Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия
Исследована десорбция цезия из модельных образцов на основе монтмориллонита Черкасского месторождения, на поверхности которых осаждены гуминовые кислоты или гидроксиды Fe(III) солями аммония, которые по своей десорбирующей способности располагаются в следующий ряд: NH₄Cl < NH₄H₂Cit < (NH₄)₂Ox...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97951 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия Influence of a surface modification of natural clay components on the desorption of cesium / С.А. Кобец, В.М. Федорова, Г.Н. Пшинко, В.В. Гончарук // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2015. — № 11. — С. 82-90. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859764341268545536 |
|---|---|
| author | Кобец, С.А. Федорова, В.М. Пшинко, Г.Н. Гончарук, В.В. |
| author_facet | Кобец, С.А. Федорова, В.М. Пшинко, Г.Н. Гончарук, В.В. |
| citation_txt | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия Influence of a surface modification of natural clay components on the desorption of cesium / С.А. Кобец, В.М. Федорова, Г.Н. Пшинко, В.В. Гончарук // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2015. — № 11. — С. 82-90. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Исследована десорбция цезия из модельных образцов на основе монтмориллонита Черкасского месторождения, на поверхности которых осаждены гуминовые кислоты или
гидроксиды Fe(III) солями аммония, которые по своей десорбирующей способности располагаются в следующий ряд: NH₄Cl < NH₄H₂Cit < (NH₄)₂Ox < (NH₄)₂HCit. Наиболее эффективными и экологически целесообразными в нейтральной области pH в качестве
десорбирующих реагентов по отношению к ионам цезия являются 0,1 моль/л растворы двузамещенных цитратных солей аммония.
Дослiджено десорбцiю цезiю з модельних зразкiв на основi монтморилонiту Черкаського
родовища, на поверхнi яких осадженi гумiновi кислоти або гiдроксиди Fe(III) солями амонiю, якi за здатнiстю до десорбцiї розташовуються в такий ряд: NH₄Cl < NH₄H₂Cit < (NH₄)₂Ox < (NH₄)₂HCit. Найбiльш ефективними i екологiчно доцiльними в нейтральнiй областi pH як десорбуючi реагенти щодо iонiв цезiю є 0,1 моль/л розчини двозамiнених цитратних солей амонiю.
The cesium desorption from model-based samples of montmorillonite from the Cherkassy deposit
is studied. On their surface, humic acids or hydroxides of Fe(III) are deposited by ammonium
salts, which are placed by its leaching capacity in a row: NH₄Cl < NH₄H₂Cit < (NH₄)₂Ox < (NH₄)₂HCit. The most effective and environmentally viable in the neutral pH range as leaching reagents for cesium ions are 0.1 M/l solutions of disubstituted disodium citrate ammonium salts.
|
| first_indexed | 2025-12-02T04:51:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 628.39:546.36
С.А. Кобец, В. М. Федорова, Г.Н. Пшинко,
академик НАН Украины В.В. Гончарук
Влияние природной модификации поверхности
глинистых компонентов почв на десорбцию цезия
Исследована десорбция цезия из модельных образцов на основе монтмориллонита Чер-
касского месторождения, на поверхности которых осаждены гуминовые кислоты или
гидроксиды Fe(III) солями аммония, которые по своей десорбирующей способности ра-
сполагаются в следующий ряд: NH4Cl < NH4H2Cit < (NH4)2Ox < (NH4)2HCit. Наиболее
эффективными и экологически целесообразными в нейтральной области pH в качестве
десорбирующих реагентов по отношению к ионам цезия являются 0,1 моль/л растворы
двузамещенных цитратных солей аммония.
Ключевые слова: десорбция, цезий, монтмориллонит, гидроксид железа (III), гумино-
вые кислоты.
На современном этапе развития ядерная энергетика все еще остается потенциально опа-
сной отраслью индустрии в мире, о чем свидетельствуют две самые крупные аварии на
АЭС Украины и Японии. Вопросы приоритета безопасности атомной энергетики над эко-
номическими, политическими и другими отраслями, а также создание реального механизма
ее обеспечения, в связи с необходимостью и умением извлекать уроки катастроф Чернобыля
и Фукусима, освещены в публикациях [1 и др.].
Из большого количества радионуклидов техногенного происхождения наиболее опасны
в биотическом цикле 137Сs и 90Sr, которые являются одними из основных дозообразующих
радионуклидов загрязненных почв и водных сред. Известно, что почвы являются аккумуля-
тором загрязняющих веществ, в т. ч. радионуклидов, причем их способность самоочищения
слабо выражена, в отличие от других компонентов окружающей среды (воздух, вода).
