3 декабря 2020, четверг, 08:10
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

30 октября 2020, 12:00

Из сточных вод теперь можно получать титановые белила

Микрофотографии образцов TiO2. Увеличение в 2047 (слева) и 1069 раз (справа)
Микрофотографии образцов TiO2. Увеличение в 2047 (слева) и 1069 раз (справа)
A. V. Kolesnikov et al., Glass and Ceramics

Ученые из Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева научились эффективно извлекать из сточных вод предприятий диоксид титана с помощью метода электрофлотации, при котором через растворы пропускают электрический ток. Это позволит не только очищать воду, но и получать ценный продукт для вторичного использования. Результаты работы опубликованы в журнале Glass and Ceramics, кратко о них сообщает отдел научной коммуникации РХТУ.

Диоксид титана (титановые белила, TiO2) используют при изготовлении лаков и красок, керамики, стекла, резины, бумаги и пластика, косметики, лекарств и средств гигиены, а также в качестве пищевой добавки Е-171, которая придает продуктам привлекательный внешний вид и продлевает их сроки хранения. Практически всё, что имеет чистейший белый цвет, сделано с добавлением TiO2, а всего в мире производят от 4,5 до 5 млн тонн диоксида титана в год — именно на его производство идет до 95 % добываемой титановой руды.

Долгое время это вещество считали практически безвредным для человека и окружающей среды, но в последние годы в его белоснежной репутации стали сомневаться. Французское национальное агентство санитарной безопасности пищевой продукции, окружающей среды и труда с 2017 года провело 25 исследований токсичности диоксида титана и доказало, что это опасное вещество, которое, накапливаясь, усиливает в организме окислительные процессы и приводит к воспалительным реакциям. Но если у людей есть выбор, употреблять или нет в пищу продукты с добавкой Е-171 (во Франции с начала 2020 года эта добавка вообще запрещена в пищевой промышленности), растениям и животным от нее не спрятаться. Отходы производств, на которых получают диоксид титана либо продукцию с его использованием, сбрасывают в водоемы. Страдают их обитатели, в первую очередь микроводоросли и рачки, загрязняется почва.

Ученые РХТУ обнаружили, что титановые белила можно эффективно извлекать из титановой воды с помощью метода электрофлотации. В воду опускают электроды и подают ток, при электролизе выделяются пузырьки водорода и кислорода, которые захватывают загрязняющие частицы и вместе с ними всплывают на поверхность. Этот метод хорошо подходит для очистки сточных вод и технологических растворов от ионов тяжелых и цветных металлов, а также растворимых и нерастворимых органических соединений. Однако с диоксидом титана раньше он работал 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 — всего 5–15 мкм. А в этой работе мы подобрали оптимальные концентрации определенных составов, при добавлении которых в загрязненную воду (ее для своих экспериментов мы приготовили в лаборатории) размер частиц значительно возрос и они стали гидрофобными», — рассказывает один из авторов работы, сотрудник технологического центра «Экохимпроект» РХТУ им. Д. И. Менделеева Артём Колесников. — Таким образом, из 500 мл воды мы смогли получить 50 мг диоксида титана всего за 5 минут, выловить все его мельчайшие частицы размерами до 1 микрона. А максимальный коэффициент извлечения в наших опытах был равен 96 %».

В своих экспериментах ученые решили сразу две задачи: эффективной очистки воды от потенциально опасного элемента, а также получения сырья — диоксида титана — для вторичного использования в промышленности. Авторы полагают, что результаты их работы заинтересуют предприятия, занятые не только в производстве диоксида титана, но и в машиностроении, гальванохимии, производстве печатных плат и многие другие, где широко применяется эта добавка. Они обязаны контролировать ПДК вредных примесей в сбрасываемых отходах, а разработанная технология позволяет делать это с более высокой эффективностью при более низких затратах. Кроме того, добытый из сточных вод TiO2 после полного цикла переработки можно вторично запустить в производство.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.