КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ
The review is devoted to the problem of technogenic pollutionof awater environment bytoxic compounds, in particular, anionic compounds Cr(VI) and F(I), as well as technical and scientific ways to solve the problem. The sources of chromium and fluoride compounds entering the environment, their signif...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/36 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Download file: |  |
Institution
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465506646523904 |
|---|---|
| author | Rudenko, Aleksandra |
| author_facet | Rudenko, Aleksandra |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Aleksandra Rudenko",
"institution": "V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine"
}
] |
| author_sort | Rudenko, Aleksandra |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:40Z |
| description | The review is devoted to the problem of technogenic pollutionof awater environment bytoxic compounds, in particular, anionic compounds Cr(VI) and F(I), as well as technical and scientific ways to solve the problem. The sources of chromium and fluoride compounds entering the environment, their significance for the vital activity of living organisms, including the effect on human health, are considered.The content of chromium and fluorine compounds in various environmental objects was analyzed; special attention was paid to the concentration of these compounds in various water objects (rivers, seas, lakes, groundwater, drinking water, etc.). Fromexistingmethodsfor removing compounds of fluorine and chromium from aqueous solutions а reagent treatment, mutual neutralization, biological, ion exchange and membrane methodsare reviewed. The prospects of methods of electro-membrane technology are considered: electrodialysis, membrane electrolysis, as well as electrodeionization, which combines ion exchange and electrodialysis.The widespread use of these processes is restrained, first of all, by the low chemical and thermal stability of organic polymer membranes and their propensity to accumulate organic impurities. In addition, strongly acidic ion exchangers and membranes that are charge-selective do not exhibit selectivity with respect to certain ions. At the same time, for even better known inorganic membranes, even the charge selectivity is not inherent, which makes it difficult to use them in electromembrane separation processes. Inorganic membranes and granulated ion exchangers on the basis of selective oxide compounds characterized by sufficiently high chemical stability compared with polymeric materials, as well as the selectivity of the absorption of certain ions, are considered as promising for selective electromembrane extraction of anionic compounds Cr(VI) and F(I). It is shown that the perspective direction in the development of modern methods of separation and selective extraction of anions Cr(VI), F(I) is the development of composite selective membranes and ion exchange sorbents that combine the advantages of both a chemically stable inorganic matrix and selective ion exchangers based on the corresponding compounds. |
| doi_str_mv | 10.33609/0041-6045.85.3.2019.35-48 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
ФІЗИЧНА ХІМІЯ
УДК 544.726.3 doi: 10.33609/0041-6045.85.4.2019.35-48
О.С.Руденко*
КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ
ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І.Вернадського НАН України,
просп. Академіка Палладіна, 32/34, Київ, 03142, Україна
* e-mail: rudenkochemas@gmail.com
Огляд присвячено проблемі техногенного забруднення водного басейну токсичними речо-
винами, зокрема аніонними сполуками Cr(VI) і F(I), а також технічним і науковим шляхам
її вирішення. Розглянуто джерела потрапляння сполук хрому та фтору в навколишнє сере-
довище, їх значення для життєдіяльності живих організмів, вплив на здоров’я людини.
Проаналізовано вміст сполук хрому та фтору в різних об’єктах довкілля, особливу увагу
приділено їх концентрації у різних об’єктах водного басейну. Викладено перспективи
методів електромембранної технології: електродіалізу, мембранного електролізу та елект-
родеіонізації, яка поєднує іонний обмін і електродіаліз. Широке використання вказаних
процесів стримується, передусім, низькою хімічною і термічною стабільністю органіч-
них полімерних мембран та їх схильністю до акумулювання органічних домішок. Окрім
того, сильнокислотні іоніти та мембрани, які є заряд-селективними, не виявляють селек-
тивності щодо певних іонів. У той же час для відомих більш стабільних неорганічних мем-
бран не притаманна навіть зарядова селективність, що ускладнює їх використання в елек-
тромембранних процесах розділення. Як перспективні для селективного електромембран-
ного вилучення аніонних сполук Cr(VI) та F(I) розглянуто неорганічні мембрани і гранульо-
вані іоніти на основі селективних оксидних сполук, які характеризуються достатньо висо-
кою хімічною стабільністю у порівнянні з полімерними матеріалами, а також вибірковіс-
тю поглинання певних іонів. Показано, що перспективним напрямком у розвитку сучасних
методів розділення і селективного вилучення аніонів Cr(VI), F(I) є розробка композиці-
йних селективних мембран і іонообмінних сорбентів, які об’єднують переваги як хімічно
стабільної неорганічної матриці, так і селективного іоніту на основі відповідних сполук.
К л ю ч о в і с л о в а: композиційні мембрани, іонообмінні сорбенти, селективність,
електромембранні методи розділення, електродіаліз.
ВСТУП. Стрімкий розвиток промислового
виробництва, енергетики, сільського господарс-
тва та ріст народонаселення створюють в усьо-
му світі дефіцит прісної води та харчових про-
дуктів. Це приводить до збільшення обсягів
стічних вод, які, у свою чергу, негативно впли-
вають на навколишнє середовище. Тому акту-
альними є проблеми видалення токсичних до-
мішок із води техногенного походження, одер-
жання пом’якшеної, питної та високочистої води.
Найбільш поширеними на сьогодні є мем-
бранні методи розділення, а саме, електродіа-
ліз та мембранний електроліз. Проте широко-
масштабне впровадження у промисловість тех-
нологій, які включають електромембранні про-
цеси, обмежено низькою хімічною стабільніс-
тю відомих полімерних іонообмінних мембран,
особливо аніонообмінних, в агресивних середо-
вищах та при підвищених температурах. Окрім
того, відомі полімерні мембрани схильні аку-
мулювати органічні речовини, які зазвичай при-
сутні в розчинах. Тому постає питання заміни по-
© О.С.Руденко , 2019
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3 35
mailto:rudenkochemas@gmail.com
лімерних мембран на неорганічні, які є стійки-
ми до агресивних середовищ та високих тем-
ператур, але не виявляють зарядової селектив-
ності. Тому електромембранні процеси розді-
лення з використанням цих матеріалів є низь-
копродуктивними та енерговитратними. Рішен-
ням цієї проблеми є отримання іонообмінних
матеріалів, які позбавлені вказаних недоліків,
але будуть об’єднувати їх переваги. Для ство-
рення таких матеріалів застосовують нанотехно-
логії, що дозволяють отримувати наночастин-
ки активної складової та матеріали на їх осно-
ві, у тому числі й композиційні. В Інституті за-
гальної та неоргічної хімії ім. В.І.Вернадсько-
го НАН України розроблено методику отри-
мання неорганічних композиційних мембран,
модифікованих наночастинками неорганічного
іоніту на основі гідратованого діоксиду цирко-
нію (ГДЦ) та оксинітрату вісмуту (ОНВ). Було
знайдено, що модифікування макропористої ке-
рамічної матриці наночастинками неорганіч-
ного іоніту приводить до появи у неї заряд-
селективних властивостей, що дає можливість
використання отриманих матеріалів в електро-
мембранних процесах розділення [1].