В окружающей среде на закономерности миграции радионуклидов большое влияние
оказывают процессы сорбции на органических и минеральных компонентах почв (гидро-
слюды, каолиниты, минералы монтмориллонитовой группы и др.). Важно отметить, что
функциональные группы оксидов металлов и гумусовых кислот, сорбированных на глини-
стых частицах, активные центры поверхности самих минералов не являются независимыми
друг от друга и провести границу о вкладе сорбционного механизма на “гуминовый” или,
например, “глинистый” достаточно сложно.
После аварии на ЧАЭС трудов, посвященных исследованиям уровня загрязнения почв
137Cs, 90Sr и другими радионуклидами техногенного происхождения как в 30-километровой
зоне ЧАЭС, так и за ее пределами, опубликовано достаточно много [2, 3].
Проведенный анализ перераспределения техногенных радионуклидов в окружающей
среде экспериментально определил не только уровень загрязнения разных территорий Ук-
раины, но и помог разработать модели для оценки долгосрочного влияния радиоактив-
ных загрязнений, а также радиоактивных отходов на локальных экосистемах, в частно-
сти объекта “Укрытие” Чернобыльской АЭС [4]. Это дает возможность оценить влияние
© С.А. Кобец, В. М. Федорова, Г.Н. Пшинко, В.В. Гончарук, 2015
82 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
ландшафтных факторов на поведение радионуклидов и приблизительно спрогнозировать
радиоэкологическую ситуацию в данном регионе. Однако такой подход не дает возможно-
сти оценить влияние обобщенных факторов на подвижность радионуклидов в окружающей
среде, а именно, величины ионной силы водного раствора, заряда катионов, концентрации
гумусовых веществ (ГВ) в растворе и осажденных на поверхности минералов, природы
твердой фазы и содержания в ней глинистых компонентов и др. Поэтому важно оценить
вклад в этот процесс каждой составляющей как водных сред, так и грунтов.
На сегодня хорошо изучена сорбция 137Cs различными минералами, в частности приро-
дными алюмосиликатами (типичными минеральными компонентами почв), оксидами и ги-
дроксидами металлов (Fe, Al, Mn) [5]; а также достаточно полно описано взаимодействие
радионуклидов с ГВ [6]. Большое внимание уделялось исследованиям геохимических форм
нахождения 137Сs и других радионуклидов в объектах окружающей среды [7, 8] и распре-
делению их по фракциям методом последовательного выщелачивания различными реаген-
тами [9–11]. На основе полученных данных проведена оценка прочности иммобилизации
радионуклидов и их зависимости от агрохимических свойств в почвах, определена доля по-
движных — водорастворимых и обменных форм радионуклидов, наиболее доступных для
растений. Кроме того, подвижные формы радионуклидов могут попадать в грунтовые во-
ды, с дождевыми потоками — в водоемы, зачастую использующиеся в качестве источников
питьевого водоснабжения, где и происходит их постепенное накопление в донных отложе-
ниях [9].
В большинстве случаев долю мобильных форм радиоэлементов, а также их разнови-
дностей, ассоциированных с компонентами почв, оценивают путем определения водора-
створимой доли (дистиллированная вода); количество обменной и легкорастворимой —
с использованием 1 моль/л растворов CH3COONH4 при pH 4,8 или pH 7, подвижной —
1 моль/л растворов HCl, и наконец, связанной с органическим веществом почвы — по
смыву 1 моль/л растворами NaOH; для оценки кислоторастворимой фракции использу-
ют обработку почв 6 моль/л раствором HCl [10]. Некоторые авторы [9] применяют мо-
дифицированные схемы выщелачивания Tessier, позволяющие определить часть радиону-
клидов, фиксированных аморфными полуторными окислами Fe и Al, используя раствор
Тамма. Фракцию радионуклидов, связанную с несиликатными соединениями железа, выде-
ляют обработкой 0,1 моль/л растворами цитрата и гидрокарбоната натрия при pH 7,3 [9]
с последующим добавлением 0,2 моль/л гидросульфита натрия. Последовательное фракци-
онирование почв важно для определения фиксированной доли радионуклидов, включая
подвижные (в т. ч. и потенциально подвижные) формы. Это позволяет выбрать наиболее
эффективные и в то же время щадящие методы дезактивации грунтов. Остается актуаль-
ным выбор способов дезактивации почв, не наносящих существенного вреда окружающей
среде (несмотря на многообразие схем и типов выщелачивающих реагентов). Некоторые
исследователи, изучая возможность реабилитации радиоактивно загрязненных почв, рас-
сматривали влияние ГВ на подвижность радионуклидов и не пришли к единому мнению
о природе такого “неспецифического” их взаимодействия [11]. Авторами данного сообщения
показана взаимосвязь основных химических характеристик почв, содержащих аморфные
оксиды алюминия и железа, со степенью связывания их с радионуклидами. В большинстве
случаев определение растворимых форм радионуклидов проводят в разных концентраци-
онных условиях, выбор которых не обосновывается (не приводятся зависимости влияния
pH, концентрации выщелачивающих реагентов, а также состава раствора при совместном
использовании нескольких реагентов на долю той или иной формы радионуклидов) [11].
