Все новости

Из сточных вод научились извлекать до 96% токсичных титановых белил

Для этого химики усовершенствовали метод электрофлотации, при котором загрязняющие частицы на поверхность жидкости выносят пузырьки газа

ТАСС, 21 октября. Российские химики разработали эффективный метод извлечения из промышленных сточных вод титановых белил – одного из самых распространенных токсичных и потенциально опасных веществ. Результаты работы опубликовал научный журнал Glass and Ceramics.

Титановые белила (диоксид титана, TiO2) используют при изготовлении лаков и красок, керамики, стекла, резины, бумаги и пластика, косметики, лекарств и средств гигиены, а также в пищевой промышленности – в качестве добавки Е-171, которая придает продуктам привлекательный вид и продлевает сроки их хранения. Каждый год в мире производят от 4,5 до 5 млн тонн этого вещества.

Долгое время TiO2 считали безвредным для человека и окружающей среды. Однако последние исследования показали, что это не так. В частности, TiO2 оказался токсичен для человека и приводит к воспалительным реакциям.

В новом исследовании ученые из РХТУ им. Д. И. Менделеева показали, что титановые белила можно эффективно извлекать из промышленных сточных вод. Для этого химики предложили использовать электрофлотацию, при которой через растворы пропускают электрический ток. Так воду можно очищать от опасного загрязнителя и одновременно получать продукт для вторичного использования.

При электрофлотации в воду опускают электроды и подают ток. В результате электролиза выделяются пузырьки водорода и кислорода, которые захватывают загрязняющие частицы и вместе с ними всплывают на поверхность. Ранее было доказано, что этот метод хорошо подходит для очистки сточных вод и технологических растворов от ионов тяжелых и цветных металлов, а также растворимых и нерастворимых органических соединений.

С TiO2 электрофлотация работала плохо: даже после обработки растворов в течение часа степень извлечения диоксида титана не превышала 80%, то есть каждая пятая из загрязняющих частиц оставалась в воде.

"Проблема состояла в том, что частицы извлекаемого соединения были малых размеров – от 5 до 15 мкм. А в этой работе мы подобрали оптимальные концентрации определенных составов, при добавлении которых в загрязненную воду размер частиц значительно возрос, и они стали гидрофобными. Таким образом, из 500 мл воды мы смогли получить 50 мг диоксида титана всего за пять минут, выловить все его мельчайшие частицы размерами до одного микрона. А максимальный коэффициент извлечения в наших опытах был равен 96%", – отметил один из авторов работы Артем Колесников.

В своих экспериментах ученые решили сразу две задачи: эффективной очистки воды от потенциально опасного элемента, а также получения диоксида титана для вторичного использования в промышленности. Авторы исследования полагают, что результаты их работы заинтересуют предприятия, занятые не только в производстве диоксида титана, но и в машиностроении, производстве печатных плат и многих других сферах.

Теги