Сполуки хрому і фтору в біосфері, воді
та їх вплив на організм людини
Сполуки хрому. Збагачення біосфери важки-
ми металами відбувається постійно в резуль-
таті вулканічної, магнітної та гідротермальної
активності. Але значно більшу роль відіграє тех-
ногенне забруднення, рівень якого з розвит-
ком промисловості зростає. Одним з найбільш
токсичних для біосфери елементів є хром, і по-
трапляння його в навколишнє середовище є
серйозним недоліком з точки зору екологічної
безпеки [1, 2].
Є різні джерела надходженння хрому в
довкілля. У вільному стані в природі хром не
зустрічається. Відомо 25 мінералів хрому, най-
важливіші з них — хромшпінеліди-хроміти
([(Fe,Mg)(Cr,Al)2O4]). Хром відрізняється ши-
рокою різноманітністю ступенів окислення і зда-
тністю утворювати комплексні іони. В природ-
них сполуках найчастіше він має ступені окис-
лення +3 і +6 [2].
Чужий біосфері токсичний елемент хром
поряд з іншими токсичними елементами вироб-
ляється в кількості тисяч та десятків тисяч тон
щорічно. В природних умовах у довкілля хром
потрапляє за рахунок вітрової ерозії та вулка-
нів (34 т на рік). Каустобіоліти є продуктами
біосфери минулих епох, а також акумулятора-
ми енергії, вуглецю. Поряд з цим вони акуму-
лювали і багато важких металів. Так, концен-
трація хрому в нафті складає 3000 мг/кг, вугіл-
лі — 200. Для порівняння у вулканічних поро-
дах його вміст становить 200 мг/кг.
Велика кількість хрому викидається тепло-
електростанціями, які працюють на бурому і
кам’яному вугіллі. Так, при виробництві енергії
на земну кору в радіусі 5 км потрапляє 24 кг/км
цього елемента. При спалюванні вугілля за рік
в навколишнє середовище надходить 2.11 т хро-
му. Головні антропогенні джерела викидів цьо-
го металу — заводи по виробництву сталі та
феросплавів (80 % від загального викиду), а
також підприємства, які спалюють нафту і ву-
гілля. Хром широко використовується в мета-
лургійній промисловості та може бути інди-
катором залізної і стальної індустрії. Хром по-
трапляє в грунт із шлаків феросфоризації сталі.
При цьому відбувається забруднення грунту
хромом, оскільки його кількість складає до
5000 мг/кг, частково у вигляді шлаків хром че-
рез труби потрапляє в атмосферу.
Хром також використовують в якості домі-
шок до сталі при виробництві електродів для
зварювання, металокераміки, трансформаторів.
У хімічній промисловості хроміт — головна си-
ровина при виробництві хроматів та дихрома-
тів для анілофарбових та лакофарбових підпри-
ємств. Значну кількість хрому застосовують як
складову дубильних розчинів в шкіряній про-
мисловості і консервантів деревини, виготов-
лення сірників, вибухових речовин, електрохімі-
чної обробки металів, піротехніці, фотографу-
ванні і т.д. Стічні води текстильної та шкіря-
ної промисловості містять дуже високі концент-
рації хрому. Отже, на сьогоднішній день спо-
луки хрому мають широку область використан-
ня у багатьох галузях промисловості. Серед
них найбільш отруйними є сполуки шестива-
О.С.Руденко
36 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3
лентного хрому. Їх застосовують у виробничих
і технологічних процесах і, як наслідок, вони
опиняються у відходах виробництва. Тому мож-
на зробити висновок, що хром як метал-за-
бруднювач знаходиться у повітрі, воді та
грунті [2, 3].
Хром у найбільшій кількості знаходить-
ся у гідросфері. Концентрація сполук хрому
в морській воді — 0,00005 мг/л, а в поверх-
невих водах — 10–2–10–3 мг/л. Але в ряді випа-
дків його максимальний вміст може склада-
ти до 0.112 мг/л, у водопровідній воді його
середня концентрація — 0.0023, максималь-
на — 0.079 мг/л. У питній воді ГДК Cr(VI)
0.05, а Cr(III) — 0.5,мг/л. Для наземних ди-
ких тварин питна вода з вмістом хрому 1.0 ,мг/л
є токсичною, для домашньої худоби — 0.5 мг/л.
Вміст хрому у водних джерелах може знач-
но збільшуватися в результаті потрапляння
стічних вод. Сполуки хрому в концентрації
0.1 мг/л згубно впливають на флору та фау-
ну водойм, гальмують процеси самоочистки,
а з концентрацією Cr(VI) 2–5 мг/л токсично
діють на мікрофлору та на установки біологі-
чної очистки. Із окремих сполук хрому най-
більш згубну дію проявляють хромати, дихро-
мати та хромовий ангідрид. У водоймах і ана-
еробних умовах Cr(VI) переходить у Cr(III),
малотоксичні сполуки якого випадають в осад.
В лужному середовищі осадження відбуває-
ться швидше, ця особливість використовує-
ться при очистці стічних вод від хрому [3].