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 83
В настоящей работе приведены результаты исследования влияния осажденных на по-
верхности алюмосиликатов как ГВ, так и гидроксидов железа на процессы десорбции 137Сs
и 90Sr, поскольку их роль в связывании токсикантов может быть весьма существенной.
Выбор таких объектов обусловлен тем, что подобные композиции типичны для многих
почв. В качестве десорбирующих реагентов были использованы соли аммония — хлори-
да, оксалата, одно- и двузамещенного цитрата. Полученные результаты позволили оценить
выщелачивающую способность выбранных реагентов по отношению к иммобилизирован-
ным формам цезия и, в конечном итоге, обосновать выбор реагентов для проведения про-
цессов ремедиации радиоактивно загрязненных почв.
Методика эксперимента. Для приготовления растворов цезия использовали CsCl.
Исследование десорбции Cs+ проводили, используя природный монтмориллонит (М) Чер-
касского месторождения и образцы монтмориллонита с осажденными на его поверхности
гуминовыми кислотами (М–ГК) и гидроксидами железа(III) (М–Fe) с массовой долей 5%,
т. е. 50 мг ГК или Fe(OH)3 (по металлу) на 1 г образца. Получение образцов и их рентге-
нографические характеристики описаны в статье [12]. Указанные выше образцы насыщали
(“загрязняли”) Cs+ при pH глинистой суспензии ≈6, соответствующей величинам наиболь-
шей сорбции цезия (его концентрацию в исходном растворе задавали расчетом навески
монтмориллонита и количества цезия, введенного в суспензию глинистого минерала). Со-
держание Cs+ в образцах контролировали путем выщелачивания “загрязненного” образца
(навеска 1,000 г) 6 моль/л раствором азотной кислоты (50 см3) с многократной промывкой
дистиллированной водой до практически нейтрального значения pH промывных вод. Коли-
чество вымытого цезия в растворе определяли атомно-абсорбционным методом на спектро-
фотометре “С-115-М1” при длине волны λ = 852,1 нм. Установлено, что приготовленные
образцы содержали 21 мг Cs+/г сорбента.
В качестве реагентов для десорбции ионов цезия применяли растворы солей аммония
(хлорида — NH4Cl, оксалата — (NH4)2Ox, а также одно и двузамещенного цитрата —
NH4H2Cit и (NH4)2HCit), лимонной (Н3Cit) и щавелевой кислот (Н2Ох). Также в рабо-
те в качестве десорбирующих реагентов были использованы водорастворимые комплексо-
образующие вещества природного происхождения — практически беззольные препараты
(зольность < 0,1%) фульвокислот (ФК), выделенные из донных отложений Святошинских
озер (Киев).
Десорбцию Cs+ проводили в статических условиях при непрерывном встряхивании в те-
чение одного часа (объем водной фазы 50 см3, навеска пылевидного минерала с фракци-
ей 6 0,25 мм составляла 0,100 г). После установления равновесия водную фазу отделяли
центрифугированием (5000 об/мин) и определяли в ней pH и равновесную концентрацию
цезия.
Коэффициенты распределения (Kd, см3/г) и остаточные содержания цезия (a/a0, %)
в образцах рассчитывали следующим образом:
Kd =
(
c0 − cp
cp
)
· V
m
,
a
a0
=
(
1− cp
V
m · a0
)
· 100,
где a0 — исходное содержание цезия в образце (21 мг/г); a — содержание цезия в образце
после десорбции, мг/г; c0, cр — исходная и равновесная концентрации цезия, мг/дм3; V —
объем водной фазы, дм3 (при расчете Kd в см3); m — навеска минерала, г.
