1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал физической химии
  4. T. 97, № 7, 2023

Журнал физической химии, 2023, T. 97, № 7, стр. 980-988

Фотохимическое окисление гексацианоферратов в водных растворах

Б. А. Цыбикова a, А. А. Батоева a, *, М. Р. Сизых a, Д. Г. Асеев a

a Байкальский институт природопользования CO РАН
Улан-Удэ, Россия

* E-mail: abat@binm.ru

Поступила в редакцию 16.11.2022
После доработки 26.01.2023
Принята к публикации 30.01.2023

Аннотация

Исследованы основные кинетические закономерности процесса фотохимической деструкции устойчивых цианистых соединений, на примере гексацианоферратов (ГЦФ), в комбинированной окислительной системе {Solar/S2O$_{8}^{{2 - }}$} при воздействии солнечного излучения. Установлено, что в комбинированной системе {Solar/S2O$_{8}^{{2 - }}$} происходит не только полная деструкция комплекса [Fe(CN)6]3–, но и эффективное окисление промежуточных продуктов – токсичных свободных цианидов, до нетоксичных конечных продуктов. Высокая эффективность окисления ГЦФ в комбинированной системе обусловлена реализацией сопряженного ион-радикального механизма, включающего наряду с прямым фотолизом, окислительные процессы с участием высокореакционноспособных вторичных окислителей – активных форм кислорода (АФК), преимущественно гидроксильных радикалов, генерируемых in situ при одновременной щелочной и световой активации персульфата солнечным излучением. Изучено влияние анионов (хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов), а также сопутствующих загрязнителей органической природы (ксантогенатов и фенола), наиболее характерных для цианидсодержащих производственных сточных вод, на процесс окисления ГЦФ в окислительной системе {Solar/S2O$_{8}^{{2 - }}$}. Рассмотренные анионы в широком концентрационном диапазоне (1–10 мМ) оказывают промотирующее действие на процесс фотохимического окисления ГЦФ.

Ключевые слова: гексацианоферраты, свободные цианиды, солнечное излучение, персульфаты, активные формы кислорода, окислительная деструкция

Список литературы

  1. Dash R.R., Gaur A., Balomajumder C. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 163. P. 1.

  2. Johnson C.A. // Appl. Geochem. 2015. V. 57. P. 194.

  3. Mudder T.I., Botz M.M. // The Europ. J. of Mineral Processing and Environmental Protection. 2004. V. 4. № 1. P. 62.

  4. Adams M.D. // Miner. Eng. 2013. V. 53. P. 241.

  5. Falagan C., Grail B.M., Johnson D.B. // Miner. Eng. 2017. V. 106. P. 71.

  6. Приказ Минсельхоза РФ от 13 декабря 2016 г. № 552 “Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения”. [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: https://rulaws.ru/acts/Prikaz-Minselhoza-Rossii-ot-13.12.2016-N-552/ − Загл. с экрана. – Яз. рус.

  7. Botz M.M., Mudder T.I., Accil A. Cyanide treatment: physical, chemical and biological processes // Advanced in Gold Ore Processing ed. Adams M.D. Amsterdam: Elsevier Ltd. 2005. P. 672.

  8. Kuyucak N., Akcil A. // Miner. Eng. 2013. V. 50–51. P. 13.

  9. Rodriguez-Narvaez O.M., Peralta-Hernández J., Bandala E. //Chem. Eng. J. 2017. V. 323. № 9. P. 361.

  10. Yang Y., Ok Y.S., Kim K.H. et al. // Sci. Total Environ. 2017. V. 596–597. № 10. P. 303.

  11. Yang D., Zhao R. // Curr. Pollution Rep. 2015. V. 1. P. 167.

  12. Giannakis S., Lin K.-Y.A, Ghanbari F. // Chem. Eng. J. 2021. V. 406. P. 127083.

  13. Yang Q., Ma Y., Chen F. et al. // Ibid. 2019. V. 378. P. 122149.

  14. Huang W., Bianco A., Brigante M., Mailhot G. // J. Hazard. Mater. 2018. V. 347. P. 279.

  15. Асеев Д.Г., Батоева А.А., Сизых М.Р. // Журн. физ. химии. 2018. Т. 92. № 9. С. 1486.

