентов были испытаны при трех различных значениях влажности от 0 до 82 %.

   

   

Рис. 2. Воздушно-сухие образцы природных сорбентов: а) хвоя лиственницы, б) хвоя ели, в) хвоя сосны, г) опилки бука, д) опилки ели, е) листовые остатки, ж) мох, и з) Почва

Хвоя лиственницы (Larix decidua) при отборе образцов исходно имела влажность 45,5% и средний размер хвои 1×1×35 мм 3 .Хвоя пихты (Abies alba) исходно имела влажность 27,2% и размер хвои 1×2×30 мм 3 . Влажность хвои сосны (Pinus sylvestris) 26,8 %, размер хвои 1 × 1 × 75 мм. Опилки бука (Fagus sylvatica) имели влажность при отборе проб 33,9 % и размер частиц 0,5 × 4 × 4 мм 3 . Влажность опилок ели (Picea abies) 46,2 %, размер частиц 0,5 × 2 × 4 мм 3 . Влажность листовых остатков (Fagus sylvatica) составила 34.2% и размер частиц 0,3×70×40 мм 3 . Влажность мха (Ceratodon purpureus) при отборе проб составила 81,9 %, размер частиц 3 × 3 × 50 мм 3 . Наконец, влажность почвы составляла 26,4%, а размер частиц был от 0,1 мм до 4 мм.

Первый тест был проведен сразу после отбора проб; образцы маркировали как влажные и определяли их влажность. Второе испытание проводили, когда образцы были высушены на воздухе (помечены как воздушно-сухие).Их сушили при комнатной температуре до стабильного состояния. Третье испытание проводили на образцах, высушенных до абсолютной влажности от 0 до 2 % при температуре от 103 до 105 °С (обозначены как сухие образцы). Влагосодержание определяли с помощью гравиметрического метода с помощью универсально применимой лабораторной нагревательной/сушильной печи с циркуляцией воздуха (UNB 200; Memmert Ltd., Швабах, Германия). В таблице 1 указаны указанные испытанные сорбенты и их среднее содержание влаги при каждом измерении.

Для сравнения были выбраны синтетические сорбционные материалы, обычно используемые при вмешательствах. Синтетические сорбенты: Абсодан Плюс, вспученный перлит, Эко-драй Плюс, Рео Амос. Синтетические сорбенты находились в сыпучем виде в необработанном состоянии, как показано на рис. 3. Absodan Plus (Imerys Industrial Minerals Denmark A/S, Fur, Дания) — сыпучий сорбент на минеральной основе на основе датской глины Moler 4 с размер частиц от 1,5 до 3 мм. Подходит для всасывания жидкости с твердой поверхности.Абсодан Плюс — универсальный сорбент практически для всех типов жидкостей, таких как масла, кислоты, щелочные вещества, нефтепродукты, вода и органические растворители.

     

Рис. 3. Образцы синтетических сорбентов: а) Абсодан Плюс, б) Вспененный перлит, в) Эко-драй Плюс, г) Рео Амос

Вспученный перлит (LBK Perlite Ltd., Леготка-под-Брехми, Словакия) представляет собой вспученный аморфный алюмосиликат вулканического происхождения в виде зерен с частицами 0.размером от 5 до 2,5 мм. Обладает отличными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Он негорюч, устойчив к противомикробным препаратам и плесени. Чаще всего применяется для очистки гаражей, насосных станций, полов производственных помещений и других объектов, где возможен разлив нефтепродуктов. Eco-dry Plus (REO AMOS SLOVAKIA, Ltd., Братислава, Словакия) представляет собой не пылящую, негорючую и безопасную для здоровья крошку на каменной основе с размером частиц от 0,5 до 2,5 мм. Он подходит для удаления или обработки нефтепродуктов, резки и охлаждения эмульсий и водных растворов, которые он может быстро сорбировать.Это химически стабильное вещество, за исключением плавиковой кислоты и 50% гидроксида натрия. Рео Амос (REO AMOS SLOVAKIA, Ltd., Братислава, Словакия) представляет собой слабопылеватую смесь сыпучих сорбентов, гранулированную, химически стойкую, прошедшую гидрофобную обработку. Размер частиц от 0,5 до 5 мм, предназначен для удаления нефтепродуктов с различных неровных поверхностей и стоячих вод.

Сорбционные свойства выбранных сорбентов испытаны на сорбцию нефтепродукта — отработанного моторного масла 10W 40 (Total Slovakia, Ltd., Братислава, Словакия), который обычно используется в двигателях внутреннего сгорания и двигателях с искровым зажиганием. Моторное масло было выбрано потому, что оно чаще всего проливается во время автомобильных аварий при дорожных столкновениях.

Методы

Влажность природных сорбентов при отдельных испытаниях определяли гравиметрически путем сушки в печи при температуре от 103° до 105°C до постоянной массы (Качик и Солар, 1999).

Сорбционная емкость определялась по стандартной методике испытаний сорбционных свойств адсорбентов ASTM F726 (2012).Указанный метод испытаний относится к лабораторным испытаниям свойств сорбентов по удалению нефтепродуктов и других всплывающих нерастворимых жидкостей, не образующих эмульсии. Метод был применен к испытанию сорбентов II типа (сыпучих). Испытываемые сорбционные материалы выдерживали при температуре 23 ± 4 °C и относительной влажности 70 ± 20 % в течение 24 ч перед фактическими испытаниями в соответствии с ASTM F726 (2012). Природные сорбенты не кондиционировали для испытаний на влажность во влажном и сухом состоянии, поэтому сорбенты сохраняли свою влажность для испытаний.Образцы сорбционных материалов испытывали по методике испытаний на кратковременную сорбцию нефтяных веществ в лабораторных условиях. Всего для каждого опыта отвешивали 5,00 г сорбента. Чашку кристаллизатора (диаметр 23 см) заполняли исследуемой жидкостью не менее чем до высоты 2,5 см, что соответствует 1 л сорбата (масло моторное маловязкое 10W 40), которое доливали до исходного количества через каждые тестовое задание. Для достижения большей точности пустой держатель испытуемого образца оставляли на 1 мин погруженным в моторное масло, а затем опускали на 15 мин.Эта процедура позволила авторам добиться более точных результатов, так как были устранены различия в поглощении масла сеткой держателя. Каждое измерение повторяли трижды, как указано в стандарте. Достигнутые результаты были рассчитаны по уравнениям 1 и 2 и рассчитывали среднюю сорбционную емкость. Использованные сорбенты и масла были экологически утилизированы.

Сорбированное вещество сырой нефти в сорбенте m 1 (г) рассчитывали по формуле1,

м 1 = м = м

0 2 м

0 3 9059 — м 4 (1)

где м 1 – масса сорбата (г), м 2 – масса влажного держателя образца, кристаллизатора и влажного сорбента (г), м 3 1 m 4 – масса влажного держателя проб и чаши (г), а m 4 – масса сухого сорбента (г).

Сорбционная емкость a 1 (г/г) была рассчитана по формуле 2,

A 1

0 1 = м

0 1 / м / м

0 4 (2)

где a 1  – сорбционная емкость (г/г), m 1 – масса сорбата (г), m 4 – масса сухого сорбента ).

Результаты оценивались в программе STATISTICA (Statsoft, Inc., версия 7.0, Прага, Чехия). Средние значения сорбционной емкости выбранных сорбентов и значения влагосодержания оценивали и интерпретировали с помощью дисперсионного анализа и критерия Дункана, уровень значимости 5%.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Исследование проводилось на основе технического стандарта ASTM F726 (2012 г.) с акцентом на изучение и сравнение сорбционной способности нескольких видов сорбентов по удалению разливов моторного масла.Природные сорбенты были испытаны при трех различных значениях влажности (влажный, воздушно-сухой и сухой), указанных в таблице 1. Приведенные цифры показывают, что природные сорбенты встречаются в широком диапазоне значений влажности. Это связано с разной способностью природных материалов поглощать водяные пары из воздуха.

Таблица 1. Испытанные природные сорбенты и их влажность (%) при индивидуальных испытаниях

Достигнутые значения сорбционной емкости испытанных сорбентов при различной влажности и их статистическая оценка приведены в табл. 2.

Значения сорбционной способности маловязкого моторного масла 10W 40 сильно различались и приведены в таблице 2 для различного содержания влаги (от 0 до 82%, таблица 1).

В табл. 2 приведены достигнутые средние значения сорбционной емкости при различном содержании влаги с учетом статистических параметров (стандартная ошибка, доверительный интервал, стандартное отклонение и относительное стандартное отклонение).

Таблица 2.  Сорбционная емкость природных сорбентов при различной влажности и соответствующие статистические данные

Для мокрого теста, когда влажность природных сорбентов была самой высокой, от 26% до 82%, наилучшая сорбционная способность была достигнута у хвои лиственницы с показателем 11.1 г/г. Наименьшей сорбционной емкостью обладает почва при значении 0,81 г/г. Из табл. 2 видно, что повышенное содержание влаги (26,45 %) в этом природном сорбенте отрицательно сказалось на его сорбционной способности.

При воздушно-сухом испытании природных сорбентов при их влажности от 7 до 13 % (кроме почвы с влажностью 2 %) наилучшую сорбционную способность показал мох. Снижение его влажности с исходных 81,9% до 12,3% привело к значительному увеличению сорбционной способности до 25%.2% (г/г). Изменение влажности положительно повлияло на сорбционную емкость всех природных сорбентов, кроме хвои пихты и хвои. Почвенный сорбент, проявлявший минимальную эффективность во влажном тесте, значительно увеличил свою сорбционную емкость, однако оставался минимально эффективным по сравнению с другими природными сорбентами.

Для сухого теста снижение влажности природных сорбентов привело к увеличению сорбционной емкости образцов мха и листовых остатков. Наиболее эффективным был мох с 28.4 г/г, а наименее эффективной оказалась почва, что было продемонстрировано не только в этом опыте, но и во всех опытах при всех значениях влажности.

Несмотря на различное содержание влаги, наиболее важным фактором является общая площадь поверхности. На сорбционную емкость всех испытанных образцов наибольшее влияние оказала номинальная площадь поверхности, которая подробно показана на рис. 2 и 3.

На рис. 4 представлена ​​дисперсия сорбционной емкости индивидуальных природных сорбентов при трех различных значениях влажности (влажный, воздушно-сухой и сухой).

Рис. 4.  Сорбционная способность при различной влажности

Сравнивая все три испытания, можно констатировать, что уменьшение влажности образцов природного сорбента привело к незначительному снижению сорбционной способности хвои пихты и хвои; однако это означало увеличение сорбционной способности по мховым и лиственным остаткам. Для остальных природных сорбентов наибольшая сорбционная емкость обнаружена при воздушно-сухой влажности.

В таблицах 3, 4 и 5 приведены значения теста Дункана для выбранных природных сорбентов при различном содержании влаги.Полученные результаты свидетельствовали о статистически значимых различиях во влажных испытаниях хвои лиственницы, лиственничных остатков и почвы, что свидетельствует о статистически значимых различиях в сорбционной способности по сравнению со всеми сорбентами. Остальные протестированные сорбенты в ряде случаев констатировали недостоверную статистическую разницу.

Результаты, приведенные в табл. 4, показывают, что статистически значимая разница при воздушно-сухих испытаниях на влажность была достигнута по хвое лиственницы, лиственным остаткам и мху, которые показывают статистически значимые различия по сравнению со всеми другими сорбентами.Другие протестированные сорбенты в некоторых случаях дали недостоверные статистические различия.

Таблица 3.  Результаты теста Дункана на содержание влаги во влажном состоянии (P-значения)

Таблица 4. Таблица Результаты теста Дункана на содержание влаги в воздушно-сухом состоянии (P-значения)

В таблице 5 представлены статистически значимые различия в тестах на содержание влаги в сухом состоянии, полученные с помощью остатков листьев, мха и почвы, которые показали статистически значимые различия по сравнению со всеми другими сорбентами.Другие протестированные сорбенты показали в ряде случаев недостоверные статистические различия.

В табл. 6 представлена ​​максимальная сорбционная емкость выбранных сорбционных материалов синтетической природы, выдержанных в лабораторных условиях в течение 24 ч перед испытаниями по ASTM F726 (2012). Выбранные синтетические сорбенты обычно используются в операциях аварийно-спасательных служб. Как видно из табл. 3, наибольшей сорбционной емкостью обладает Рео Амос с сорбционной емкостью 9,24 г/г, наименьшей — Абсодан Плюс с сорбционной емкостью 1.06 г/г. Еще более низкая сорбционная способность Абсодан Плюс по маслам (от 0,5 до 0,6 г/г) указана Bandura et al.  (2015), испытавшим сорбционную емкость сорбентов на основе цеолита. Сорбционная емкость составила 3,33 г/г для вспученного перлита, который, вероятно, является наиболее часто используемым сорбционным материалом аварийно-спасательных работ. Аналогичные результаты для вспученного перлита (от 2 до 4 г/г) также получены Teas et al.  (2001 г.).

Таблица 5.  Результаты теста Дункана на содержание влаги в сухом состоянии (P-значения)

Таблица 6.  Сорбционная емкость выбранных синтетических сорбентов

Сравнение природных и синтетических сорбентов показало, что их сорбционная емкость сопоставима; некоторые природные сорбенты показали более высокую сорбционную емкость, чем синтетические, что подтверждают и другие авторы. Например, Wong et al.  (2016) представляют обзор сорбционных способностей различных природных материалов и волокон и констатируют, что применение природных сорбентов на основе растительных волокон показывает большой потенциал.Ликон и др.  (2013) сравнили сорбционную способность различных натуральных волокон и сообщили о выдающейся сорбционной способности лигноцеллюлозного волокна, изготовленного из Populus nigra ‘Italica’ , чья сорбционная способность по отношению к маслам колебалась в зависимости от их плотности от 182 до 211 г/г.