Результаты и их обсуждение. Десорбция цезия водой. Ранее [13] была изучена сорб-
ция цезия на глинистых минералах разной природы — монтмориллоните и каолините (К)
84 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
Рис. 1. Влияние pH водного раствора на сорбционно-десорбционные процессы цезия из монтмориллонитовых
(а, в) и каолинитовых (б ) образцов
Глуховецкого месторождения и их модифицированных формах с осажденными ГК и ги-
дроксидами железа(III) (для каолинита К–ГК и К–Fe соответственно). Приведенные в ука-
занной работе зависимости доли сорбированного цезия в образцах М, М–ГК, M–Fe и К,
К–ГК, К–Fe от pH водного раствора (ионная сила INaCl = 0,01) в перерасчете на коэф-
фициенты распределения цезия представлены на рис. 1, а, б. Как видно из рисунка, для
обоих природных минералов сорбция цезия максимальна при pH > 4, однако природа ис-
следованных минералов влияет на величины Kd цезия: для М они значительно выше, чем
для К, что обусловлено особенностями кристаллохимии глинистых минералов. Для минера-
лов, модифицированных ГК и Fe(ОН)3, максимальные значения Kd наблюдаются в области
pH 4–8, что свидетельствует об участии ГК и ферринольных групп гидроксида железа(III)
в связывании цезия. При этом в широкой области pH для железосодержащих образцов Kd
выше, чем для гумусосодержащих, и значительно выше, чем для природных форм глини-
стых минералов.
Влияние pH водного раствора (INaCl = 0,01) на десорбцию цезия показано на примере
монтмориллонитовых образцов — М, М–ГК, М–Fe (см. рис. 1, в). Как видно, остаточное
содержание цезия на образцах М, М-ГК в широкой области pH практически одинаково
и составляет ≈70%. Для образца М высокое значение величины a/a0 объясняется про-
цессами сорбции в основном на активных центрах базальных граней, которые проявляют
большее сродство к ионам цезия по сравнению с центрами боковых граней поверхности
монтмориллонита. Наблюдаемые значительные величины остаточного содержания цезия
для М–ГК позволяют сделать вывод о связывании его с ГК, осажденными на поверхности
монтмориллонита и образовании комплексов типа [R–COOCs]. При этом цезий, связанный
с ферринольными группами М–Fe, легче десорбируется в исследованной области pH за счет
растворения аморфных гидроксидов железа из поверхности монтмориллонита (на основа-
нии данных о повышенной концентрации железа в растворе после десорбции); наблюдаются
более низкие значения a/a0 (при pH > 3,3 составляет ≈52%); в области pH ≈2 Cs+ вымыва-
ется в значительно большей степени — a/a0 ≈ 30%.
Десорбция цезия фульвокислотами. Влияние комплексообразующих реагентов приро-
дного происхождения на десорбцию цезия из монтмориллонитовых образцов изучено на
примере ФК — характерных растворимых органических компонентов поверхностных вод.
В табл. 1 приведены значения a/a0 цезия в исследованных образцах в зависимости от кон-
центрации ФК в растворе. Установлено, что в широком диапазоне концентраций ФК наблю-
дается незначительное выщелачивание цезия из исследованных образцов, что обусловлено,
по-видимому, слабым связыванием ФК с ионами цезия, сорбированными поверхностью ми-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 85
Рис. 2. Десорбция цезия NH4Cl (а), NH4H2Cit (б ), (NH4)2Ox (в), (NH4)2HCit (г) с поверхности М (�),
М–ГК ( ), M–Fe ( )
нерала. Для образца М–Fe меньшие значения остаточного содержания цезия в присутствии
ФК также подтверждают образование менее прочных комплексов Cs+ с Fe(ОН)3, чем с ГК,
осажденными на поверхности монтмориллонита.
Десорбция цезия хлоридами, оксалатами и цитратами аммония. На рис. 2 приведена
зависимость остаточного содержания цезия на поверхности исследованных образцов от кон-
центрации десорбирующих реагентов — NH4Cl, (NH4)2Ox, NH4H2Cit, (NH4)2HCit — в ра-
створе. Выбор аммонийных солей обусловлен высокой способностью иона NH+
4 вытеснять
обменные катионы (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) из почв, выбор же анионов предопределен тем,
что анионы оксалата и цитрата проявляют достаточно высокие комплексообразующие свой-
ства и существуют в природных объектах как продукты жизнедеятельности микрооргани-
змов. Как видно из рис. 2, выбранные реагенты по способности десорбировать цезий для
исследованных образцов можно расположить в ряд: NH4Cl < NH4H2Cit < (NH4)2Ox <
< (NH4)2HCit. Более высокая десорбирующая способность (NH4)2HCit, чем (NH4)2Ox, обу-
словлена ионным обменом не только с NH+
4 , но и, возможно, с ионами Н+, образующимися
в результате диссоциации HCit2−. Кроме того, эффективность десорбции цезия раствором
(NH4)2Ox из исследованных образцов снижается, по-видимому, также за счет (как отме-
Таблица 1. Влияние концентрации фульвокислот на десорбцию цезия из монтмориллонитовых образцов
Образец
CФK, мг/дм3 / a/a0, %
25 (pH 5,3) 50 (pH 5,4) 75 (pH 5,5) 100 (pH 5,7)
М 70,2 68,8 65,7 65,7
М–ГК 68,1 66,4 65,0 64,2
М–Fe 62,9 63,6 62,9 61,4
86 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
чено в работе [14]) частичного связывания оксалат-ионов с ионами кальция, присутству-
ющими в качестве обменных катионов монтмориллонита. Двузамещенный цитрат аммо-
ния — (NH4)2HCit более эффективно выщелачивает цезий из всех исследуемых образцов,
чем однозамещенный — NH4H2Cit, что свидетельствует о прямой зависимости десорбирую-
щей способности цитратных солей по отношению к цезию от степени их замещения ионами
NH+
4 (см. рис. 2, б, г). Следует отметить, что 0,1 моль/л (NH4)2Ox и 0,1 моль/л (NH4)2HCit
полностью удаляют цезий из образцов М–ГК и M–Fe, в то время как из образца М цезий
вымывается лишь на 77 и 86% соответственно.