  16. Malato S., Fernandez-Ibanez P., Maldonado M. I. et al. // Catal. Today. 2009. V. 147. № 1. P. 1.

  17. Tsydenova O., Batoev V., Batoeva A. / Int. J. Environ. Res. Public Health. 2015. V. 12. P. 9542.

  18. Khandarkhaeva M., Batoeva A., Sizykh M. et al. // J. Environ. Manage. 2019. V. 249. P. 109348.

  19. Garkusheva N., Matafonova G., Tsenter I. et al. // J. Env. Sci. & Health, Part A. 2017. V. 52. P. 849.

  20. Tsybikova B.A., Batoeva A.A. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (MSE). 2019. V. 687. P. 066078.

  21. ПНД Ф 14.1: 2.164-2000. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовых концентраций гексацианоферратов в пробах природных и сточных вод фотометрическим методом. М.: ФБУ “ФЦАО”, 2009. 11 с.

  22. ПНД Ф 14.1: 2:3.1-95. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации ионов аммония в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера. М.: ФБУ “ФЦАО”, 2017. 26 с.

  23. ПНД Ф 14.1: 2.56-96. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации цианидов в природных и сточных водах фотометрическим методом с пиридином и барбитуровой кислотой. М.: ФБУ “ФЦАО”, 2015. 27 с.

  24. Jimenez M., Oller I., Maldonado M.I. et al. // Catal. Today. 2011. V. 161. P. 214.

  25. Malato S., Blanco J., Vidal A. et al. // Appl. Catal. B. 2002. V. 37. P. 1.

  26. Hincapié M., Maldonado M.I., Oller I. et al. // Catal. Today. 2005. V. 101. P. 203.

  27. Ibargüen-López H. López-Balanta B., Betancourt-Buitrago L. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 106233.

  28. Moggi L., Bolletta F., Balzani V., Scandola F. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1966. V. 28. P. 2589.

  29. Fuller M.W., LeBrocq F.K.M., Leslie E., Wilson I.R. // Aust. J. Chem. 1985. V. 39. P. 1411

  30. Rader W.S., Solujic L., Milosavljevic E.B. et al. // Environ. Sci. Technol. 1993. V. 27. P. 1875

  31. Moussavi G., Pourakbar M., Aghayani E. et al. // Chem. Eng. J. 2016. V. 294. P. 273.

  32. Sarla M., Pandit M., Tyagi D.K., Kapoor J.C. // J. Hazard. Mater. 2004. V. 116. P. 49.

  33. Wang J., Wang S. // Chem. Eng. J. 2018. V. 334. P. 1502.

  34. Furman O.S., Teel A.L., Watts R.J. // Environ. Sci. Technol. 2010. V. 44. P. 6423.

  35. Qi C., Liu X., Ma J. et al. // Chemosphere. 2016. V. 151. P. 280.

  36. Yang Y., Pignatello J.J., Ma J., Mitch W.A. // Environ. Sci. Technol. 2014. V. 48. P. 2344.

  37. Huang Y.-F., Huang Y.-H. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 162. P. 1211.

  38. Yang Y., Ji Y., Yang P. et al. // J. Photochem. Photobiol. A. 2018. V. 360. P. 188.

  39. Neta P., Huie R.E., Ross A.B. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. V. 17. P. 1027.

  40. Buxton G.V., Greenstock C.L., Helman W.P., Ross A.B. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. V. 513. P. 513.

  41. Liang H.Y., Zhang Y.-G., Huang S.-B., Hussain I. // Chem. Eng. J. 2013. V. 218. P. 384.

  42. Bi W.L., Wu Y.L., Wang X.N. et al. // Ibid. 2016. V. 302. P. 811.

  43. Sharma J., Mishra I.M., Dionysiou D.D., Kumar V. // Chem. Eng. J. 2015. V. 276. P. 193.

  44. Lee J., von Gunten U., Kim J.-H. // Environ. Sci. Technol. 2020. V. 54. P. 3064.

  45. Khan J.A., He X.X., Khan H.M. et al. // Chem. Eng. J. 2013. V. 218. P. 376.

  46. Basfar A.A., Mohamed K.A., Al-Abduly A.J., Al-Shahrani A.A. // Ecotoxicol. Environ. Saf., 2009. V. 72. P. 948.

  47. Garbin J.R., Milori D.M.B.P., Simões M.L. et al. // Chemosphere. 2007. V. 66. P. 1692

  48. Qian Y., Xue G., Chen J. et al. // J. Hazard. Mater. 2018. V. 354 P. 153.

  49. Lei Y., Cheng S., Luo N., Yang X. // Environ. Sci. Technol. 20019. V. 53.

  50. Ghauch A., Baalbaki A., Amasha M. // Chem. Eng. J. 2017. V. 317. P. 1012.

  51. Liu Y., He X., Duan X. et al. // Water Res. 2016. V. 95. P. 195.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал физической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал