Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана
Исследованы характеристики смесей ионообменных смол в отношении адсорбции цезия из растворов его нитрата. Приведены результаты исследования процесса выщелачивания цезия из образцов смесей, обработанных гелями хитозана, в растворе NaCl (0,9 % изотонический, рН = 5—7,5) и механизм процесса выщелачиван...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та МНС України
2013
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140401 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана / М.М. Конопля, Ю.А. Ольховик, Б.Г. Шабалин // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. — К. : ІГНС, 2013. — Вип. 22. — С. 171-178. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860267146688331776 |
|---|---|
| author | Конопля, М.М. Ольховик, Ю.А. Шабалин, Б.Г. |
| author_facet | Конопля, М.М. Ольховик, Ю.А. Шабалин, Б.Г. |
| citation_txt | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана / М.М. Конопля, Ю.А. Ольховик, Б.Г. Шабалин // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. — К. : ІГНС, 2013. — Вип. 22. — С. 171-178. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища |
| description | Исследованы характеристики смесей ионообменных смол в отношении адсорбции цезия из растворов его нитрата. Приведены результаты исследования процесса выщелачивания цезия из образцов смесей, обработанных гелями хитозана, в растворе NaCl (0,9 % изотонический, рН = 5—7,5) и механизм процесса выщелачивания.
Досліджено характеристики сумішей зразків іонообмінних смол щодо адсорбції розчинів нітрату цезію. Проведено дослідження процесу вилуговування цезію зі зразків сумішей, оброблених гелями хітозану, у розчині NaCl (0,9 % ізотонічний, рН = 5—7,5). Визначено особливості механізму і наведено оцінки часових параметрів процесів вилуговування при їх довготривалому зберіганні.
The characteristics of ion-exchanging resin mixtures as to adsorption of cesium nitrate solutions were investigated. Cesium leaching process from the samples of mixtures being treated with chitosan gels in NaCl (0,9 isotonic, pH = 5—7,5) solution has been studied. The mechanism and estimations of time parameters for leaching process at their long lasting keeping were given.
|
| first_indexed | 2025-12-07T19:02:06Z |
| format | Article |
| fulltext |
171
УДК 621.039.73
Конопля М.М.1, Ольховик Ю.А.2, Шабалин Б.Г.2
1 Институт прикладных проблем физики и биофизики НАН Украины
2 ГУ «Институт геохимии окружающей среды НАН Украины»
АДСОБЦИЯ НИТРАТА ЦЕЗИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА КИНЕТИКИ
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЦЕЗИЯ ИЗ ОБРАЗЦОВ СМЕСЕЙ КАТИОНО- И
АНИОНООБМЕННЫХ СМОЛ, ОБРАБОТАННЫХ ГЕЛЯМИ ХИТОЗАНА
Исследованы характеристики смесей ионообменных смол в отношении адсорбции цезия из
растворов его нитрата. Приведены результаты исследования процесса выщелачивания це-
зия из образцов смесей, обработанных гелями хитозана, в растворе NaCl (0,9 % изотониче-
ский, рН = 5—7,5) и механизм процесса выщелачивания.
Введение
Среди радиоактивных отходов (РАО), образующихся в процессе эксплуатации атом-
ных электрических станций (АЭС), особый интерес представляют отработанные ионооб-
менные смолы (ИОС). Их особенность состоит в том, что, в отличие от других видов жид-
ких радиоактивных отходов (ЖРО), они не концентрируются и к настоящему времени эф-
фективного решения о способах их переработки до состояния, приемлемого для передачи
на длительное хранение или захоронение, не предложено.
Существующие технологии переработки ИОС АЭС предусматривают их включение
в различные матрицы с возможным предварительным сокращением объема фиксирующе-
го материала [1]. На практике в качестве связующих ИОС широко используются цемент,
битум, термореактивные смолы и др. Вместе с тем, в общепринятых методах обращения с
отработанными ИОС, существуют естественные недостатки, затрудняющие их применение.