Безусловно, сорбционная емкость – не единственное свойство сорбционных материалов, которое учитывается при выборе соответствующего сорбента. К другим важным свойствам относятся химическая стойкость, негорючесть, когезия и способность к механическому нагружению сорбентов после сорбции опасного вещества.Несмотря ни на что, популярность экологически чистых материалов (лигноцеллюлозных волокон, целлюлозы, модифицированной целлюлозы, и т.д. ) как сорбционных материалов постоянно растет. Они имеют ряд преимуществ перед синтетическими сорбентами. Они биоразлагаемы, экологически безопасны и не вызывают вторичного загрязнения (Chen et al.  2015). Дальнейшая обработка использованных сорбционных материалов обсуждается в Директиве по отработанным маслам 75/439/EEC.

ВЫВОДЫ

  1. Из синтетических сорбентов наибольшей сорбционной способности добился Reo Amos на 9.24 г/г. Сорбционная емкость синтетических и природных сорбентов сопоставима. Выбор подходящего сорбционного материала зависит от множества факторов, например, от вида сорбируемого вещества, химической стойкости сорбента, негорючести, разлагаемости, когерентности и механической нагрузки, а также от цены и доступности.
  2. При испытании природных сорбентов наибольшей влажности от 26 до 82% (влажный) наибольшую сорбционную способность продемонстрировала хвоя лиственницы 11.1 г/г, а наименьшую эффективную сорбционную способность показала почва 0,81 г/г. Повышенная влажность природных материалов отрицательно влияет на сорбционную способность, за исключением природных сорбентов хвои пихты и хвои.
  3. При воздушно-сухих испытаниях природных сорбентов влажностью от 2 до 13 % наибольшая сорбционная емкость достигнута мхом – 25,2 г/г. Наилучшие результаты в этом испытании показали образцы хвои лиственницы, опилок ели и опилок бука; при дальнейшем высушивании их сорбционная емкость снижалась.
  4. При дальнейшем снижении влажности (сухой) сорбционная способность мхов и листовых остатков увеличивалась. Мох был признан самым эффективным сорбентом из всех испытанных сорбентов. Его сорбционная емкость при этом испытании составила 28,4 г/г. Образец почвы оказался наименее эффективным сорбентом при всех трех значениях влажности.
  5. Можно констатировать, что параметр влажности испытанных природных сорбентов является статистически значимым параметром в отношении его сорбционной способности. Различия в сорбционной емкости восьми испытанных природных сорбентов рассчитывали по критерию Дункана.Тест показал, какие значения были статистически значимыми, и они показаны в таблицах 3, 4 и 5.
  6. При условии немедленного применения сорбента при разливе нефтепродуктов в окружающую среду можно использовать различные природные сорбирующие материалы, встречающиеся в природе в окрестностях разлива, до поступления другого сорбирующего материала.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Исследование выполнено при поддержке агентства KEGA Министерства образования, науки, исследований и спорта Словацкой Республики, No.030УМБ-4/2017.

ССЫЛКИ

ASTM F726-12 (2012 г.). «Стандартный метод испытаний адсорбирующих свойств адсорбентов», ASTM International, Уэст-Коншохокен, Пенсильвания, США.

Регламент Европейской комиссии (ЕС) 1272/2008 (2008 г.). «Регламент Европейской комиссии (ЕК) 1272/2008 Европейского парламента и Совета от 16 декабря 2008 г. о классификации, маркировке и упаковке веществ и смесей, изменяющий и отменяющий Директивы 67/548/ЕЕС и 1999/45/ЕС, и о внесении поправок в Регламент (ЕС) № 1907/2006», Европейский Союз, Брюссель, Бельгия.

Европейская комиссия (ЕС) Директива по отработанным маслам 75/439/EEC (1998). «Резолюция по сообщению Комиссии Европейскому парламенту и Совету относительно применения Директив 75/439/ЕЭС», Европейский союз, Брюссель, Бельгия.

Абдельвахаб, О. (2014). «Оценка сырья Luffa в качестве природного полого олеофильного волокнистого сорбента для очистки от разливов нефти», Alexandria Engineering Journal 53(1), 213-218. DOI: 10.1016/j.aej.2013.11.001

Аннунсиадо, Т.Р., Сайденстрикер, Т.Х.Д., и Амико, С.К. (2005). «Экспериментальное исследование различных растительных волокон в качестве сорбирующих материалов для разливов нефти», Бюллетень по загрязнению морской среды  50(11), 1340-1346. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2005.04.043

Анковски, А., Потеряк, М., и Лазай, Р. (2011). «Применение сорбентов в реальных условиях для ликвидации разливов нефтепродуктов», Požární Ochrana 20, 5-9.

Бандура Л., Франус М., Юзефачук Г. и Франус В.(2015). «Синтетические цеолиты из летучей золы как эффективные минеральные сорбенты для очистки наземных разливов нефти», Fuel  147, 100-107. DOI: 10.1016/j.fuel.2015.01.067

Би, Х., Се, X., Инь, К., Чжоу, Ю., Ван, С., Хе, Л., и Руофф, Р. С. (2012). «Губчатый графен как высокоэффективный и пригодный для повторного использования сорбент для масел и органических растворителей», Advanced Functional Materials  22(21), 4421-4425. DOI: 10.1002/adfm.201200888

Би, Х., Инь, Z., Цао, X., Се, X., Тан, К., Хуанг, X., и Лу, X. (2013). «Аэрогель из углеродного волокна, изготовленный из хлопка-сырца: новый, эффективный и пригодный для повторного использования сорбент для масел и органических растворителей», Advanced Materials  25(41), 5916-5921. DOI: 10.1002/adma.201302435

Кармоди О., Фрост Р., Си Ю. и Кокот С. (2007). «Адсорбция углеводородов на органоглине — значение для ликвидации разливов нефти», Journal of Colloid and Interface Science 305(1), 17-24. DOI: 10.1016/j.jcis.2006.09.032

Чен, С., Чжан, X., Чжу, Х., и Цао, X. (2015). «Оптимизация условий синтеза и характеристика масляного биосорбента: сополимер сахарного тростника, целлюлозы, прививки и полистеарилметакрилата», BioResources  10(1), 1357-1365. DOI: 10.15376/biores.10.1.1357-1365

Ченг М., Гао Ю., Го X., Ши З., Чен Дж. Ф. и Ши Ф. (2011). «Функционально интегрированное устройство для эффективной и простой очистки разливов нефти», Langmuir 27(12), 7371-7375. DOI: 10.1021/la201168j

Чой, С.Дж., Квон, Т.Х., Им, Х., Мун, Д.И., Пэк, Д.Дж., Сеол, М.Л., и Чой, Ю.К. (2011). «Полидиметилсилоксановая (ПДМС) губка для селективного поглощения масла из воды», ACS Applied Materials & Interfaces 3(12), 4552-4556. DOI: 10.1021/am201352w

Донг, X., Чен, Дж., Ма, Ю., Ван, Дж., Чан-Парк, М.Б., Лю, X., и Чен, П. (2012). «Супергидрофобная и суперолеофильная гибридная пена из графена и углеродных нанотрубок для селективного удаления масел или органических растворителей с поверхности воды», Chemical Communications 48(86), 10660-10662.DOI: 10.1039/C2CC35844A

Фэн, Дж., Нгуен, С.Т., Фан, З., и Дуонг, Х.М. (2015). «Усовершенствованные свойства изготовления и маслопоглощения супергидрофобных аэрогелей из переработанной целлюлозы», Chemical Engineering Journal 270, 168-175. DOI: 10.1016/j.cej.2015.02.034

Фингас, М. (2016). Наука и технология разливов нефти , Gulf Professional Publishing, Эдмонтон, Канада.