Хром є необхідним елементом метаболі-
зму ссавців. В організмі людини знаходиться в
середньому 6 мг хрому. Добова потреба орга-
нізму людини в сполуках хрому — 50–200 мкг
на добу. Доросла людина споживає близько
52–78 мкг хрому щоденно [4, 5]. Але, не ди-
влячись на біологічну потребу в сполуках хро-
му, високі концентрації останнього є токсич-
ними. Причому токсичність сполук хрому за-
лежить від його валентності: найбільш токси-
чні сполуки Cr(VI), менш токсичні — Cr(III),
сполуки Cr(II) та металічний хром мало ток-
сичні. Отже, сполуки Сr(VI) виявляють на
організм людини загально отруйну, подраз-
ливу, алергічну, канцерогенну та мутагенну
дію. Незалежно від шляху потрапляння хро-
му в організм в першу чергу уражаються нир-
ки, порушується робота печінки, підшлунко-
вої залози, ЦНС, дихальної, імунної та ста-
тевої систем. ГДК хрому в продуктах харчу-
вання в мг/кг: хліб — 0.2, овочі — 0.2, фрук-
ти — 0.1, соки — 0.1 [4–6].
Сполуки фтору. Широке поширення роз-
чинних сполук фтору в породах і грунтах в Ук-
раїні зумовлює вміст фтору в підземних водах,
які використовуються для питного водопоста-
чання. Більш високий вміст фтору в деяких во-
доймах може бути результатом географічного
розташування чи техногенного забруднення. Так,
джерелом сполук фтору є результати діяльно-
сті промислових підприємств по виробництву
алюмінію, де в якості флюса застосовують крі-
оліт (Na3AlF6), та підприємства по виробниц-
тву фосфорних добрив, де сировиною є руди,
що містять сполуки фтору з відсотковим вміс-
том 3.5 % [7, 8].
Також його поширення зумовлене вико-
ристанням фтору в атомній промисловості при
синтезі гексафторурану, для фторування органі-
чних речовин, отримання високотемпературно-
го полум’я (3700 °С), фторування питної во-
ди, профілактики і лікування карієсу зубів.
Одним із показників якості питної води є
також вміст в ній сполук фтору. Результати
багатьох досліджень свідчать як про негатив-
ний, так і позитивний вплив фтору на організм
людини. Фтор є життєво необхідним елемен-
том для нормальної життєдіяльності органі-
зму. В організмі людини фтор, в основному, зна-
ходиться у вигляді фторапатиту Ca5F(PO4)3 в
емалі зубів. При недостатньому (менше 0.5 мг/л
в питній воді) потраплянні фтору в організм
розвивається карієс, а при надмірному (біль-
ше 1 мг/л) — фтор може викликати флюороз,
остеосаркому, здійснювати токсичний вплив
на центральну нервову, серцево-судинну систе-
ми, порушувати роботу нирок, печінки, щито-
видної залози. Згідно з вимогами ВОЗ, вміст
фтору в питній воді повинен знаходитися
в межах 0.5–1 мг/л. В Україні ГДК фтору у
воді — 0.7–15 мг/л, а кількість його в під-
земних водах в середньому складає 2.5–5.0
Композиційні матеріали на основі гідратованого діоксиду цирконію ...
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3 37
мг/л, в деяких областях, наприклад, Полта-
вській, досягає 12 мг/л, тому актуальною по-
стає проблема дефторування підземних і сті-
чних вод [7–10].
Методи очищення водних розчинів
від іонів Cr(VI) і F-
Методи вилучення іонів Cr(VI). У природ-
них водоймах, як правило, відбувається процес
природного самоочищення води. Однак він про-
ходить повільно. Поки промислові викиди бу-
ли низькі — водойми самі справлялися з очи-
щенням. Але з розвитком промисловості кіль-
кість викидів почала збільшуватися, тому ви-
никла необхідність знезаражувати, очищати сті-
чні води та утилізувати шкідливі домішки. Як
відомо, є декілька груп методів очистки води:
механічні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні.
Застосування того чи іншого методу в кожно-
му конкретному випадку визначається характе-
ром забруднення і ступенем шкідливості домі-
шок. У комплекс очисних споруд, як правило,
входять споруди механічної очистки. Залежно
від вимог ступеня очистки вони можуть до-
повнюватися спорудами біологічної або фізико-
хімічної очистки, а при більш високих вимо-
гах у склад споруд включаються обладнання
глибокої очистки.
З метою виконання вимог до ГДК хромо-
вмісні стічні води необхідно піддавати очистці
на локальних спорудах. На сьогоднішній день
для видалення трьох- та шестивалентного хро-
му в основному використовують хімічні та фі-
зико-хімічні методи очистки, такі як реагентна
обробка, взаємна нейтралізація, коагуляція, іо-
нообмінний та біологічний методи, а також мем-
бранні методи із застосуванням рідких і по-
лімерних мембран. Відомий спосіб видалення
хрому (VI) шляхом його адсорбції органіч-
ними аніонітами. Його недоліком є те, що оки-
сно-відновні процеси, які супроводжують вилу-
чення, знижують сорбційну ємність аніоніту. Ча-
стина хромат-аніонів відновлюється до трива-
лентного стану. В такому вигляді він сорбуєть-
ся аніонітом шляхом утворення хімічних зв’я-
зків у матриці полімеру. При вибірковій де-
сорбції сильними кислотами Cr(III) спостері-
гається швидке руйнування аніоніту. Заміна
хромату на дихромат супроводжується більш
сильною деструкцією аніоніту і посиленням
окисних процесів обмінних груп. Поряд з цим
висока вартість сорбентів обмежує викорис-
тання цього метода видалення хрому із вод-
них розчинів [11–14].
Найбільш близьким технічним рішенням
є видалення із води сполук хрому активова-
ним вугіллям. Але недоліком цього матеріалу
є те, що високий ступінь вилучення він прояв-
ляє в розчинах з приблизною концентрацією
Cr(VI) 0.05–0.5 мг/л, коли концентрація Cr
(VI) у стічних водах може бути на декілька по-
рядків вищою. Цей фактор значно знижує ефек-
тивність процесу адсорбції з використанням ак-
тивованого вугілля [15–22].
Методи вилучення йонів F – можна поді-
лити на декілька груп: осадження і співосад-
ження; сорбційні; іонообмінні; електрохімічні,
до яких відносять електрокоагуляцію та мем-
бранні методи першого покоління (електро-
діаліз, нанофільтрація, обернений осмос) [23].
Для методів осадження і співосадження в
якості реагентів використовуються солі кальцію,
магнію, алюмінію, феруму, фосфатні сполуки.