Цементирование
К недостаткам метода можно отнести: увеличение объемов отвержденных отходов в
6—10 раз по сравнению с исходными объемами, большие затраты на хранение и транспо-
ртировку конечного продукта, необходимость тщательного контроля конечного продукта на
соответствие требуемым прочностным характеристикам. Степень включения отработанных
смол в цементный компаунд не превышает 10—15 %. При исходной активности ИОС по-
рядка n×Е5 Бк×дм—3 и установленном уровне снятия с регулирующего контроля 100
Бк×кг—1 цементный компаунд должен сохранять свои защитные свойства не менее 300 лет.
Битумирование
Недостатки метода битумирования: увеличение объемов отвержденных отходов в
3—5 раз по сравнению с исходными РАО, термическая нестабильность битумов (особен-
но в присутствии щелочей), возможность их расслоения при длительном хранении, пожа-
роопасность, биологическая неустойчивость, а также большая стоимость переработки и
высокие затраты на хранение конечного продукта.
Термореактивные смолы
Стоимость кондиционирования переработанной ИОС с использованием термореак-
тивных смол заведомо очень дорогой процесс, что существенно ограничивает применение
этого метода.
Термическая обработка
Недостатки: сжигание ИОС на установках сжигания твердых РАО возможно лишь в
ограниченном количестве и требует проведения специальной подготовки смол и узла сжи-
гания для обеспечения эффективности процесса с учетом образования в отходящих газах
токсичных и коррозионно-активных продуктов в виде оксидов азота и серы, продуктов
ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ІНСТИТУТУ ГЕОХІМІЇ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА, 2013, ВИП. 22
172
неполного термического разложения сополимеров стирола и дивинилбензола, а также ди-
оксинов [2].
Глубокая дезактивация
Суть технологии состоит в регенерации ионитов специально подобранными раство-
рами сильных кислот, обеспечивающими высокую степень элюирования радионуклидов.
Однако объемы вторичных ЖРО при этом возрастают в 3—5 раз, вследствие этого возни-
кает необходимость использования установок для обращения с вторичными РАО.
Следует отметить, что в настоящее время отсутствие эффективных технологий ути-
лизации отработанных ИОС сопровождается накоплением дополнительных значительных
объемов РАО на АЭС без гарантируемых сроков хранения.
В настоящей работе представлены результаты исследований процессов адсорбции
цезия из растворов его нитрата образцами смесей ионообменных смол катионита КБ-4П2
и анионита АН-31, изучен процесс выщелачивания цезия из образцов смесей ИОС, обра-
ботанных гелями хитозана в растворе NaCl (0,9 % изотонический, рН 5—7,5), и рассмот-
рен механизм процесса выщелачивания.
Методика исследований, результаты и их обсуждение
Суть предлагаемого метода утилизации отработанных ИОС состоит в том, что в гель
на основе хитозана при перемешивании добавляют дисперсный раствор отработанных
ИОС с добавкой, в случае необходимости, комплексонов в количестве 2—20 мг×дм—3, ко-
торые способствуют образованию нерастворимых соединений с радионуклидами в объе-
ме геля [3, 4]. Процесс образования химически плотного, наполненного отработанными
ИОС геля, происходит в течение 45—90 мин с последующей или непрерывной контейне-
ризацией. Степень наполнения хитозанового геля дисперсией отработанных ИОС изменя-
ется в пределах 25—75 масс. %. При этом физико-химические показатели прочности геля
в условиях длительного хранения могут измениться лишь на 20—30 % в связи высокой
стабильностью хитозана при радиолизе под действием γ-излучения. Так, прочность хито-
зановых пленок, облученных дозой 100 кГр, снижается лишь на 20 % [5, 6].
Следует также отметить биологическую устойчивость гелей хитозана к воздействию
факторов окружающей среды – микробов, грибков, других видов биоты [3].
Известно, что сорбционные свойства хитозана при обработке технологических раст-
воров и почв для выведения из природного кругооборота тяжелых металлов и радионук-
лидов превосходят по ряду показателей такие известные сорбенты, как КУ-2-8, КБ-4,
Dowex А-1, Zerolit 225, а низкая зольность позволяют минимизировать количество отхо-
дов при их компактизации и утилизации [7—9]. Кроме того, физическая модификация ге-
ля может быть совмещена с получением композиций хитозана с другими сорбентами
(ферритом, каолином, солями ферроцианидов переходных металлов и другими неоргани-
ческими солями, а также углем), специфические сорбционные свойства которых сущест-
венно расширяют круг решаемых задач.