Ge, J., Ye, Y.D., Yao, H.B., Zhu, X., Wang, X., Wu, L. и Yu, S.H.(2014). «Прокачка через пористые гидрофобные/олеофильные материалы: альтернативная технология ликвидации разливов нефти»,  Angewandte Chemie  53(14), 3612-3616. DOI: 10.1002/anie.201310151

Гертлер К., Гердтс Г., Тиммис К. Н. и Голышин П. Н. (2009). «Микробные консорциумы в испытании биоремедиации мезокосма с использованием нефтяных сорбентов, удобрений с медленным высвобождением и биоаугментации», FEMS Microbiology Ecology  69(2), 288-300. DOI: 10.1111/j.1574-6941.2009.00693.x

Гу, Дж., Цзян В., Ван Ф., Чен М., Мао Дж. и Се Т. (2014). «Легкое удаление масел с поверхности воды с помощью высокогидрофобных и магнитных полимерных нанокомпозитов», Applied Surface Science 301, 492-499. DOI: 10.1016/j.apsusc.2014.02.112

Хашим, Д. П., Нараянан, Н. Т., Ромо-Эррера, Дж. М., Каллен, Д. А., Хам, М. Г., Леззи, П., и Рой, А. К. (2012). «Ковалентно связанные твердые трехмерные углеродные нанотрубки через бор-индуцированные нанопереходы», Scientific Reports  2, номер статьи 363.DOI: 10.1038/srep00363

Хоанг, А. Т., Буй, С. Л., и Фам, X. Д. (2018a). «Новое исследование адсорбционной способности масла и тяжелых металлов из готового адсорбента на основе побочных продуктов сельского хозяйства и пористого полимера», Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects  40(8), 929-939 . DOI: 10.1080/15567036.2018.1466008

Хоанг, А. Т., и Фам, X. Д. (2018b). «Исследование устранения разливов нефти и токсичных тяжелых металлов в результате загрязнения морской среды с помощью нового абсорбирующего материала», Journal of Marine Engineering & Technology , 1–11.DOI: 10.1080/20464177.2018.1544401

Хаббе, М. А., Рохас, О. Дж., Фингас, М., и Гупта, Б. С. (2013). «Целлюлозные субстраты для удаления загрязняющих веществ из водных систем: обзор. 3. Разлитая нефть и эмульгированные органические жидкости», BioResources, 8(2), 3038-3097. DOI: 10.15376/biores.8.2.3038-3097

Идрис, Дж., Эю, Г.Д., Мансор, А.М., Ахмад, З., и Чуквукези, К.С. (2014). «Предварительное исследование биоразлагаемых отходов в качестве сорбирующего материала для очистки от разливов нефти», The Scientific World Journal  2014, ID статьи 638687.DOI: 10.1155/2014/638687

Качик Ф. и Солар Р. (1999). Analytická Chémia Dreva [Аналитическая химия древесины] , Technická Univerzita vo Zvolene , Зволен, Словакия.

Каракутук И. и Окей О. (2010). «Макропористые каучуковые гели в качестве многоразовых сорбентов для удаления нефти из поверхностных вод», Reactive and Functional Polymers 70(9), 585-595. DOI: 10.1016/j.reactfunctpolym.2010.05.015

Корхонен Дж. Т., Кеттунен М., Рас Р.Х. и Иккала О. (2011). «Гидрофобные наноцеллюлозные аэрогели в качестве плавучих, устойчивых, многоразовых и перерабатываемых маслопоглотителей», ACS Applied Materials & Interfaces 3(6), 1813-1816. DOI: 10.1021/am200475b

Кончевич В., Грабовска О., Лахович Д. и Отремба З. (2013). «Исследование эффективности нефтесорбентов», Journal of KONES 20(1), 135-138.

Ли М.В., Ан С., Латте С.С., Ли К., Хонг С. и Юн С.С. (2013). «Электроспиновая полистироловая мембрана из нановолокна с супергидрофобностью и суперолеофильностью для селективного разделения воды и нефти с низкой вязкостью», ACS Applied Materials & Interfaces  5(21), 10597-10604.DOI: 10.1021/am404156k

Линь М., Лю Ю., Чен В., Ван Х. и Ху Х. (2014). «Использование иммобилизованных бактериями хлопковых волокон для поглощения и разложения сырой нефти», International Biodeterioration & Biodegradation 88, 8-12. DOI: 10.1016/j.ibiod.2013.11.015

Ликон, М., Ремшкар, М., Дукман, В., и Швегль, Ф. (2013). « Волокна семян Populus как естественный источник для производства суперабсорбентов масла», Journal of Environmental Management  114, 158–167.DOI: 10.1016/j.jenvman.2012.03.047

Мэн, X., Ван, Ю., Фэн, К., Конг, Х. и Лю, Т. (2019). «Приготовление и характеристики трех сорбентов из отходов просеивания древесной щепы (WCSR), модифицированных азотной кислотой, фосфорной кислотой или гидроксидом натрия», BioResources  14(1), 2216-2228. DOI: 10.15376/biores.14.1.2216-2228

Мориваки Х., Китадзима С., Курашима М., Хагивара А., Харагути К., Шираи К. и Кигути К. (2009). «Использование отходов кокона тутового шелкопряда в качестве сорбента для удаления масла из воды», Journal of Hazardous Materials 165(1-3), 266-270.DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.09.116

Очкайова А., Кучерка М., Криштяк Л. и Игаз Р. (2018). «Гранулометрический анализ шлифовальной пыли из выбранных пород древесины», BioResources  13(4), 7481-7495. DOI: 10.15376/biores.13.4.7481-7495

Очкайова, А., Кучерка, М., Криштяк, Л., Ружиак, И., и Гафф, М. (2016). «Эффективность шлифовальных лент для шлифования бука и дуба», BioResources  11(2), 5242-5254. DOI: 10.15376/biores.11.2.5242-5254