При цьому фтор вилучають із води або осад-
женням його у вигляді малорозчинних сполук
або сорбцією цих йонів на активних осадах від-
повідних гідроксидів. На ефективність вказа-
них методів впливають наступні фактори: хі-
мічна природа коагулянта, наявність додатко-
вих реагентів (вапно, гідросульфат натрію то-
що); рН середовища; концентрація F – у ви-
хідному розчині; необхідність включення дода-
ткових стадій обробки води (наприклад, попе-
редня обробка вапном); тривалість процесу. Ме-
тоди осадження дають змогу досягти ступеня
очистки до 80–98 -%.
До переваг цієї групи методів можна від-
нести дешевизну та доступність виконання, ви-
користання недефіцитних реагентів, до недо-
ліків — неможливість застосування при висо-
ких концентраціях фторидів (більше 10 мг/л),
що вимагає більшої кількості коагулянтів, а це,
в свою чергу, приводить до збільшення хло-
ридів і сульфатів у воді, небезпечні підвищен-
О.С.Руденко
38 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3
ня алюмінію у воді з урахуванням його нейро-
генної дії на організм людини, необхідність ре-
гулярного аналізу води, точне дозування реа-
гентів, строгий контроль рН, необхідність філь-
трації через різні сорбенти [22].
Адсорбційні та іонообмінні методи є до-
сить перспективними, базуються на використан-
ні фтор-селективних матеріалів як природного,
так і штучного походження. Так, широке викори-
стання в процесах дефторування отримали ак-
тивований оксид алюмінію, фосфатвмісні, глинис-
ті, магнезіальні сорбенти. Дослідження, які прово-
дяться останнім часом, присвячуються пошу-
кам нових, недорогих сорбційних матеріалів для
дефторування води. Пропонуються сорбенти на
основі титанілсульфату моногідрату, хітозану,
целюлози, бавовни, гранульованого корозійно не-
стійкого сплаву Al–Mg, латеритних руд, сполук
цирконію, оксидів алюмінію та заліза тощо [24].
Щодо іонообмінних методів, було прове-
дено порівняння ступеня вилучення фтору із
води при використанні наступних аніонообмін-
них смол: TulsionA-27, LewatitMIH-59, Deaceo-
diteFF-1P, AmberliteIRA-400. Встановлено, що
обмінна ємність у вказаному ряду збільшуєть-
ся зліва направо і складає відповідно 32, 96, 130,
232 мг F–/дм3. Вказані значення при наявності
в розчині сульфатів, карбонатів та інших аніо-
нів зменшуються. Процес іонного обміну ефек-
тивний при вихідній концентрації фториду
< 10 мг/дм3. Катіонообмінні смоли, які поперед-
ньо оброблені розчинами сульфату або окси-
хлориду алюмінію, також можуть бути викорис-
тані в якості дефторуючих матеріалів. Перевагою
даної групи методів є високий ступінь вилучен-
ня — 90–95 %. Недоліком є велика собівар-
тість процесу із-за високої вартості самого ма-
теріалу, його обробки, регенерації, необхідності
утилізації фтор-збагачених відходів, зниження
ефективності процесу при наявності конкурую-
чих аніонів, низьким значенням рН очищенної
води і забруднення її хлорид-аніонами [23].
У таблиці представлені результати дослід-
ження адсорбційного вилучення фтору з вод-
них розчинів. На ступінь вилучення фтору (α)
впливають наступні фактори: обмінна ємність
сорбенту, рН розчину, вихідна концентрація
фтору в розчині (CF−), попередня обробка сор-
бенту хімічними реагентами, наявність у розчи-
ні сторонніх домішок, швидкість потоку при ди-
намічному режимі очистки або час взаємодії
сорбенту і розчину при статичному режимі [24].
До переваг сорбційних методів відносить-
ся високий ступінь очистки і дешевизна мате-
ріалів, до недоліків — вузький діапазон оптима-
льного рН, при якому відбувається максималь-
не вилучення іонів F–; вплив на ступінь вилу-
чення сторонніх домішок; зміна фізико-хіміч-
них показників води (концентрації іонів Cl–,
Al3+, рН, лужності).
Мембранні методи широко використовую-
ться для систем водоочищення. Основні харак-
теристики мембранних процесів представлені
в роботах [25]. Електромембранні процеси (ЕМП)
належать до процесів рідкофазного розділен-
ня. За рахунок власних міжйонних взаємодій
може виникати рушійна сила іонного розді-
лення, яка набагато перевищує рушійну силу,
обумовлену тільки градієнтом концентрації. Але
таке розділення завжди обмежується ефектом
Доннана, а, з іншого боку, потік іонів, що ви-
никає, занадто малий для його використання
в промисловості. Але ці обмеження можна по-
долати під дією зовнішнього електричного по-
тенціалу. Застосовуючи достатній набір мемб-
ран та відповідний високий електричний потен-
ціал, можна видалити із розчину навіть залиш-
ки іонів, концентрація яких лежить поза дон-
нанівською рівновагою. Іонний потік у цьому
випадку обумовлений головним чином елект-
ричним переносом.
Композиційні матеріали на основі гідратованого діоксиду цирконію ...
Адсорбенти для очищення води від іонів F–
Сорбент Оптима-
льний рН
CF−,
мг/дм3 α, %
Активований оксид
алюмінію
5–6 1.0–1.2 95
Термоактивований
боксит
5.5–6.5 1–10 89
Трикальційфосфат 5–6 16 92–94
Гідроксилапатит 2–9 10–30 97–98
Монтморилоніт 2 5–10 94
Активоване вугілля 3–3.5 2.1 91
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3 39
Існує декілька основних ЕМП, які можуть
охопити широкий спектр задач, пов’язаних з очи-
сткою, виділенням, отриманням, розділенням різ-
них речовин. До них належать: мембранний еле-
ктроліз, електродіаліз (в тому числі з біполярни-
ми мембранами), електродеіонізація, електросор-
бція, електрогравітація (електроосадження), безпе-
рервний іонний обмін, електрофорез тощо [25].
Мембранний електроліз для отримання лу-
гу був вивчений у 1975 році японcькою фірмою
“Асахікемікл”. На сьогодні виробництво за ці-
єю технологією досягає 1300 тон на рік по гід-
роксиду натрію. Але є роботи [25, 26], в яких
розглянута можливість застосування методу
мембранного електролізу для очистки мінера-
лізованих вод.