Неполное удаление цезия, связанного монтмориллонитом, можно объяснить тем, что
цезий на чистом минерале более прочно связан высокоселективными центрами межслоево-
го пространства минерала, чем сорбированный активными центрами боковой поверхности.
Для модифицированных образцов такие центры (дитригональные лунки, соразмерные с ио-
нами цезия) блокированы гидроксидами железа и гуминовыми кислотами [13].
Для оценки выщелачивающей способности оксалат- и цитрат-ионов исследована десорб-
ция цезия щавелевой и лимонной кислотами при pH 2,5, где наряду с комплексообразую-
щими анионами имеет место десорбция цезия ионами Н+ (табл. 2). В качестве раствора
сравнения использовали дистиллированную воду при таком же значении pH. Как видно,
значения остаточного содержания цезия в образцах М, М–ГК после десорбции H2O, H2Ox,
H3Cit отличаются незначительно, что указывает на доминирующее влияние на десорбцию
цезия в исследуемых образцах ионов Н+. Из образца М–Fe цезий вымывается значительно
лучше H2O, подкисленной до pH 2,5, чем H2Ox и H3Cit. При использовании подкисленной
дистиллированной воды гидроксид железа растворяется на поверхности монтмориллони-
та и вместе с этим наблюдается значительная десорбция ионов Cs+, связанного только
с ферринольными группами М–Fe (гидроксиды железа полностью блокируют поверхность
минерала [13]). В случае же десорбции цезия H2Ox происходит полное растворение гидро-
ксидов железа, однако значение a/a0 остается достаточно высоким. Такое поведение цезия
обусловлено, очевидно, тем, что переход ионов Cs+ в раствор сопровождается последую-
щей их сорбцией активными центрами самого монтмориллонита. Можно предположить,
что такая же картина наблюдается и при десорбции цезия H3Cit, несмотря на неполное
вымывание железа из поверхности М–Fe. Известно, что в присутствии сильных комплексо-
образующих реагентов, к которым относится лимонная кислота, происходит значительное
растворение аморфных гидроксидов трехвалентных металлов с образованием растворимых
цитратных комплексов. В работе [15] приведено распределение форм Fe(III) в присутствии
лимонной кислоты при разных pH водного раствора для образца M–Fe (концентрация ио-
нов железа взята с учетом степени растворения его гидроксида). Показано, что в области
pH 2,5 наблюдается образование катионных форм цитрата железа, которые могут сорбиро-
ваться наряду с ионами Cs+ отрицательно заряженной поверхностью минерала. Десорби-
рующая способность лимонной кислоты из образцов M–Fe наиболее эффективна в области
Таблица 2. Остаточное содержание цезия в образце после его десорбции H2Ox, H3Cit и подкисленной дис-
тиллированной водой
Образец 0,01 моль/л H2Ox 0,01 моль/л H3Cit H2Oдист (pH 2,5)
М 67,1 68,8 70,2
М–ГК 64,3 70,5 70,2
М–Fe 71,4 66,7 32,4
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 87
pH 4–8, где образуются его растворимые анионные формы — разнолигандные комплексы
FeOHcit−, Fe2(OH)2(cit)2−2 .
Таким образом, в данной работе исследована десорбция цезия из модельных глини-
стых систем [монтмориллонит–гуминовые кислоты] и [монтмориллонит–гидроксид железа].