Олалекан, А.П., Дада, А.О., и Адесина, О.А. (2014). «Кремнеземистый аэрогель как жизнеспособный абсорбент для ликвидации разливов нефти», Journal of Encapsulation and Adsorbance Sciences 4(04), 122-131. DOI: 10.4236/jeas.2014.44013

Фам, В. Х., и Дикерсон, Дж. Х. (2014). «Супергидрофобные силанизированные меламиновые губки как высокоэффективные маслопоглощающие материалы», ACS Applied Materials & Interfaces 6(16), 14181-14188. DOI: 10.1021/am503503m

Цю С., Цзян Б., Чжэн С., Чжэн Дж., Чжу С. и Ву М. (2015). «Гидрофобный и огнестойкий углеродный монолит из меламиновой губки: пригодный для повторного использования сорбент для разделения нефти и воды», Carbon 84, 551-559. DOI: 10.1016/j.carbon.2014.12.055

Райакович-Огнянович, В., Алексич, Г., и Райакович, Л. (2008). «Определяющие факторы удаления моторного масла из воды с помощью различных сорбционных материалов», Journal of Hazardous Materials 154(1-3), 558-563. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.10.066

Рибейро, Т.Х., Рубио Дж. и Смит Р.В. (2003). «Высушенный гидрофобный аквафит в качестве масляного фильтра для эмульсий масло/вода», Spill Science & Technology Bulletin 8(5-6), 483-489. DOI: 10.1016/S1353-2561(03)00130-0

Салим, Дж., Базарган, А., Барфорд, Дж., и Маккей, Г. (2015). «Применение прочных пористых полимерных листов для превосходной ликвидации разливов нефти», Chemical Engineering & Technology  38(3), 482-488. DOI: 10.1002/ceat.201400068

Сидик С.М., Джалиль А.А., Тривахионо С., Адам С.Х., Сатар М.А.Х. и Хамид Б.Х. (2012). «Адсорбент из модифицированных листьев пальмового масла с повышенной гидрофобностью для удаления сырой нефти», Chemical Engineering Journal 203, 9-18. DOI: 10.1016/j.cej.2012.06.132

Сингх В., Джинка С., Хаке К., Парамешваран С., Кендалл Р. Дж. и Рамкумар С. (2014). «Новый природный сорбент для очистки от разливов нефти», Industrial & Engineering Chemistry Research 53(30), 11954-11961. DOI: 10.1021/ie5019436

Сонг, Дж., Huang, S., Lu, Y., Bu, X., Mates, J.E., Ghosh, A., and Megaridis, C.M. (2014). «Самостоятельное одноэтапное удаление нефти из разливов нефти на воде с помощью стальной сетки с селективной смачиваемостью», ACS Applied Materials & Interfaces 6(22), 19858-19865. DOI: 10.1021/am505254j

Сунь, Х., Ли, А., Чжу, З., Лян, В., Чжао, X., Ла, П. и Дэн, В. (2013). «Супергидрофобные губки с покрытием из активированного угля для разделения и абсорбции», ChemSusChem  6(6), 1057-1062.DOI: 10.1002/cssc.201200979

Чай, К., Каллигерос, С., Заникос, Ф., Стурнас, С., Лоис, Э., и Анастопулос, Г. (2001). «Исследование эффективности абсорбирующих материалов при очистке разливов нефти», Опреснение  140(3), 259-264. DOI: 10.1016/S0011-9164(01)00375-7

Вивек, К. (2012). «Механизм адсорбции», Slideshare, (http://www.slideshare.net/VivekKumar36/adsorbment-regenerationvivek-kumarneeri), по состоянию на 23 августа 2012 г.

.

Ван, Ф., Лей, С., Сюэ, М., Оу, Дж., Ли, К., и Ли, В. (2014). «Супергидрофобное и суперолеофильное миниатюрное устройство для сбора масел с поверхности воды», The Journal of Physical Chemistry C  118(12), 6344-6351. DOI: 10.1021/jp500359v

Ван, С., Ли, Д., Ли, В., Пэн, Дж., Ся, Х., Чжан, Л., и Чен, Г. (2013). «Оптимизация мезопористого активированного угля из скорлупы кокосовых орехов путем химической активации фосфорной кислотой», BioResources 8(4), 6184-6195. DOI: 10.15376/биорес.8.4.6184-6195

Вонг, К., Макгоуэн, Т., Баджва, С.Г., и Баджва, Д.С. (2016). «Влияние обработки волокна на характеристики поглощения масла растительными волокнами», BioResources  11(3), 6452-6463. DOI: 10.15376/biores.11.3.6452-6463

Юн, Х., На, С.Х., Чой, Дж.Ю., Латте, С.С., Суихарт, М.Т., Аль-Деяб, С.С., и Юн, С.С. (2014). «Гибридная мембрана, управляемая гравитацией, для олеофобно-супергидрофильного разделения масла и воды и очистки воды с помощью графена», Langmuir 30(39), 11761-11769.DOI: 10.1021/la5031526

Задака-Амир, Д., Блейман, Н., и Мишаэль, Ю. Г. (2013). «Сепиолит как эффективный природный пористый адсорбент для поверхностных разливов нефти», Microporous and Mesoporous Materials 169, 153-159. DOI: 10.1016/j.micromeso.2012.11.002

Чжан, X., Чжи, Д., Чжу, В., Сатасивам, С., и Паркин, И. П. (2017). «Простое изготовление прочной супергидрофобной композитной губки SiO 2 /полиуретана для непрерывного отделения масла от воды», RSC Advances 7(19), 11362-11366.DOI: 10.1039/C7RA00020K

Статья отправлена: 6 июня 2019 г.; Экспертная оценка завершена: 16 августа 2019 г.; Получена и принята исправленная версия: 11 сентября 2019 г.; Опубликовано: 18 сентября 2019 г.

DOI: 10.15376/biores.14.4.8738-8752

10 Основные типы сорбентов для разливов нефти в воде

Существует два основных процесса улавливания нефти с помощью сорбентов: удержание на поверхности сорбента и удержание внутри сорбента.

При устранении разливов нефти в воде вам также необходимо использовать плавучие гидрофобные сорбенты — те, которые плавают на поверхности воды для сбора разлива.

Основная задача заключается в улавливании нефти и последующем либо ее удержании при перемещении сорбента, либо в извлечении материала для утилизации.

3 категории сорбирующих материалов

Прежде чем мы рассмотрим основные типы сорбентов, давайте кратко рассмотрим категории материалов, используемых для улавливания нефти.

  • Сорбенты на минеральной основе: перлит, вермикулит, стекловата, песок, вулканический пепел и глина.
  • Сорбенты животного или растительного происхождения: торф, целлюлоза, опилки, молотые кукурузные початки, сено и перья.
  • Синтетические или органические полимеры: полипропилен, полиуретан, полистирол, эпоксидная смола, карбонат кальция и карбонат магния.

Не все так просто на свете. Но, как видите, список сорбирующих материалов довольно длинный. Конечно, это также дает нам большую гибкость в том, как мы реагируем на разлив.