Електродіаліз використовувався для очис-
тки води з вихідними концентраціями фтору 5,
10, 15 і 20 мг/дм3. Проведені дослідження і вста-
новленні оптимальні технологічні параметри
процесу свідчать про перспективність даного
методу при очищенні солоної води (до 5000 мг/дм3),
що містить 15 мг/дм3 фторид-аніонів. Цей ме-
тод дає можливість отримати воду з концентра-
цією розчинених речовин і фторидів відпові-
дно ≤ 600 та ≤ 1.5 мг/дм3. Схему електродіалі-
зної експериментальної установки представле-
но на рис. 1 [22].
Перевагами методу електродіалізу є висо-
кий ступінь вилучення; він не вимагає застосу-
вання хімічних реагентів; дозволяє використо-
вувати термічно та хімічно більш стійкі мемб-
рани, що робить можливим здійснювати про-
цес розділення при високих температурах і в
широкому діапазоні рН. Недоліки: концентра-
ційна поляризація, що призводить до осаджен-
ня солей на поверхню мембран і зменшує пері-
од їх використання; не дозволяє вилучати з роз-
чину незаряджені частинки. Застосування нано-
фільтрації для очистки підземних вод з вихід-
ною концентрацією солей 2035 мг/дм3 і фторидів
13.5 мг/л забезпечило зниження цих парамет-
рів відповідно до 230 та 0.7 мг/л і отримання пи-
тної води необхідної якості.
Електродеіонізація (ЕДІ) — це процес не-
перервної демінералізації води з використанням
іонообмінних смол, іонселективних мембран і
постійного електричного поля. Основною рушій-
ною силою процесу ЕДІ є різниця потенціалів
постійного електричного поля по обидві сторо-
ни мембранного каналу, заповненого іонообмін-
ною смолою. Саме різниця потенціалів забез-
печує перенос розчинених іонів із потоку води
через іонселективні мембрани і безперервну ре-
генерацію іоніту.
Електросорбція — процес, схожий до елек-
тродіалізу, але не є безперервним. Набір мемб-
ран для нього складається із ряду сплющених
мембранних мішків, причому одна сторона міш-
ка є катіонообмінною, а інша — аніонообмін-
ною. При подачі електричного струму катіони,
що містяться у вихідному розчині, який омиває
мішок, переходять в нього через катіонообмін-
ну сторону, а аніони, навпаки, — через аніонооб-
мінну. Розчини, що знаходяться по обидві сто-
рони мішка, збіднюються на іони, а розчин у се-
редині мішка концентрується, після чого мо-
же бути видалений із мембранних мішків шля-
хом зміни направлення постійного струму на
протилежний.
Безперервний іонний обмін. Для проведен-
ня процесу застосовують набір мембран, які є
тільки катіонообмінними або аніонообмінними.
О.С.Руденко
Рис. 1. Експериментальна установка: анодне відді-
лення (1); насос (2); електродіалізна комірка (3); ка-
тодне відділення (4); термостат (5); живильний ре-
зервуар (6); резервуар для вимірювання pH (7); рН-
метр (8); контейнер для відходів (9); джерело стру-
му (10); вольтметр (11); амперметр (12).
40 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3
Наприклад, нейтралізація цитрусового соку, як
правило, супроводжується безперервним замі-
щенням іона цитрату в необробленому соку на
гідроксильну групу із очищуючого розчину за
допомогою набору аніонообмінних мембран.
Використання нанофільтрації для очис-
тки підземних вод з вихідною концентрацією со-
лей 2035 мг/дм3 і фторидів 13.5 мг/л забезпе-
чило зниження цих параметрів відповідно до 230
та 0.7 мг/л і отримання питної води необхідної
якості. Перевагами нанофільтрації є: селектив-
не розділення йонів однакової валентності, що
не приводить до повного знесолювання води;
низькі експлуатаційні витрати та відносно де-
шеві мембранні матеріали з високим періодом
служби останніх. Недоліки цього методу: не за-
безпечує видалення невеликих органічних мо-
лекул та іонів металів (нижня межа — декілька
сотень дальтон).
Для очистки води з високим вмістом со-
лей (заліза, стронцію, нітратів, фторидів) та ви-
сокою твердістю найбільш вигідною є техноло-
гія оберненого осмосу, оскільки вона забезпе-
чує високий ступінь очистки. Основними фак-
торами, які впливають на ефективність дефто-
рування оберненого осмосу, є хімічний склад
(зокрема, вихідна концентрація фтору), рН, ви-
трати води, тиск, температура тощо. Так, було
досліджено вплив цих факторів на ступень ви-
лучення фторид-аніонів з водного розчину з ви-
хідною концентрацією 2.5–10 мг F–/л. В експе-
рименті використовувалась тришарова поліамі-
дна мембрана спіральної форми. При збільше-
нні тиску від 50 до 500 кПа ступінь очистки
зростав від 82 до 92.6,%. Збільшення витрат
очищуваної води від 6 до 24,л/год збільшує сту-
пінь очистки від 87 до 92.4,% внаслідок зме-
ншення концентраційної поляризації на повер-
хні мембран. Залежність ступеня вилучення F–
від рН у діапазоні 3.5–8 має яскраво вираже-
ний екстремальний характер з максимумом при
рН 7. При більш високих значеннях температу-
ри очищення погіршується через підвищен-
ня розчинності та інтенсивності дифузії. Та-
кож було відмічено залежність ефективності
оберненого осмосу від вихідної концентрації
фтору в розчині. Так, зі збільшенням почат-
кової концентрації F– в очищуваній воді від
2.5 до 10,мг/л, як і при використанні інших
методів дефторування, ефективність процесу
знижується. Тому видно, що максимальний сту-
пінь очистки, 90.5,%, досягається тільки при
підборі оптимальних параметрів процесу (тиск
0.2,МПа, рН 7, температура ≈ 30 °С, витрати
— 15 л/год, вихідна концентрація фтору —
2.1–4.9 мг/л). Переваги методу оберненого ос-
мосу: високий ступінь очистки не тільки фто-
рид-аніонів, але і різних неорганічних та ор-
ганічних речовин, пестицидів, мікроорганізмів;
одночасна дезинфекція води, відсутність хіміч-
них реагентів; робота в широкому діапазоні
рН; великий строк використання мембран; про-
стота проведення процесу при мінімальних
трудових ресурсах. Недоліки: повне знесолю-
вання води, що вимагає стабілізації очище-
ної води по рН та по вмісту ряду солей, ви-
сока вартість процесу [25–27].