Установлено, что аммонийные соли лимонной и щавелевой кислот способны значительно
влиять на процессы, происходящие на границе раздела фаз минерал–раствор. Такие реаген-
ты в растворе повышают подвижность цезия в исследованных объектах, поэтому наиболее
целесообразными для десорбции являются 0,1 моль/л растворы двузамещенных цитратных
солей аммония, которые эффективны в нейтральной области pH и безопасны для окру-
жающей среды. Достаточно высокая эффективность выщелачивания цезия из глинистых
образцов с осажденными на их поверхности ГК и гидроксидов железа достигается при
использовании также 0,1 моль/л растворов оксалата аммония.
Цитированная литература
1. Пристер Б.С., Ключников А.А., Шестопалов В.М., Кухарь В.П. Проблемы безопасности атомной
энергетики. Уроки Чернобыля. – Чернобыль: Ин-т проблем безопасности АЭС, 2013. – 200 с.
2. Соботович Э.В., Бондаренко Г.Н., Ольховик Ю.А. Радиохимия в зоне влияния ЧАЭС. – Киев: Наук.
думка, 1992. – 148 с.
3. Шевченко О.Л., Козицький О.М., Насєдкiн I.Ю., Рябцева Г.П., Бублясь В.М., Iванушкiна Н. I.,
Осадча Н.М., Перехейда В.В., Сизоненко В.П., Шестопалов В.М. Закономiрностi мiграцiї техно-
генних радiонуклiдiв на мелiоративних системах чорнобильської зони вiдчуження за результатами
дослiджень 1986–2004 p. – Херсон: Олдi-плюс, 2011. – 416 с.
4. Batiy V.G., Paskevich S.A., Rudko V.M., Sizov A.A., Shcherbin V.N. Mathematical simulation of
“Shelter” object releases impacts // Probl. atomic sci. and technol. – 2004. – No 5. – P. 96–100.
5. Cornell R.M. Adsorption of cesium on minerals: a review // J. Radioanal. and Nucl. Chem. – 1993. –
171. – P. 483–500.
6. Корнилович Б.Ю., Пшинко Г.Н., Спасенова Л.Н. Влияние гуминовых веществ на сорбцию цезия-137
минеральными компонентами почв // Радиохимия. – 2000. – 42, № 1. – С. 92–96.
7. Гончарук В.В., Пшинко Г.М. Роль хiмiчних форм радiонуклiдiв в прогнозуваннi їх поведiнки в дов-
кiллi // Вiсн. НАН України. – 2011. – № 10. – С. 3–17.
8. Бондаренко Г.Н., Кононенко Л.В., Колябина И.Л. Кинетика формообразования радионуклидов в
почвах как ключевой фактор прогнозирования экологического состояния природной среды. – Киев:
Наук. думка, 2014. – 202 с.
9. Бондарева Л. Г., Болсуновский А.Я. Изучение форм нахождения техногенных радионуклидов 60Co,
137Cs, 152Eu и 241Am в донных отложениях р. Енисей // Радиохимия. – 2008. – 50, № 5. –
С. 475–480.
10. Давыдов Ю.П., Вороник Н.И., Шатило Н.Н., Давыдов Д.Ю. О формах нахождения радионуклидов
в почвах, загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Радиохимия. – 2002. – 44,
№ 3. – С. 285–288.
11. Ивашкевич Л.С., Бондарь Ю.И. Влияние основных химических свойств на закрепление радионукли-
дов в почве // Радиохимия. – 2008. – 50, No 1. – С. 87–90.
12. Pshinko G.N., Bogolepov A.A., Kobets S.A., Kosorukov A.A. Effect of aluminum and iron hydroxides
deposited on the montmorillonite surface on the U(VI) sorption // Radiochem. – 2009. – 51, No 2. –
P. 211–215.
13. Kobets S.A., Fedorova V.M., Pshinko G.N., Kosorukov A.A., Demchenko V.Ya. Effect of humic acids
and iron hydroxides deposited on the surface of clay minerals on the 137Сs immobilization // Radiochem. –
2014. – 56, No 3. – P. 325–331.
14. Wolff-Boenisch, D., Traina S. J. The effect of desferrioxamine B, enterobactin, oxalic acid, and Na-algi-
nate on the dissolution of uranyl-treated goethite at pH 6 and 25 ◦C // Chem. Geol. – 2007. – 243. –
P. 357–368.
88 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
15. Kobets S.A., Pshinko G.N., Bogolepov A.A. Sorption of U(VI) on montmorillonite with aluminum and
iron hydroxides deposited on its surface, studied in the presence of citric and oxalic acids // Radiochem. –
2009. – 51, No 4. – P. 378–382.