10 основных типов сорбентов

Вот 10 основных типов:

  • Сорбенты. К ним относятся рассыпчатые порошки и короткие волокна.
  • Колодки. Тонкие и гибкие, они имеют правильный размер для конкретного разлива.
  • Рулоны и одеяла. Длинные и, как правило, нетканые, они покрывают большую площадь. Когда они армированы веревкой, их называют листами.
  • Подушки. Как следует из названия, они удобного размера для небольших разливов.
  • Носки. Абсорбирующий материал, содержащий проницаемое вещество, которое скрепляет материал и обеспечивает легкое изменение положения.
  • Стрелы. Используется для сдерживания и захвата, длиннее, чем подушки и носки
  • Швабры и помпоны. Изготовлен из сорбирующих нитей для улавливания масла, используется как швабра для очистки от масла.
  • Цельные блоки. Сорбирующие материалы, сформированные в твердые блоки для сбора нефти.
  • Подметание. Имеют скрученное покрытие поверх сорбирующего материала.
  • Боны и подушки скиммера. Это открытые сетчатые нейлоновые мешки, содержащие нити сорбента.

Основные материалы и типы сорбентов, применяемых при разливах нефти в воду. Следующая задача — взять эти материалы и придать им форму и размер, необходимые для конкретных приложений.

Как мы можем помочь

Мы предлагаем все типы сорбентов: от сорбентов, предназначенных только для морской нефти, до сдерживающих бонов и помпонов для морского применения. Мы также предлагаем широкий ассортимент промышленных абсорбентов, а также нашу новую линейку продуктов для контроля разливов Spilltration™.

У нас есть решения для любого типа пролива или утечки.

Хотите узнать больше?

Мы будем рады обсудить, как мы можем помочь вам подготовиться к разливу нефти или восстановиться после него. Воспользуйтесь нашей контактной страницей или позвоните нам по телефону 888-653-7509.

Enviro-Clean Bevical Sorkents Archives — UCT

EUBCX00C Enviro-Clean BCX 100G EnviRo-Clean Surk Sorbents 100 1 $ 323.00 9083 93-1 EUC1800C 93-1 EC56630K ECCU10K ECCU05K 93-1 9-50018 90G ECOTT01K ECSS10K 97.00 ECSS05K

Enviro-Clean BCX 100G Количество

Добавить в корзину
23-100
EUBCX00K EnviRo-Clean BCX 1KG EnviRo-Clean Sork 1 1 $ 2,477.00

Enviro-Clean BCX 1KG Количество

Добавить в корзину
83-1
EC1800C Enviro-Clean C18 100G EnviRo-Clean Bevical Sorkents 100 1 $ 366.00

EnviRo-Clean C18 100G Количество

Добавить в корзину
23-100
Enviro-Clean C18 100G EnviRo-Clean Bevical Sorkents 100 1 366 долларов.00

Enviro-Clean C18 100G Количество

Добавить в корзину
23-100
EC1800X EnviRo-Clean C18 10G EnviRo-Clean Clean Sorkents 10 1 $ 80.00

Enviro-Clean C18 10G Количество

Добавить в корзину
EC1800K EnviRo-Clean C18 1KG Enviro-Clean Bevical Sorkents 1 1 1 1969 долларов.00

Enviro-Clean C18 1 кг Количество

Добавить в корзину
83-1
EC0800C EnviRo-Clean C8 100G Enviro-Clean Clean Sorkent 100 1 $ 366.00

EnviRo-Clean C8 100G Количество

Добавить в корзину
EUC0800C Enviro-Clean C8 100G EnviRo-Clean Clean Sorkents 100 1 366 долларов.00

EnviRo-Clean C8 100G Количество

Добавить в корзину
23-100
EC56601K EnviRo-Cliete CeliTe 566 1KG Enviro-Clean Bevical Sorbents 1 1 $ 263.00

Enviro-Clean CeliTe 566 1KG Количество

Добавить в корзину
83-1 93-1
Enviro-Clean CeliTe 566 30KG Enviro-Clean Surk Sorbents 30 30 30 30 30 30 30 30 4303 доллара.00

Enviro-CeliTe 566 30 кг Количество

Добавить в корзину
93-30
EC56603K Enviro-Clean CeliTe 566 3KG Enviro-Clean Clean Sorbents 1 1 $ 610,00 1 $ 610.00

Enviro-Clile CeliTe 566 3KG Количество

Добавить в корзину
6D-3
Enviro-Clean Create Granules 10 кг Enviro-Clean Bevical Sorkents 10 10 10 10 10 10 1 655 долларов США.00

Enviro-Clean Медные гранулы 10 кг Количество

Добавить в корзину
A1-10
0 Excu01k Enviro-Clean Create Granule 1 KG Enviro-Clean Clean Sork 1 1 1 1 $ 129,00 $ 129.00

Enviro-Clean Create Granules 1 кг Количество

Добавить в корзину
83-1
Enviro-Clean Create Granure 5 кг Enviro-Clean Surk Sorbents 5 5 5 5 5 5 5 5 1 479 долларов США.00

Enviro-Clean Create Granure 5 кг Количество

Добавить в корзину
84-5
Eudol00c Enviro-Clean Diol 100G Enviro-Clean Clean Cork 100 $ 268.00 $ 268.00

Enviro-Clean Diol 100G Количество

Добавить в корзину
23-100 0
Eudol00k Enviro-Clean Diol 1 KG EnviRo-Clean Clean Sorkents 1 1 2477 долларов.00

Enviro-Clean Diol 1kg Количество

Добавить в корзину
83-1
ECDVB00C Enviro-Clean DVB — DivInylBenzene 100G EnviRo-Clean Clean Sork 100 1 $ 943.00 $ 943,00 $ 943.00 $ 943.00

Enviro-Clean DVB — DivInyLBenzene 100G Количество

Добавить в корзину
23-100 23-100
ECFLOROOR03K ECHFLO-CLEAL FLORISIL A 3KG Enviro-Clean Clean Sork 3 1 509 долларов.00

Enviro-Clean Florisil A 3KG Количество

Добавить в корзину
6D-3
ECHFLOR00D EnviRo-Clean Florisil A 500G Enviro-Clean Clean Sork 500819 1 1 1 $ 112.00 $ 112.00

EnviRo-Clean Florisil A 500G Количество

Добавить в корзину
24-500
Eufls00x Enviro-Clean Florisil PR 10G Enviro-Clean Bevical Sorkents 10 1 75 долларов.00

EnviRo-Clean Florisil PR 10G Количество

Добавить в корзину
A1-10
ECFLS03K ECHFLO-CLEAL FLORISIL PR 3KG Enviro-Clean Clean Sork 3 1 $ 920,00 $ 920.00

Enviro-Clean Florisil PR 3KG Количество

Добавить в корзину
6D-3
ECFLS00D Enviro-Clean Florisil PR 500G Enviro-Clean Bevical Sorbents 500 500 1 341 доллар.00