У результаті аналізу відомих на сьогодні
методів дефторування води було встановлено,
що жоден з них не може бути універсальним.
Що підтверджується тим, що ні один з них не
має широкомасштабного користування в жод-
ній країні світу. Але, з іншого боку, будь-який
з них може забезпечити видалення фторид-ані-
онів із води до потрібного рівня, причому ефек-
тивність кожного метода визначається соціально-
географічними та екологічними умовами країни
та її економічними і технологічними можли-
востями [23, 24, 27].
Підвищення вибірковості іоно-
обмінних матеріалів шляхом створення
нанокомпозитів з селективними неорга-
нічними сполуками
Неорганічні іонообмінні матеріали на осно-
ві індивідуальних гідратованих оксидів. Стосов-
но електромембранних процесів актуальною є
задача вибіркового вилучення з розчину того
чи іншого компоненту. На жаль, іонообмінні
мембрани, призначені для цих процесів, не є се-
лективними до певних іонів. Відомі іонселекти-
вні мембрани, придатні лише для застосування
в іонселективних електродах — індикаторних
або вимірювальних з відносно високою специ-
Композиційні матеріали на основі гідратованого діоксиду цирконію ...
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3 41
фічністю до окремого іона або типу іонів [24].
Інтерес до неорганічних сорбентів і мемб-
ран зумовлений потребою в таких матеріалах,
які характеризуються високою термостабільні-
стю, стійкістю до впливу іонізуючого випромі-
нювання, легкістю регенерації, а також високою
селективністю до тих чи інших іонів. Серед та-
ких матеріалів важливе місце займають неор-
ганічні полімери на основі гідратованих діокси-
дів металів IV групи, наприклад, цирконію (на-
далі ГДЦ). Це зумовлено не тільки високою сор-
бційною ємністю (для сорбентів) вказаних мате-
ріалів, але і їх технологічністю (наприклад, мож-
ливість отримання у вигляді гранул, а не поро-
шків) [23, 25–27]. Крім того, гідратовані діокси-
ди представляють клас неорганічних матеріа-
лів, які поряд з катіонообмінними властивостя-
ми характеризуються також і аніонообмінними
залежно від кислотності розчину.
За даними рис. 2 [25], дифузія кислоти або
лугу через мембрану зумовлює аніоно- або
катіонообмінну здатність останньої. У випадку,
коли мембрана розділяє нейтральний і кислий
(лужний) розчини, функція мембрани визна-
чається останнім. Так, у кислому середовищі
здебільшого переносяться аніони, а в лужно-
му — Na+ в католіт.
В останні роки особлива увага приділяєть-
ся створенню нового типу іонообмінників —
нанокомпозиційних матеріалів, що містять нано-
частки іонообмінника з набором певних функ-
ціональних властивостей, введені в матрицю,
для якої ці властивості менш характерні. Так,
слід очікувати, що азотовмісні матеріали, зокре-
ма комплекси цирконію з фосфорнітрилхлори-
дом (далі ЦФНХ), будуть демонструвати знач-
ну селективність до іонів важких металів, фто-
ру, хрому в результаті утворення поверхневих
комплексних сполук. Також припускається, що
композиційні матеріали на основі гідратовано-
го діоксиду цирконію та оксинітрату вісмуту
(ОНВ) характеризуватимуться селективністю
до хромат та фторид-аніонів, причому в широ-
кому інтервалі рН [22, 26–28].
Композиційні мембрани (сорбенти) склада-
ються із двох або більше шарів різного функці-
онального призначення, причому ці шари мо-
жуть бути виготовлені окремо із різних мате-
ріалів, а потім з’єднані. В спрощеному варіанті
композиційні матеріали утворені з двох шарів:
тонкого (активного) і відносно товстого підтри-
муючого (підложки) з високою пористістю. Ба-
гато сучасних типів мембран є композиційни-
ми в широкому розумінні, оскільки більшість з
них армують волокнами, тканинами або нетка-
нинними матеріалами. Композиційні мембрани
широко використовуються в баромембранних
процесах (зворотній осмос, нано-, ультра- і мікро-
фільтрація), дифузійно-мембранних (первапо-
рація, мембранна дистиляція, газорозділення),
а також в електромембранних процесах (елек-
тродіаліз, мембранний електроліз). Важливою
перевагою композиційних мембран порівняно з
асиметричними (в яких макромолекули орієнто-
вані здебільшого в одному напрямку) є можли-
вість досягнення максимальної ефективності про-
цесу з їх участю при мінімальній товщині як
активного шару, так і мембрани в цілому [29–32].
Поширеним способом нанесення активно-
го шару на підложку є золь-гель метод [33–
36], що включає приготування золю, нанесен-
ня його на поверхню підкладки, гелеутворення
і термообробку. Золь є стійкою суспензією коло-
їдних частинок, а гель — агломерат цих частинок.
Гелеутворення відбувається безпосередньо в про-
цесі термообробки. Шляхом регулювання розмі-
О.С.Руденко
Рис. 2. Вихід за струмом Cr(VI) (1) та Na+ (2) як
функція pH розчину з приймаючої сторони мемб-
рани Al2O3–ZrO2–ГДЦ-4. Католіт — нейтральний
розчин, ССr = 2 моль⋅м–3, аноліт — розчин H2SO4 або
NaOH, або суміш Na2SO4 + H2SO4. i = 2 A⋅м–2, Q =
0.93 cм3⋅с–1, ω = 0.01 м⋅с–1.
42 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3
рів колоїдних частинок золю, умов гелеутворення
і термообробки можна цілеспрямовано формува-
ти шар із заданим розміром пор.