References
1. Prister B. S., Kluchnikov A.A., Shestopalov V.M., Kuhar V. P. Problems of nuclear power safety. The
lessons of Chernobyl, Chernobyl: Inst. problems NPP safety, 2013 (in Russian).
2. Sobotovich E.V., Bondarenko G.N., Olkhovik Yu.A. Radiochemistry in the zone of Chernobyl, Kiev: Nauk.
Dumka, 1992 (in Russian).
3. Shevchenko O. L., Kozitskiy O.M., Nasedkin I. Yu., Ryabtseva G.P., Bublias V.N., Ivanushkina N. I.,
Osadcha N.M., Pereheida V.V., Sizonenko V.P., Shestopalov V.M. Patterns of relationship of migration
of man-caused radionuclides on reclamation work of Chernobyl radioactive contamination zone on results
researches 1986–2004, Kherson: Oldi-Plus, 2011 (in Ukrainian).
4. Batiy V.G., Paskevich S.A., Rudko V.M., Sizov A.A., Shcherbin V.N. Probl. atomic sci. and technol.,
2004, No 5: 96–100.
5. Cornell R.M. J. Radioanal. and Nucl. Chem., 1993, 171: 483–500.
6. Коrnilovich B.Yu., Pshynko H.N., Spasenova L.N. Radiochem., 2000, 42, No 1: 92–96 (in Russian).
7. Honcharuk V.V., Pshynko H.N. Visn. NAN Ukraine, 2011, No 10: 3–17 (in Ukrainian).
8. Bondarenko G.N., Kononenko L.V., Kolyabina I. L. Kinetics of radionuclide speciation in soil as a key
factor in forecasting of ecological state of the environment, Kiev: Nauk. dumka, 2014 (in Russian).
9. Bondareva L.G., Bolsunovskii A.Ya. Radiochem., 2008, 50, No 5: 475–480.
10. Davydov Yu. P., Voronik N. I., Shatilo N.N., Davydov D.Yu. Radiochem., 2002, 44, No 3: 307–310.
11. Ivashkevich L. S., Bondar’ Yu. I. Radiochem., 2008, 50, No 1: 98–102.
12. Pshinko G.N., Bogolepov A.A., Kobets S.A., Kosorukov A.A. Radiochem., 2009, 51, No 2: 211–215.
13. Kobets S.A., Fedorova V.M., Pshinko G.N., Kosorukov A.A., Demchenko V.Ya. Radiochem., 2014, 56,
No 3: 325–331.
14. Wolff-Boenisch D., Traina S. J. Chem. Geol., 2007, 243: 357–368.
15. Kobets S.A., Pshinko G.N., Bogolepov A.A. Radiochem., 2009, 51, No 4: 378–382.
Поступило в редакцию 02.07.2015Институт коллоидной химии и химии воды
им. А.В. Думанского НАН Украины, Киев
С.О. Кобець, В.М. Федорова, Г.М. Пшинко,
академiк НАН України В.В. Гончарук
Вплив природної модифiкацiї поверхнi глинистих компонентiв
грунтiв на десорбцiю цезiю
Iнститут колоїдної хiмiї та хiмiї води iм. А. В. Думанського НАН України, Київ
Дослiджено десорбцiю цезiю з модельних зразкiв на основi монтморилонiту Черкаського
родовища, на поверхнi яких осадженi гумiновi кислоти або гiдроксиди Fe(III) солями амо-
нiю, якi за здатнiстю до десорбцiї розташовуються в такий ряд: NH4Cl < NH4H2Cit <
< (NH4)2Ox < (NH4)2HCit. Найбiльш ефективними i екологiчно доцiльними в нейтральнiй
областi pH як десорбуючi реагенти щодо iонiв цезiю є 0,1 моль/л розчини двозамiнених ци-
тратних солей амонiю.
Ключовi слова: десорбцiя, цезiй, монтморилонiт, гiдроксид залiза(III), гумiновi кислоти.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 89
S.A. Kobets, V. М. Fedorova, G. N. Pshinko,
Academician of the NAS of Ukraine V.V. Goncharuk
Influence of a surface modification of natural clay components soil on
the desorption of cesium
A.V. Dumansky Institute of Colloid and Water Chemistry of the NAS of Ukraine, Kiev
The cesium desorption from model-based samples of montmorillonite from the Cherkassy deposit
is studied. On their surface, humic acids or hydroxides of Fe(III) are deposited by ammonium
salts, which are placed by its leaching capacity in a row: NH4Cl < NH4H2Cit < (NH4)2Ox <
< (NH4)2HCit. The most effective and environmentally viable in the neutral pH range as leaching
reagents for cesium ions are 0.1 M/l solutions of disubstituted disodium citrate ammonium salts.