EnviRo-Clean Florisil PR 500G Количество

Добавить в корзину
24-500
EUCARB00C EnciRo-Clean Графитированный углерод 100 г EnviRo-Clean Clean Sork 1 1 1 $ 1 126,00 $ 1 126.00 $ 1 126.00

Enviro-Clean Chargitized Carbon 100G Количество

Добавить в корзину
23-100 0
EUCARB00X Enviro Clean Chargitized Chang 10G Enviro-Clean Clean Sork 10 1 230 долларов США.00

Enviro-Clean Графитированный углерод 10G Количество

Добавить в корзину
A1-10
EUCARB00K Enciro-Clean Графитированный углерод 1 кг Enviro-Clean Clean Sork 1 1 $ 9598.00 $ 9598.00 $ 9 598.00 95919

Enviro-Clean Chargitized Carbon 1KG Количество

Добавить в корзину
83-1
Ecmag00c Enviro-Clean Magnesium Сульфат безводных 100G EnviRo-Clean Surk Sorbents 100 1 54 долл. США.00

Enviro-Clean Magnesium сульфат безводных 100 г Количество

Добавить в корзину
23-100 0
ECMAG00D Enviro-Clean Magnesium сульфат безводных 500G 90G Enviro-Clean Surk Sorbents 500 500 500 500 1 $ 81454 $ 88.00

Enviro-Clean Magnesium Сульфат безводных 500 г Количество

Добавить в корзину
24-500 0 9-500 0
Ecmag00DCS ECMAG00DCS Enviro-Clean Magnesium Сульфат безводных 500G X 4 (Case) Enviro -Clean Bulk Sorbents 500 4 230 долларов США.00

Enviro-Clean Magnesium Сульфат безводных 500G x 4 (Case) Количество

Добавить в корзину
24-500 0
Eunax00C Enax00C EnviRo-Clean Nax 100G EnviRo-Clean Surk Sorbents 100 1 1 $ 366.00

Enviro-Clean Nax 100G Количество

Добавить в корзину
23-100
ECOTT10K Enviro-Clean Ottowa Sand 10 кг EnviRo-Clean Surk Sorbents 10 1 312 долл. США.00

Enviro-Clean Оттова песок 10 кг Количество

Добавить в корзину
A1-10
ECOTT01K Enviro-Clean Оттова песок 1 кг Enviro-Clean Clean Sorkents 1 1 $ 56.00

Enviro-Clean Оттова песок 1 кг Количество

Добавить в корзину
83-1
ECOTT25K Enviro-Clean Ottowa Sand 25 кг EnviRo-Clean Comply Sorbents 25 25 25 25 1 687 долларов.00

Enviro-Clean Оттова песок 25 кг Количество

Добавить в корзину
FA-25
0 ECOTT05K ECHOTT05K EnviRo-Clean Оттова песок 5 кг Enviro-Clean Bevical Sorbents 5 1 $ 211.00

Enviro-Clean Оттова песок 5 кг Количество

Добавить в корзину
84-5
EnePhy00C Enviro-Clean Phy 100G Enviro-Clean Clean Sork 1 366 долларов.00

Enviro-Clean PHY 100G Количество

Добавить в корзину
23-100
EUPSA00C Enviro-Clean PSA 100G Enviro-Clean Clean Sork 100 1 $ 323.00

Enviro-Clean PSA 100G Количество

Добавить в корзину
Eupsa00x Enviro-Clean PSA 10G Enviro-Clean Bulk Sorkents 10 1 1 70 долларов.00

EnviRo-Clean PSA 10G Количество

Добавить в корзину
A1-10
Enuupsak Enviro-Clean PSA 1KG Enviro-Clean Clean Sorbents 1 1 $ 2,016.00

Enviro-Clean PSA 1KG Количество

Добавить в корзину
83-1
EUSIL00C Enviolo-Clean Cleixer 100G Enviro-Clean Sork Sorbents 100 1 263 доллара.00

Enviro-Clean Cleixer 100G Количество

Добавить в корзину
23-100
Eusil00k Enviolo-Clean Clean Zerico 1KG Enviro-Clean Sork Sorbents 1 1 $ 1,548.00

Enviro-Clean Cleighter 1KG Количество

Добавить в корзину
ECVIS10K Enviro-Clean Sualfate натрия безводных ACS 10 кг Enviro-Clean Sork Sorbents 10 10 1 398 долларов.00

Enviro-Clean Сульфат натрия безводных ACS 10 кг Количество

Добавить в корзину
A1-10
ECSS01K ECVIRO-чистый сульфат натрия безводных ACS 1 кг EnviRo-Clean Surk Sorbents 1 1 $ $ 97.00

Enviro-Clean Sualfate натрия безводных ACS 1KG Количество

Добавить в корзину
83-1
ECSS25K ECSS25K Enviro-Clean Сульфат натрия безводных ACS 25 кг Сорбенты Clean Bulk 25 1 568 долл. США.00

Enviro-чистый сульфат натрия безводных ACS 25 кг Количество

Добавить в корзину
FA-25
0
ECSS05K Enviro-Clean Сульфат натрия безводных ACS 5 кг Enviro-Clean Surk Sorbents 5 1 $ 272.00 $ 272.00

Enviro-чистый сульфат натрия безводных ACS 5 кг Количество

Добавить в корзину
84-599

, без металлических и галогенидов, твердотельных полимерных водяных сорбентов для эффективной воды — сорбционное охлаждение и сбор атмосферных вод

Твердые сорбенты водяного пара, не содержащие металлов и галоидов, весьма желательны для применения на основе водной сорбции, поскольку большинство твердых сорбентов имеют низкую емкость сорбции воды, вызванную их жесткой пористостью, в то время как жидкие сорбенты ограничены их текучесть и сильная коррозионная активность, вызванная ионами галогенидов.Здесь мы сообщаем о новом типе высокоэффективного и безопасного полимерного сорбента, который не содержит металлов или галогенидов и имеет расширяющееся твердое состояние во влажном состоянии. Группа сорбентов синтезируется путем полимеризации и сшивания не содержащих металлов мономеров четвертичного аммония с последующим ионообменным процессом для замены хлоридных анионов доброкачественными анионами, включая ацетат, оксалат и цитрат. Они демонстрируют значительно сниженную коррозионную активность и улучшенную водопоглощающую способность. Важно отметить, что водосорбционная способность гидрогеля с парами ацетата является одной из лучших среди описанных в литературе гигроскопичных полимеров в чистом виде, даже несмотря на то, что гидрогель сшит.Сорбенты на основе гидрогеля в дальнейшем используются для охлаждения с помощью сорбции воды и сбора атмосферной воды, которые демонстрируют улучшенный коэффициент полезного действия (КПД) и высокую производительность пресной воды соответственно. Результаты этой работы вызовут больший исследовательский интерес к разработке лучших сорбентов воды и потенциально расширят горизонт применения процессов, основанных на сорбции воды, в направлении взаимосвязей вода-энергия.

