Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну
An important environmental problem is the removal of contaminants and the purification of domestic and industrial water from pollutants of various nature. There is a separate issue of cleaning the effluents of pharmaceutical enterprises. Various chemical and physical methods are used to solve these...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/730 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543958225649664 |
|---|---|
| author | Golovkova, L. P. Markitan, O. V. |
| author_facet | Golovkova, L. P. Markitan, O. V. |
| author_sort | Golovkova, L. P. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-19T09:48:05Z |
| description | An important environmental problem is the removal of contaminants and the purification of domestic and industrial water from pollutants of various nature. There is a separate issue of cleaning the effluents of pharmaceutical enterprises. Various chemical and physical methods are used to solve these problems, such as settling, coagulation, filtration, and sorption techniques. Adsorption with using efficient and reusable adsorbents is the most effective and cheap. In recent years special attention has been paid to the use of sorption materials based on hydrolysis lignin, which has a high sorption activity in relation to ions of some heavy metals, dyes, organic compounds and pharmaceuticals. The use of lignin as an adsorbent simultaneously solves two problems: the disposal of paper production waste and the purification of sewage from various types of pollutants.The aim of this work was to study the sorption properties of hydroylysis lignin in aqueous solution in relation to some medical substances of different chemical nature, existing in solution in cationic, anionic or neutral forms. The point of zero charge of hydrolysis lignin was determined, which is equal to рНPZC = 4.95. The adsorption of rivanol, proflavin, doxorubicin, levofloxacin, furacilin, and salicylic acid by hydrolysis lignin was studied as dependence on the pH of the solutions and the concentration of adsorbates. It was found that adsorption largely depends on the structure of the pharmaceuticals and the pH values of the solutions. It is shown that the studied medical compounds, which exist in the solution in the form of cations, are adsorbed the best (rivanol, proflavin, doxorubicin). Adsorption of these substances occurs mainly due to electrostatic interaction with negatively charged surface groups. Adsorption of anionic form (salicylic acid) is the smallest and is observed only at quite low pH values. Levofloxacin is adsorbed mainly in the form of zwitter ions, and furacilin is in neutral form. The adsorption of these both compounds occupies an intermediate value of adsorption amount. The obtained adsorption isotherms are well lined up in Langmuir coordinates. Quantitative parameters of adsorption values - of maximum adsorption and equilibrium constants were calculated. Quite high values of these parameters indicate that hydrolysis lignin can be used as an adsorbent for the removal of these pharmaceuticals. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:23Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-730 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-09-24T17:45:56Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7302025-06-19T09:48:05Z Adsorption of pharmaceuticals by the hydrolysis lignin surface Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну Golovkova, L. P. Markitan, O. V. hydrolysis lignin adsorption pharmaceuticals point of zero charge isotherm гідролізний лігнін адсорбція лікарські сполуки точка нульового заряду ізотерма An important environmental problem is the removal of contaminants and the purification of domestic and industrial water from pollutants of various nature. There is a separate issue of cleaning the effluents of pharmaceutical enterprises. Various chemical and physical methods are used to solve these problems, such as settling, coagulation, filtration, and sorption techniques. Adsorption with using efficient and reusable adsorbents is the most effective and cheap. In recent years special attention has been paid to the use of sorption materials based on hydrolysis lignin, which has a high sorption activity in relation to ions of some heavy metals, dyes, organic compounds and pharmaceuticals. The use of lignin as an adsorbent simultaneously solves two problems: the disposal of paper production waste and the purification of sewage from various types of pollutants.The aim of this work was to study the sorption properties of hydroylysis lignin in aqueous solution in relation to some medical substances of different chemical nature, existing in solution in cationic, anionic or neutral forms. The point of zero charge of hydrolysis lignin was determined, which is equal to рНPZC = 4.95. The adsorption of rivanol, proflavin, doxorubicin, levofloxacin, furacilin, and salicylic acid by hydrolysis lignin was studied as dependence on the pH of the solutions and the concentration of adsorbates. It was found that adsorption largely depends on the structure of the pharmaceuticals and the pH values of the solutions. It is shown that the studied medical compounds, which exist in the solution in the form of cations, are adsorbed the best (rivanol, proflavin, doxorubicin). Adsorption of these substances occurs mainly due to electrostatic interaction with negatively charged surface groups. Adsorption of anionic form (salicylic acid) is the smallest and is observed only at quite low pH values. Levofloxacin is adsorbed mainly in the form of zwitter ions, and furacilin is in neutral form. The adsorption of these both compounds occupies an intermediate value of adsorption amount. The obtained adsorption isotherms are well lined up in Langmuir coordinates. Quantitative parameters of adsorption values - of maximum adsorption and equilibrium constants were calculated. Quite high values of these parameters indicate that hydrolysis lignin can be used as an adsorbent for the removal of these pharmaceuticals. Важливою екологічною проблемою є видалення відходів та очищення побутових та промислових вод від забруднювачів різної природи. Окремо постає питання очищення стоків фармацевтичних підприємств. Лікарські речовини є небезпечними забруднювачами не лише фармацевтичних, а й побутових стоків. Для вирішення даної проблеми використовуються різноманітні хімічні та фізичні методи, такі як відстоювання, коагуляція, фільтрація, сорбційні методики. Найбільш ефективними та економічно вигідними є сорбційні методи очистки, особливо при використанні дешевих адсорбентів. В останні роки особлива увага приділяється використанню сорбційних матеріалів на основі лігніну, який є побічним продуктом гідролізу рослинних матеріалів. Він має високу сорбційну активність по відношенню до іонів деяких важких металів, барвників, органічних сполук та лікарських препаратів. Використання лігніну як адсорбента дозволить одночасно вирішити дві проблеми: утилізацію відходів паперового виробництва та очищення стоків від різного типу забруднювачів.Мета роботи – вивчення сорбційних властивостей гідролізного лігніну у водному розчині щодо деяких лікарських речовин різної хімічної природи, які перебувають у розчині в катіонній, аніонній чи нейтральній формах. Визначено точку нульового заряду гідролізного лігніну, яка дорівнює рНТНЗ = 4.95. Досліджено адсорбцію риванолу, профлавіну, доксорубіцину, левофлоксацину, фурациліну та саліцилової кислоти на поверхні гідролізного лігніну в залежності від рН розчинів та концентрації адсорбатів. Встановлено, що адсорбція в значній мірі залежить від будови лікарської сполуки та значень рН розчинів. Показано, що вивчені лікарські сполуки, які існують у розчині у вигляді катіонів, адсорбуються найкраще (риванол, профлавін, доксорубіцин). Адсорбція цих речовин відбувається переважно за рахунок електростатичної взаємодії з негативно зарядженими групами поверхні. Адсорбція сполук, що перебувають в розчині в аніонній формі (саліцилова кислота), найменша і спостерігається тільки при досить низьких значеннях рН. Проміжне значення щодо величини адсорбції займає левофлоксацин, який адсорбується переважно у вигляді цвіттер-іонів та фурацилін (нейтральна форма), адсорбція якого не залежить від значень рН розчинів. Отримані ізотерми адсорбції добре лінеаризуються в ленгмюрівських координатах. Розраховано кількісні параметри адсорбції, а саме величини максимальної адсорбції та константи рівноваги. Досить високі значення цих параметрів свідчать про те, що гідролізний лігнін може використовуватись як адсорбент для вилучення цих сполук. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2024-05-31 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/730 10.15407/hftp15.02.301 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 15 No. 2 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 301-310 Химия, физика и технология поверхности; Том 15 № 2 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 301-310 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 15 № 2 (2024): Хімія, фізика та технологія поверхні; 301-310 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp15.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/730/746 Copyright (c) 2024 L. P. Golovkova, O. V. Markitan |
| spellingShingle | гідролізний лігнін адсорбція лікарські сполуки точка нульового заряду ізотерма Golovkova, L. P. Markitan, O. V. Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну |
| title | Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну |
| title_alt | Adsorption of pharmaceuticals by the hydrolysis lignin surface |
| title_full | Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну |
| title_fullStr | Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну |
| title_full_unstemmed | Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну |
| title_short | Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну |
| title_sort | адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну |
| topic | гідролізний лігнін адсорбція лікарські сполуки точка нульового заряду ізотерма |
| topic_facet | hydrolysis lignin adsorption pharmaceuticals point of zero charge isotherm гідролізний лігнін адсорбція лікарські сполуки точка нульового заряду ізотерма |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/730 |
| work_keys_str_mv | AT golovkovalp adsorptionofpharmaceuticalsbythehydrolysisligninsurface AT markitanov adsorptionofpharmaceuticalsbythehydrolysisligninsurface AT golovkovalp adsorbcíâlíkarsʹkihrečovinnapoverhnígídrolíznogolígnínu AT markitanov adsorbcíâlíkarsʹkihrečovinnapoverhnígídrolíznogolígnínu |