Отметим, что по литературным данным [4], хитозан в виде волокнистого сорбента
«Микотон» не сорбирует или слабо сорбирует щелочные металлы, в частности цезий.
Адсорбция растворов CsNO3 смесями катионита и анионита
Для изучения процессов адсорбции использовали следующие ионообменные смолы:
Катионит КБ-4П2 ГОСТ 20298-74
• Функциональные группы – карбоксильные;
• Ионная форма катионита – натриевая;
• Тип – полимеризационный;
• Структура – гелевая;
• Плотность – 0,835 г×см—3
КОНОПЛЯ М.М., ОЛЬХОВИК Ю.А., ШАБАЛИН Б.Г. АДСОРБЦИЯ НИТРАТА ЦЕЗИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА
173
• Область применения – удаление бикарбонатной жесткости воды, селективное
удаление малых количеств двухвалентных катионов;
• Объемная доля рабочей фракции – 95 %;
• Удельный объем в Na-форме – 6,0 см3×г—1;
• Полная статистическая обменная емкость (ммоль/см3) – 3,5 по ГОСТ 20255;1
• Осмотическая стабильность (%) – 75 по ГОСТ 17338.
Анионит АН-31 ГОСТ 20301-74
• Функциональные группы – вторичные и третичные алифатические аминогруппы;
• Ионная форма анионита – хлоридная;
• Тип – поликонденсационный;
• Структура – гелевая;
• Плотность – 0,85 г×см—3;
• Область применения – водоподготовка, гидрометаллургия;
• Слабоосновный анионит;
• Объемная доля рабочей фракции – 92 %;
• Удельный объем в ОН-форме, (см3×г—1) – 3,3±0,2;
• Удельная поверхность – 20—45 м2×г—1 по ГОСТ 10898.5-84;
• Полная статистическая обменная емкость (ммоль×см—3) – 2,6 по ГОСТ 20255.1-84;
• Осмотическая стабильность (%) – 85 по ГОСТ 17338-81.
Динамическая обменная емкость
Динамическую обменную емкость определяли по ГОСТ 20255.2-84: в растворе хло-
ристого натрия с концентрацией 0,01 моль×дм—3 (0,01 Н), ГОСТ 4233-77 х. ч. и в растворе
соляной кислоты с концентрацией 0,0035 моль×дм—3 (0,0035 Н) ГОСТ 3118-77.
Исследование адсорбции проводили в статических условиях из модельных растворов
CsNO3 с концентрацией 0,3—1,5 ммоль×дм—3 (40—225 мг Cs×дм—3) и рН = 6,8—7,0 с оп-
ределением статической обменной емкости (СОЕ).
Кинетику адсорбции из растворов CsNO3 определяли с помощью метода спектрофо-
тометрии в видимом и УФ участке спектра спектрофотометром «Specord –M40» с рабочим
диапазоном 200—909 нм. Предварительно для каждого раствора определяли коэффициент
экстинкции. Спектры растворов снимали в УФ-области (200—360 нм) и видимой области
(360—900 нм), определяли оптическую плотность (D) для каждой концентрации (С) и
строили калибровочную кривую D = f(С). Тангенс угла наклона полученной прямой отве-
чает коэффициенту экстинкции. Для определения кинетики адсорбции брали растворы с
разной концентрацией препарата. Навески образцов смеси ИОС помещали в бюкс и зали-
вали раствором CsNO3 (10 или 15 мл) с известной концентрацией. Через определенные
промежутки времени на спектрофотометре измеряли меру поглощения ультрафиолетово-
го или видимого излучения (% Т) при характерной длине волны. Для этого 4 мл водной
вытяжки помещали в кварцевую кювету, а в контрольную кювету помещали такое же ко-
личество дистиллированной воды. По логарифмической кривой D = f(lg(% Т)) находили
значения оптической плотности, которые отвечают величинам процента пропускания. Из-
мерения проводили до тех пор, пока значения не становились стабильными. Количество
CsNO3 (G), перешедшего из раствора в образец смеси ИОС за определенные промежутки
времени, определяли по формуле:
G = CV, (1)
где C = D/E; С – концентрация CsNO3 в растворе (г×мл—1), D – оптическая плотность, Е –
коэффициент экстинкции, V – объем раствора.