Неорганічні іонообмінні матеріали на осно-
ві складних гідратованих оксидів. Сорбцію і рух-
ливість іонів Cr(VI) у подвійних оксигідратах
на основі оксиду Al досліджували автори робіт
[31, 37]. Синтез індивідуального Al2O3⋅nH2O*
та бінарних оксигідратів складу Zr1–хAlxOy⋅
nH2O*, Zr1–хAlxOy⋅nH2O**, Sn1–хAlxOy⋅nH2O,
Ti1–хAlxOy⋅nH2O було проведено методом золь–
гель синтезу через стадію гелеутворення з об-
робкою модифікуючим реагентом. Вибір скла-
ду бінарних оксигідратів був зроблений на під-
ставі припущення про те, що поєднання в од-
ному матеріалі оксигідратів з різними кисло-
то-основними властивостями викличе зміну сор-
бційних властивостей отриманих матеріалів
(перш за все, зміщенню рНТНЗ в основну об-
ласть). Досліджено кінетику сорбції іонів Cr(VI)
оксигідратними сорбентами з лужних і кислих
розчинів. Час досягання величини сорбції, що
становить половину граничної, системою сор-
бент–розчин хромату становить від 2 до 7 хви-
лин. Виявлено, що спостерігається значне по-
кращення кінетичних характеристик оксигід-
ратних сорбентів по відношенню до Cr(VI)
(CrO4
– при рН 2.5 та Cr2O7
– при рН 10.5), яке
пов’язано, ймовірно, з розмірами іонів, що іс-
нують у розчині, це і приводить до підвищен-
ня коефіцієнтів дифузії для іонів Cr(VI). Зна-
йдено, що для всіх вивчених бінарних окси-
гідратів величина коефіцієнта дифузії Cr(VI)
знаходиться в інтервалі 0.1–0.3⋅10–11 м2⋅с–1., а
рухливості адсорбованих іонів Cr(VI) для бі-
нарних оксигідратів, розрахованих з кінетич-
них даних u
_
1 та значень питомої електропро-
відності u
_
1I, досить добре корелюють [31, 37].
Статтю [37] присвячено аналізу головних
чинників впливу на вибірковість і кінетику по-
глинання кисеньвмісних аніонів (хромат-, арсе-
нат-аніони) і гідратостворюючих катіонів важ-
ких металів (мідь, кадмій, свинець, стронцій) гі-
дратованими оксидами складу M(1)xM(2)1–xOy⋅
nH2O, де M(1) — Zr, Ti, Sn; M(2) — Mn, Al. На-
ведено підсумкові дані з величин коефіцієнта
розподілу і коефіцієнта дифузії іонів, розрахо-
ваних з ізотерм сорбції і кінетичних залежнос-
тей, для індивідуальних і модифікованих окси-
дів цирконію, титану, стануму. При співставлен-
ні отриманих величин з властивостями повер-
хні (заряд, пориста структура, вміст води) скла-
дних гідратованих оксидів знайдено, що у ви-
падку створення просторової сітки гідрогелю
за рахунок зв’язків місткового типу M(1)–O–
M(1), M(1)–O–M(2) можливе досягнення вели-
чин коефіцієнта дифузії і рухливості вибірко-
во сорбованих іонів, на два порядки вищих за
такі ж у кристалічних структурах.
Неорганічні іонообмінні матеріали на ос-
нові гідратованого діоксиду цирконію та окси-
нітрату вісмуту. Отримання нових неоргані-
чних композиційних матеріалів (мембран і сор-
бентів) на основi гiдратованого дiоксиду цир-
конiю (ГДЦ) та основного оксинiтрату вiсмуту
(ОНВ) досліджено у роботах [38, 39]. Синтез
нанокомпозитiв ГДЦ–ОНВ здiйснювали шля-
хом приготування суспензiї ОНВ у золi ГДЦ
з подальшим її ультразвуковим активуванням
(для подрiбнення частинок ОНВ та їх рiвно-
мiрному розподiленнi в об’ємi золю) впродовж
різного періоду часу (1, 3, 5, 10, 15 хв). Після
цього проводили термообробку зразків. Таким
чином були отриманi зразки композитiв з рiз-
ним спiввiдношенням Zr : Bi у виглядi склопо-
дiбних гранул нанокомпозита розмiром 0.1–1
мм. Авторами були дослiджені характеристи-
ки пористої структури отриманих мембран (рис.
3) та їх фiзико-хiмiчні властивості методами
термiчної десорбцiї азоту, IЧ-спектроскопiї та
термогравiметрiї. Визначено, що отримані ма-
теріали не є простими механiчними сумiша-
ми, а мiкропористi нанокомпозицiйнi мате-
Рис. 3. ТЕМ-мiкрофотографiї зразкiв ОНВ (а), ГДЦ
(б) та нанокомпозиту ГДЦ–ОНВ при ультразвуковій
активацiї впродовж 10 хв (в).
а б в
Композиційні матеріали на основі гідратованого діоксиду цирконію ...
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3 43
рiали з розвинутою поверхнею i значною се-
лективнiстю відносно iонiв Cr(VI).
У роботах [28, 39] наведені результати до-
слідженння електропереносу аніонів Cr(VI) че-
рез композиційні мембрани, модифіковані нано-
композитом гідратованого діоксиду цирконію
та оксинітрату вісмуту. Було встановлено, що
введення іонітів у пори керамічної матриці при-
водить до появи у них зарядової селективно-
сті, яка виявляється навіть у висококонцентро-
ваних розчинах. Визначено оптимальний вміст
модифікаторa у порах мембрани, при якому
числа переносу цих іонів при електродіалізі ви-
сококонцентрованого багатокомпонентного роз-
чину досягають 0.97.
Результати дослідження селективності мо-
дифікованих мембран на основі гідратованого
діоксиду цирконію та оксинітрату до F– на-
ведено в роботі [26].
Представлені результати дослідження заря-
дової селективності мембран по відношенню до
Cl– і F– потенціометричним методом. Знайдені
умови синтезу мембран з оптимальними поєднан-
ням кінетичних та селективних характеристик.
Залежність потенціометричних чисел перено-
су для F– і Cl– від співвідношення опорів роз-
чинів вказує на селективність композиційних
мембран по відношенню до фторид-аніонів [27].
ВИСНОВКИ. Запропоновано метод надан-
ня керамічним мембранам зарядової селектив-
ності і вибірковості щодо іонів Cr(VI) та F–
шляхом модифікування неорганічної мембра-
ни наночастинками селективного іоніту на ос-
нові гідратованого діоксину цирконію та окси-
нітрату вісмуту. Вивчено шляхи регулювання
їх пористої структури на нано- та мікрорівнях.