Keywords: desorption, cesium, montmorillonite, iron(III) hydroxide, humic acid.
90 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97951 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-02T04:51:46Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кобец, С.А. Федорова, В.М. Пшинко, Г.Н. Гончарук, В.В. 2016-04-05T12:00:28Z 2016-04-05T12:00:28Z 2015 Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия Influence of a surface modification of natural clay components on the desorption of cesium / С.А. Кобец, В.М. Федорова, Г.Н. Пшинко, В.В. Гончарук // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2015. — № 11. — С. 82-90. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97951 628.39:546.36 Исследована десорбция цезия из модельных образцов на основе монтмориллонита Черкасского месторождения, на поверхности которых осаждены гуминовые кислоты или гидроксиды Fe(III) солями аммония, которые по своей десорбирующей способности располагаются в следующий ряд: NH₄Cl < NH₄H₂Cit < (NH₄)₂Ox < (NH₄)₂HCit. Наиболее эффективными и экологически целесообразными в нейтральной области pH в качестве десорбирующих реагентов по отношению к ионам цезия являются 0,1 моль/л растворы двузамещенных цитратных солей аммония. Дослiджено десорбцiю цезiю з модельних зразкiв на основi монтморилонiту Черкаського родовища, на поверхнi яких осадженi гумiновi кислоти або гiдроксиди Fe(III) солями амонiю, якi за здатнiстю до десорбцiї розташовуються в такий ряд: NH₄Cl < NH₄H₂Cit < (NH₄)₂Ox < (NH₄)₂HCit. Найбiльш ефективними i екологiчно доцiльними в нейтральнiй областi pH як десорбуючi реагенти щодо iонiв цезiю є 0,1 моль/л розчини двозамiнених цитратних солей амонiю. The cesium desorption from model-based samples of montmorillonite from the Cherkassy deposit is studied. On their surface, humic acids or hydroxides of Fe(III) are deposited by ammonium salts, which are placed by its leaching capacity in a row: NH₄Cl < NH₄H₂Cit < (NH₄)₂Ox < (NH₄)₂HCit. The most effective and environmentally viable in the neutral pH range as leaching reagents for cesium ions are 0.1 M/l solutions of disubstituted disodium citrate ammonium salts. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия Вплив природної модифiкацiї поверхнi глинистих компонентiв грунтiв на десорбцiю цезiю Influence of a surface modification of natural clay components soil on the desorption of cesium Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия Кобец, С.А. Федорова, В.М. Пшинко, Г.Н. Гончарук, В.В. Хімія |
| title | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия |
| title_alt | Вплив природної модифiкацiї поверхнi глинистих компонентiв грунтiв на десорбцiю цезiю Influence of a surface modification of natural clay components soil on the desorption of cesium |
| title_full | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия |
| title_fullStr | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия |
| title_full_unstemmed | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия |
| title_short | Влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия |
| title_sort | влияние природной модификации поверхности глинистых компонентов почв на десорбцию цезия |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97951 |
| work_keys_str_mv | AT kobecsa vliânieprirodnoimodifikaciipoverhnostiglinistyhkomponentovpočvnadesorbciûceziâ AT fedorovavm vliânieprirodnoimodifikaciipoverhnostiglinistyhkomponentovpočvnadesorbciûceziâ AT pšinkogn vliânieprirodnoimodifikaciipoverhnostiglinistyhkomponentovpočvnadesorbciûceziâ AT gončarukvv vliânieprirodnoimodifikaciipoverhnostiglinistyhkomponentovpočvnadesorbciûceziâ AT kobecsa vplivprirodnoímodifikaciípoverhniglinistihkomponentivgruntivnadesorbciûceziû AT fedorovavm vplivprirodnoímodifikaciípoverhniglinistihkomponentivgruntivnadesorbciûceziû AT pšinkogn vplivprirodnoímodifikaciípoverhniglinistihkomponentivgruntivnadesorbciûceziû AT gončarukvv vplivprirodnoímodifikaciípoverhniglinistihkomponentivgruntivnadesorbciûceziû AT kobecsa influenceofasurfacemodificationofnaturalclaycomponentssoilonthedesorptionofcesium AT fedorovavm influenceofasurfacemodificationofnaturalclaycomponentssoilonthedesorptionofcesium AT pšinkogn influenceofasurfacemodificationofnaturalclaycomponentssoilonthedesorptionofcesium AT gončarukvv influenceofasurfacemodificationofnaturalclaycomponentssoilonthedesorptionofcesium |