Эта статья находится в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

4 причины держаться подальше от дешевых сорбентов

Сорбенты дают пищевым и фармацевтическим брендам возможность продлить срок годности своей продукции.

Пакетик, заправленный в пакет с вяленой говядиной или канистра в бутылку с фармацевтическими препаратами, например, задерживает кислород и влагу, которые могут испортить продукты.

Сорбенты эффективны. Однако не все сорбенты одинаковы.

Есть много активных упаковочных компаний. Если вашей компании нужен сорбент для защиты продукта, вы можете выбрать компанию, которая предлагает самое дешевое решение. Однако дешевые решения могут иметь проблемы с качеством и безопасностью.

Вот три проблемы, связанные с дешевыми сорбентами:

1.)

Небезопасно для пищевых и фармацевтических продуктов

Чтобы добавить сорбент в упаковку пищевых продуктов или фармацевтических препаратов, необходимо соблюдать определенные протоколы безопасности. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов имеет строгие правила в отношении добавок, контактирующих с пищевыми продуктами, и немногие производители активной упаковки справляются с этой задачей.

Удивительно низкая цена может указывать на тусклые процессы, не соответствующие государственным стандартам.

В целях безопасности ищите компанию, занимающуюся активной упаковкой, которая сертифицирована по стандарту ISO и регулярно проходит аудиты крупных фармацевтических и пищевых брендов.

2.)

Непроверенное сырье

Сырье внутри сорбентов различается в зависимости от его предполагаемого использования. Независимо от его использования, сырье требует тестирования. Компании, предлагающие дешевые сорбенты, часто используют некачественные материалы, которые могут содержать свинец, мышьяк, формальдегид и другие вредные примеси.

Ищите активную упаковочную компанию, которая тестирует все сырье.

3.)

Содержание утечек сорбента

Сырье, придающее сорбентам поглощающую способность, расфасовано в пакетики, канистры или картонные коробки. Дешевые сорбенты могут быть изготовлены некачественно с использованием некачественных материалов, что увеличивает вероятность того, что саше или канистра сломаются.

Если саше вскрывается и содержимое внутри проливается на продукт, это представляет опасность для здоровья потребителя. Подобная проблема может нанести ущерб репутации компании и даже иметь юридические последствия.

Компания с сертификатами безопасности в области проектирования, разработки, производства и доставки — лучший выбор.

4.)

Недостаточная производительность

Если вы заботитесь о качестве своего продукта, очень важно, чтобы сорбент работал. Дешевые сорбенты не всегда обладают заявленной емкостью поглощения.

Найдите компанию, которая может провести моделирование вашего продукта и его первичной упаковки, чтобы обеспечить правильный размер сорбента. Кроме того, убедитесь, что ваш поставщик может предоставить сертификат анализа и что у него высокие стандарты контроля качества.

На что обратить внимание в компании по активной упаковке

Покупка самого дешевого сорбента – не самое мудрое решение. Чтобы найти лучшее решение, ищите активную упаковочную компанию с конкурентоспособными ценами и заботой о безопасности. Multisorb имеет собственную лабораторию для тестирования сырья, проверки конечной продукции, имеет несколько сертификатов безопасности и является единственной компанией, которая использует материалы пищевой и фармацевтической категории в сорбентах. Узнайте, почему другие производители продуктов питания, такие как Thrushwood Farms, работают с Multisorb.

Какие сорбенты применяют при разливах нефти? – Rampfesthudson.com

Какие сорбенты применяют при разливах нефти?

Сорбенты — это материалы, используемые для поглощения нефти, в том числе торфяной мох, вермикулят и глина. Синтетические разновидности — обычно вспененный пластик или волокна — поставляются в виде листов, рулонов или бонов.

Какой самый эффективный способ ликвидации разлива нефти?

Диспергаторы, боновые заграждения и скиммеры являются наиболее часто используемыми методами очистки разливов нефти в океане.Все методы имеют преимущества и недостатки. Эффективность зависит от ситуации — количества и типа нефти, океанских течений и приливов и погоды.

Как действуют сорбенты при разливах нефти?

Сорбенты представляют собой нерастворимые материалы или смеси материалов, используемые для извлечения жидкостей посредством механизма абсорбции, адсорбции или того и другого. Хотя они могут использоваться в качестве единственного метода очистки при небольших разливах, сорбенты чаще всего используются для удаления последних следов нефти или в местах, недоступных для скиммеров.

Можно ли повторно использовать сорбенты?

Синтетические сорбенты часто можно использовать повторно, выжимая из них нефть, хотя извлечение небольшого количества нефти из сорбентов иногда обходится дороже, чем использование нового сорбента.

Как полипропилен поглощает масло?

10. Как работают сорбенты? 100% полипропилен по своей природе является гидрофобным или отталкивает воду, в то время как подобные материалы прилипают или притягиваются к поверхности полипропиленовых волокон. А поскольку полипропилен является производным нефти, он впитает любое масло или жидкости на масляной основе.

Эффективны ли сорбенты?

Синтетические сорбенты, как правило, наиболее эффективны при извлечении нефти. В некоторых случаях может быть достигнуто весовое соотношение масла к сорбенту 40:1 по сравнению с 10:1 для органических продуктов и всего лишь 2:1 для неорганических материалов.

Как сорбенты используются для очистки разливов нефти?

Sorbent Science: очистка разливов нефти. Высыпьте содержимое сетчатого кофейного фильтра в пластиковый мешок для мусора. Поднимитесь на уровень глаз с мерным стаканчиком для жидкости и прочтите общий уровень воды и масла.(Обратите внимание, что изначально этот уровень должен был составлять четыре чашки, потому что вы добавили в мерную чашку три чашки воды и одну чашку масла.)…

Сколько времени уходит сорбент после разлива нефти?

После погружения сорбента в жидкость включите секундомер или таймер (или отметьте, который час на ваших часах). Через 30 секунд поднимите фильтр (с сорбентом внутри) и подержите его над поверхностью водно-масляной смеси несколько секунд для слива.

Какой материал используется для разливов нефти?

Сорбирующие материалы, сформированные в твердые блоки для сбора нефти. Подметает. Они имеют скрученное покрытие поверх сорбирующего материала. Скиммерные боны и подушки. Это открытые сетчатые нейлоновые мешки, содержащие нити сорбента. Таковы основные материалы и виды сорбентов, применяемых при разливах нефти в воду.

Как лучше всего очистить масло?

Швабры и помпоны. Изготовлены из сорбирующих нитей для улавливания масла, используются как швабры для очистки от масла.Твердые блоки. Сорбирующие материалы образуют твердые блоки для сбора нефти. Подметает. Они имеют скрученное покрытие поверх сорбирующего материала. Скиммерные боны и подушки. Это открытые сетчатые нейлоновые мешки, содержащие нити сорбента.

.

Написать ответ

Ваш адрес email не будет опубликован.