После расчета количества CsNO3, перешедшего из раствора за определенные проме-
жутки времени, строили кинетическую кривую.
ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ІНСТИТУТУ ГЕОХІМІЇ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА, 2013, ВИП. 22
174
Статическая модель адсорбции использовалась для создания типичного градиента
концентраций. Навеску образца помещали в бюкс, заливали раствором CsNO3 (модуль
100) и инкубировали в течение определенного времени, затем методом спектрофотомет-
рии анализировали концентрацию вещества в растворе. По полученным значениям строи-
ли график в координатах (адсорбция-концентрация)/(нач. концентрация) в % от введенно-
го – время (циклы адсорбции по 30 мин) (рис. 1). Обработку кинетических кривых адсорб-
ции выполняли по программе ORIGIN 7 [15].
Кинетика адсорбции – изотерма адсорбции аппроксимировалась по модели Лэнгмю-
ра [10]:
(2)
где А – количество адсорбированного вещества, мг×г—1, о.е. (относительные единицы);
Ceq – концентрация вещества в растворе в равновесии, мг×дм—3; Аmax – и k – константы
Лэнгмюра, представляющие собой насыщающую способность и константу адсорбцион-
ного равновесия соответственно.
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
C
, o
.e
.
t, хв.
Рис. 1. Кинетика адсорбции CsNO3 из раствора с концентрацией 1 ммоль×дм—3 смесью
ИОС: С – в о.е. (относительные единицы)
Для аппроксимации экспериментальных результатов использовали уравнение Лэнг-
мюра в линейной форме:
maxmax
1111
ACkAA eq
+⋅
⋅
= (3)
Графическая зависимость, построенная в координатах 1/А = f(1/Ceq), представляет
собой прямую линию с углом наклона 1/Аmax×k, отсекающая отрезок на оси ординат, рав-
ный 1/Аmax, что подтверждает критерий применимости уравнения Лэнгмюра к изучаемой
системе. Коэффициент корреляции составляет 0,98823. Предельная адсорбционная ем-
кость смеси ИОС по раствору CsNO3 составляет 1,49 ммоль×г—1.
Поскольку в процессе адсорбции ионов Cs+ действует кинетически-диффузионный ме-
ханизм, был проведен расчет коэффициентов диффузии (D) по методике, описанной в [11].
Как видно из таблицы 1, величины D возрастают при переходе к более концентриро-
ванным растворам. Для выяснения вопроса о том, является ли диффузия сорбата в объем
гранул смеси ИОС эстафетным или фронтальным процессом, были проанализированы за-
eq
eq
Ck
CkA
A
⋅+
⋅⋅
=
1
max
C
, о
.е
.
t, мин.
КОНОПЛЯ М.М., ОЛЬХОВИК Ю.А., ШАБАЛИН Б.Г. АДСОРБЦИЯ НИТРАТА ЦЕЗИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА
175
висимости относительной скорости адсорбции (скорости достижения равновесия) от кон-
центрации сорбата. При повышении исходной концентрации сорбата в растворе скорость
процесса возрастает пропорционально росту концентрации. Был сделан вывод о том, что
при низкой концентрации сорбата лимитирующей стадией является внешняя диффузия
или химическая реакция (при повышении концентрации), так как процесс протекает с уча-
стием легкодоступных сорбционных центров, находящихся на поверхности гранул. В слу-
чае изначально набухшего образца ИОС в сорбцию Cs+ возрастает вклад внутренней диф-
фузии и уменьшается относительная скорость сорбции по мере увеличения исходной кон-
центрации сорбата. Для оценки лимитирующей стадии процесса сорбции были также рас-
считаны значения критерия Bi, в который входит соотношение коэффициентов массопе-
реноса β и диффузии D, характеризующих скорости внешней и внутренней диффузии.
Данный критерий имеет значение для анализа процессов массопереноса с участием твердой
фазы сорбента, поскольку позволяет определить область протекания диффузионного про-
цесса. При значениях Bi < 1 скорость массопереноса определяется, в основном, скоростью
внешней диффузии, а при Bi > 30 – внутренней [12, 13]. Проведенные расчеты показали, что
величина критерия Bi находится в интервале от 7 до 13, т.е. скорость адсорбции Cs+ всеми
гранулами смеси ИОС зависит как от внешне-, так и внутридиффузионных процессов.
Представляло интерес оце-
нить динамическую обменную ем-
кость (ДОЕ) смеси ИОС отно-
сительно адсорбции Cs+. Полу-
ченное значение ДОЕ составило
0,22 ммоль×г—1, что близко к ве-
личине емкости, полученной в ста-
тических условиях при изучении
сорбции Cs+ из растворов CsNO3 с концентрацией 0,3 ммоль×дм—3.
Исследование процесса выщелачивания цезия из смесей образцов ИОС в рас-
творах NaCl (0,9 % изотонический, рН 5—7,5)
Для приготовления образцов ИОС были использованы пластифицированные глице-
рином 2 % гелевые растворы среднемолекулярного (72 kDa)* хитозана в 2 % уксусной ки-
слоте. Содержание глицерина изменялось в пределах 2—10 масс. %. Характеристика об-
разцов ИОС, обработанных гелями хитозана:
• Смесь катионит/анионит 1:1;
• Плотность 0,841 г×см—3;
• Гель ацетата хитозана 2 %;
• Степень наполнения: 48 масс. %, 63 об. %, пластификатор – 10 масс. %.
Использовали статическую модель десорбции. Навеску образца, обработанную раст-
вором CsNO3 до насыщения, помещали в бюкс, заливали физраствором (модуль 100) и ин-
кубировали в течение определенного времени, а затем анализировали концентрацию ве-
щества в растворе. По полученным значениям строили график в координатах (Десорбция–
концентрация)/(нач. концентрация) в % от введенного – время (циклы десорбции по 30 мин).
Обработку кинетических кривых десорбции осуществляли программой ORIGIN 7 [15].
Говоря о кинетических характеристиках материалов, следует иметь в виду, что в
многокомпонентных полимерных системах, кинетика десорбции компонентов не подчи-
няется закону Фика [11, 14]. Сложность данных систем заключается в существовании ряда
диффузионных факторов, которые обусловлены рядом причин: присутствием полимерной
* Молекулярную массу полимеров хитозана определяли вискозиметрическим методом с использова-
нием в качестве растворителя хитозана 0,2 М раствор ацетата натрия в 2 % уксусной кислоте, при темпера-
туре 25 ± 0,2 °С в капиллярном вискозиметре Уббелоде, с диаметром капилляра 0,54 мм. Расчет мо-
лекулярной массы проводили по уравнению Марка-Куна-Хаувинка [14].
Таблица 1. Параметры сорбции цезия смесью К/А
из раствора CsNO3 (рН 6,0; V/m = 1000)
C0 [CsNO3]
ммоль×дм—3
Коэффициент диф-
фузии D, 109 м2×с—1
СОЕ
ммоль×г—1
Кd,
мл×г—1
0,3 2,4 0,27 8100
0,45 1,8 0,65 2200
1,0 1,05 0,89 660
ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ІНСТИТУТУ ГЕОХІМІЇ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА, 2013, ВИП. 22
176
матрицы; наличием нескольких высокомолекулярных составляющих, объем которых из-
меняется в процессе набухания материала в модельной среде; наличием связей (ионных,
водородных) между компонентами. Поэтому для установления максимально возможного
количества десорбированного вещества в ряде случаев использовали динамическую мо-
дель. Кинетика десорбции из образцов ИОС в основном удовлетворительно описывалась
уравнением
+
−⋅
+
⋅+= −−
−
+−
−
3
1
2
1 2/2/0
1
1
1
1
1
w
wxx
w
wxx сс
ee
Ayy (4)
с коэффициентом корреляции 0,915, что позволило оценить временные параметры про-
цесса выщелачивания.
0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500 25000 27500 30000 32500
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
C
, в
.о
.
t, хв.
Рис. 2. Кинетика десорбции цезия из образцов смеси ИОС: С – в о.е. (относительные
единицы)
Для оценки временных параметров процесса выщелачивания проведена аппроксима-
ция кинетики десорбции CsNO3 из образцов смеси ИОС в геле хитозана. Анализ особен-
ностей кинетики выщелачивания нитрата цезия из образцов смеси ИОС, обработанных
раствором CsNO3 до насыщения и включенных в гель хитозана, показал, что десорбция
CsNO3 максимальна в течение первых 48 часов, в дальнейшем выход CsNO3 убывает и
прекращается через 30 суток. В период максимальной десорбции массовый выход CsNO3
составляет 25—30 масс. %. Остаточное содержание CsNO3 в смеси ИОС, обработанной
гелем хитозана, составляет не менее 70—75 масс. %.
Выводы
1. Результаты исследований адсорбции растворов нитрата цезия из смесей образцов
ИОС (Катионит КБ-4П2/Анионит АН-31) в соотношении 1:1 показали, что адсорбционная
емкость смеси ИОС к раствору CsNO3 составляет 1,49 ммоль×г—1, а динамическая обмен-
ная емкость – 0,22 ммоль×г—1, что близко к величине емкости, полученной в статических
условиях при изучении сорбции из растворов CsNO3 с концентрацией 0,3 ммоль×дм—3.
2. Скорость адсорбции CsNO3 всеми гранулами смеси ИОС зависит как от внешне-,
так и внутридиффузионных процессов.
C
, о
.е
.
t, мин.
КОНОПЛЯ М.М., ОЛЬХОВИК Ю.А., ШАБАЛИН Б.Г. АДСОРБЦИЯ НИТРАТА ЦЕЗИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА
177
3. Степень наполнения: смеси катионит/анионит (1:1) нитратом цезия составляет 48
масс. % (63 об. %). Удовлетворительные физико-механические характеристики образцов
достигаются обработкой смеси ИОС ацетатными гелями хитозана, пластифицированных
глицерином не менее 10 масс. %.
4. Анализ особенностей кинетики выщелачивания нитрата цезия из образцов смеси
ИОС, обработанных раствором CsNO3 до насыщения и включенных в гель хитозана, пока-
зал, что десорбция CsNO3 максимальна в течение первых 48 часов, в дальнейшем выход
CsNO3 убывает и прекращается через 30 суток. В период максимальной десорбции массо-
вый выход CsNO3 составляет 25—30 масс. %. Остаточное содержание CsNO3 в смеси
ИОС, обработанной гелем хитозана, составляет не менее 70—75 масс. %.
5. Обработка смеси ИОС гелем хитозана при условии подавления десорбции радио-
нуклидов представляется перспективным методом иммобилизации отдельного вида ЖРО.
Подавление десорбции радионуклидов достигается изменением концентрации пластифи-
цированного геля хитозана и степени наполнения смеси ИОС.
1. Гавриш В.Г., Черникова Н.П., Иванец В.Г. Обзор вариантов переработки отработанных ионообменных
смол // Ядерна та радіаційна безпека. – 2010. – 4, №1. – С. 25—28.
2. МАГАТЭ IAEA-TECDOC-1527 // Review Application of Thermal Technologies for Processing of
Radioactive Waste, December 2006. – 90 p.
3. Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение // Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой,
В.П. Варламова. – М.: Наука. 2002. – 368 с.
4. Горовой Л.Ф., Косяков В.Н. Сорбционные свойства хитина и его производных // Хитин и хитозан. По-
лучение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. – М.: На-
ука, 2002. – С. 217—246.
5. Ершов Б.Г., Исакова О.В., Рогожин С.В. и др. Радиационно-химические превращения хитозана // Жур-
нал физической химии. – 1987. – 295, №5. – С. 1152—1156.
6. Загорец П.В., Кокорин А.И. Радиационная деструкция хитозана // Химическая физика. – 2005. – 24,
№11. – С. 82—86.
7. Велешко А.Н., Косяков В.Н. Применение хитин-хитозановых материалов для определения радионук-
лидов при экологическом мониторинге // Материалы Восьмой Международной конференции «Новые
перспективы в исследовании хитина и хитозана». – М.: ВНИРО, 2006. – С. 90—93.
8. Мясоедова Г.В., Никашина В.А. Сорбционные материалы для извлечения радионуклидов из водных
сред // Российский химический журнал. – 2006. – 40, №5. – С. 55—63.
9. Селиверстов А.Ф. Сорбция хитином, хитозаном и хитин-содержащими материалами радиоактивных
элементов из водных растворов: Автореферат дисс. к. х. н. – Москва, 2004. – 24 с.
10. Волков В.А. Коллоидная химия: Поверхностные явления и дисперсные системы. Учебник для вузов. –
М.: МГТУ, 2001. – 640 с.
11. Кокотов Ю.А., Пасечник Ю.А. Равновесие и кинетика ионного обмена. – Л.: Химия, 1970. – 450 с.
12. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: ООО ТИД «Альянс»,
2005. – 753 с.
13. Раков Э.Г., Хаустов С.В. Процессы и аппараты производств радиоактивных и редких металлов. – М.:
Металлургия, 1993. – 256 с.
14. Гамзазаде А.И., Шлимак В.М., Скляр А.М. и др. Исследование гидродинамических свойств растворов
хитозана // Acta Polimerica. – 1985. – 36, № 8. – P. 420—424.
15. Исакова О.П., Тарасевич Ю.Ю., Юзюк Ю.И. Обработка и визуализация данных физических экспери-
ментов с помощью пакета Origin. – М.: Книжный дом «ЛИБКОМ», 2009. – 136 с.
Конопля М.М., Ольховик Ю.О., Шабалін Б.Г. АДСОБЦІЯ НІТРАТУ ЦЕЗІЮ ТА ОСО-
БЛИВОСТІ ПРОЦЕСУ КІНЕТИКИ ВИЛУГОВУВАННЯ ЦЕЗІЮ ЗІ ЗРАЗКІВ СУМІШЕЙ
КАТІОНО- І АНІОНООБМІННИХ СМОЛ, ОБРОБЛЕНИХ ГЕЛЯМИ ХІТОЗАНУ
Досліджено характеристики сумішей зразків іонообмінних смол щодо адсорбції розчинів
нітрату цезію. Проведено дослідження процесу вилуговування цезію зі зразків сумішей, обробле-
них гелями хітозану, у розчині NaCl (0,9 % ізотонічний, рН = 5—7,5). Визначено особливості ме-
ханізму і наведено оцінки часових параметрів процесів вилуговування при їх довготривалому збері-
ганні.
ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ІНСТИТУТУ ГЕОХІМІЇ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА, 2013, ВИП. 22
178
Konoplia М.М., Оlkhovik Ju.A., Shabalin B.G. ABSORPTION OF CESIUM NITRATE
AND SPESIAL FEATURES OF KINETICS PROCESS FOR CESIUM LEACHING FROM
THE SAMPLES OF CATION-AND ANION-EXCHANGING RESINS’ MIXTURES BEING
TREATED WITH CHITOSAN GELS
The characteristics of ion-exchanging resin mixtures as to adsorption of cesium nitrate solutions
were investigated. Cesium leaching process from the samples of mixtures being treated with chitosan gels
in NaCl (0,9 isotonic, pH = 5—7,5) solution has been studied. The mechanism and estimations of time
parameters for leaching process at their long lasting keeping were given.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-140401 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2616-7735 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T19:02:06Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та МНС України |
| record_format | dspace |
| spelling | Конопля, М.М. Ольховик, Ю.А. Шабалин, Б.Г. 2018-07-06T09:21:09Z 2018-07-06T09:21:09Z 2013 Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана / М.М. Конопля, Ю.А. Ольховик, Б.Г. Шабалин // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. — К. : ІГНС, 2013. — Вип. 22. — С. 171-178. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 2616-7735 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140401 621.039.73 Исследованы характеристики смесей ионообменных смол в отношении адсорбции цезия из растворов его нитрата. Приведены результаты исследования процесса выщелачивания цезия из образцов смесей, обработанных гелями хитозана, в растворе NaCl (0,9 % изотонический, рН = 5—7,5) и механизм процесса выщелачивания. Досліджено характеристики сумішей зразків іонообмінних смол щодо адсорбції розчинів нітрату цезію. Проведено дослідження процесу вилуговування цезію зі зразків сумішей, оброблених гелями хітозану, у розчині NaCl (0,9 % ізотонічний, рН = 5—7,5). Визначено особливості механізму і наведено оцінки часових параметрів процесів вилуговування при їх довготривалому зберіганні. The characteristics of ion-exchanging resin mixtures as to adsorption of cesium nitrate solutions were investigated. Cesium leaching process from the samples of mixtures being treated with chitosan gels in NaCl (0,9 isotonic, pH = 5—7,5) solution has been studied. The mechanism and estimations of time parameters for leaching process at their long lasting keeping were given. ru Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та МНС України Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана Адсобція нітрату цезію та особливості процесу кінетики вилуговування цезію зі зразків сумішей катіоно- і аніонообмінних смол, оброблених гелями хітозану Absorption of cesium nitrate and spesial features of kinetics process for cesium leaching from the samples of cation-and anion-exchanging resins’ mixtures being treated with chitosan gels Article published earlier |
| spellingShingle | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана Конопля, М.М. Ольховик, Ю.А. Шабалин, Б.Г. |
| title | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана |
| title_alt | Адсобція нітрату цезію та особливості процесу кінетики вилуговування цезію зі зразків сумішей катіоно- і аніонообмінних смол, оброблених гелями хітозану Absorption of cesium nitrate and spesial features of kinetics process for cesium leaching from the samples of cation-and anion-exchanging resins’ mixtures being treated with chitosan gels |
| title_full | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана |
| title_fullStr | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана |
| title_full_unstemmed | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана |
| title_short | Адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана |
| title_sort | адсорбция нитрата цезия и особенности процесса кинетики выщелачивания цезия из образцов смесей катионо- и анионообменных смол, обработанных гелями хитозана |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140401 |
| work_keys_str_mv | AT konoplâmm adsorbciânitrataceziâiosobennostiprocessakinetikivyŝelačivaniâceziâizobrazcovsmeseikationoianionoobmennyhsmolobrabotannyhgelâmihitozana AT olʹhovikûa adsorbciânitrataceziâiosobennostiprocessakinetikivyŝelačivaniâceziâizobrazcovsmeseikationoianionoobmennyhsmolobrabotannyhgelâmihitozana AT šabalinbg adsorbciânitrataceziâiosobennostiprocessakinetikivyŝelačivaniâceziâizobrazcovsmeseikationoianionoobmennyhsmolobrabotannyhgelâmihitozana AT konoplâmm adsobcíânítratucezíûtaosoblivostíprocesukínetikivilugovuvannâcezíûzízrazkívsumíšeikatíonoíaníonoobmínnihsmolobroblenihgelâmihítozanu AT olʹhovikûa adsobcíânítratucezíûtaosoblivostíprocesukínetikivilugovuvannâcezíûzízrazkívsumíšeikatíonoíaníonoobmínnihsmolobroblenihgelâmihítozanu AT šabalinbg adsobcíânítratucezíûtaosoblivostíprocesukínetikivilugovuvannâcezíûzízrazkívsumíšeikatíonoíaníonoobmínnihsmolobroblenihgelâmihítozanu AT konoplâmm absorptionofcesiumnitrateandspesialfeaturesofkineticsprocessforcesiumleachingfromthesamplesofcationandanionexchangingresinsmixturesbeingtreatedwithchitosangels AT olʹhovikûa absorptionofcesiumnitrateandspesialfeaturesofkineticsprocessforcesiumleachingfromthesamplesofcationandanionexchangingresinsmixturesbeingtreatedwithchitosangels AT šabalinbg absorptionofcesiumnitrateandspesialfeaturesofkineticsprocessforcesiumleachingfromthesamplesofcationandanionexchangingresinsmixturesbeingtreatedwithchitosangels |