На відміну від відомих, метод полягає у форму-
ванні в порах мембран активного шару наноком-
позиту гідратованого діоксиду цирконію та ок-
синітрату вісмуту при збереженні його іонооб-
мінної спроможності. Показано, що виникнення
зарядселективних властивостей мембран зумов-
лено блокуванням макропор матриці агрегатами
наночастинок композиту ГДЦ–ОНВ та вели-
кими частинками, розмір яких є співставленим
із розміром агрегатів (46 нм). Наявність нано-
пор обумовлює зарядову селективність мемб-
ран, а макропор — значну електропровідність ком-
позиційних мембран.
При зіставленні концентрації протиіонів у
мембрані, розрахованих з використанням вели-
чин їх чисел переносу, електропровідності твер-
дої фази і коефіцієнту дифузії електроліту, а
також із застосуванням рівняння Доннана, зна-
йдено, що розмір пор, що визначають зарядо-
ву селективність, знаходиться в нанорозмірно-
му діапазоні. Це підтверджує теоретично роз-
раховані, а також дані порометричних вимірю-
вань. Досліджено можливість практичного ви-
користання неорганічних композиційних мемб-
ран для регенерації хромового електроліту в
режимі дограничного струму. У випадку одно-
разово модифікованої мембрани вихід за стру-
мом аніонів Cr(VI) становить 15 %, це у 10 ра-
зів вище, ніж у випадку немодифікованої мемб-
рани. Хоча ідеальна селективність в цьому ви-
падку не досягається, отримані результати свід-
чать про те, що при більшому вмісті нноком-
позиту у матриці може бути досягнена значно
вища продуктивність процесу електродіалізу.
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ
ГИДРАТИРОВАННОГО ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ
ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АНИОНОВ Cr(VI) И F(I) ИЗ
ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
А.С.Руденко*
Институт общей и неорганической химии им.
В.И.Вернадского НАН Украины, просп. Акаде-
О.С.Руденко
Рис. 4. Залежність співвідношення чисел переносу
F– і Cl– від співвідношення питомих опорів розчи-
нів HF і HCl. Мембрани містили ГДЦ–ОНВ (1)
та ГДЦ (2).
44 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3
мика Палладин, 32/34, Киев, 03142, Украина.
* e-mail: rudenkochemas@gmail.com
Обзор посвящен проблеме техногенного за-
грязнения водного бассейна токсичными соедине-
ниями, в частности анионными соединениями Cr
(VI) и F(I), а также техническим и научным пу-
тям ее решения. Рассмотрены источники попада-
ния соединений хрома и фтора в окружающую
среду, их значение для жизнедеятельности живых
организмов. Проанализированы содержание сое-
динений хрома и фтора в различных объектах ок-
ружающей среды, особое внимание уделено их
концентрации в различных объектах. Рассмотре-
ны перспективы методов электромембранной тех-
нологии: электродиализа, мембранного электро-
лиза и электродеионизации, которая сочетает ион-
ный обмен и электродиализ. Широкое использо-
вание указанных процессов сдерживается, преж-
де всего, низкой химической и термической ста-
бильностью органических полимерных мембран
и их склонностью к аккумулированию органиче-
ских примесей. Кроме того, сильнокислотные ио-
ниты и мембраны, являющиеся заряд-селектив-
ными, не проявляют селективности в отношении
определенных ионов. В то же время для извест-
ных более стабильных неорганических мембран
не присуща даже зарядовая селективность, что за-
трудняет их использование в электромембранных
процессах разделения. Как перспективные для
селективного электромембранного извлечения
анионных соединений Cr(VI) и F(I) рассмотрены
неорганические мембраны и гранулированные
иониты на основе селективных оксидных соеди-
нений, характеризующихся достаточно высокой
химической стабильностью по сравнению с по-
лимерными материалами, а также избиратель-
ностью поглощения определенных ионов. Пока-
зано, что перспективным направлением в разви-
тии современных методов разделения и селекти-
вного извлечения анионов Cr(VI), F(I) является
разработка композиционных селективных мемб-
ран и ионообменных сорбентов, которые объеди-
няют преимущества как химически стабильной
неорганической матрицы, так и селективного ио-
нита на основе соответствующих соединений.
К л ю ч е в ы е с л о в а: композиционные мем-
браны, ионообменные сорбенты, селективность,
электромембранные методы разделения, элект-
родиализ.
COMPOSITE MATERIALS BASED ON HYDROGEN
DIOXIDE WITH CIRCONIA FOR THE DISPOSAL OF
ANIONES Cr(VI) AND F(I) FROM WATER SOLU-
TIONS
O.S.Rudenko*
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic
Chemistry of the National Academy of Sciences
of Ukraine, 32/34 Academic Palladin Avenue,
Kyev, 03142, Ukraine
* e-mail: rudenkochemas@gmail.com
The review is devoted to the problem of technoge-
nic pollution of a water environment by toxic compo-
unds, in particular, anionic compounds Cr(VI) and F(I),
as well as technical and scientific ways to solve the
problem. The sources of chromium and fluoride com-
pounds entering the environment, their significance
for the vital activity of living organisms, including
the effect on human health, are considered. The content
of chromium and fluorine compounds in various en-
vironmental objects was analyzed; special attention
was paid to the concentration of these compounds
in various water objects (rivers, seas, lakes, ground-
water, drinking water, etc.). From existing methods for
removing compounds of fluorine and chromium from
aqueous solutions а reagent treatment, mutual neutra-
lization, biological, ion exchange and membrane
methodsare reviewed. The prospects of methods of
electro-membrane technology are considered: elect-
rodialysis, membrane electrolysis, as well as electro-
deionization, which combines ion exchange and elec-
trodialysis. The widespread use of these processes is
estrained, first of all, by the low chemical and ther-
mal stability of organic polymer membranes and the-
ir propensity to accumulate organic impurities. In ad-
dition, strongly acidic ion exchangers and membra-
nes that are charge-selective do not exhibit selectivi-
ty with respect to certain ions. At the same time, for
even better known inorganic membranes, even the
charge selectivity is not inherent, which makes it dif-
ficult to use them in electromembrane separation ro-
cesses. Inorganic membranes and granulated ion
exchangers on the basis of selective oxide compounds
characterized by sufficiently high chemical stability
compared with polymeric materials, as well as the se-
lectivity of the absorption of certain ions, are onside-
red as promising for selective electromembrane ext-
raction of anionic compounds Cr(VI) and F(I). It is
shown that the perspective direction in the develop-
ment of modern methods of separation and selective
extractionT of anions Cr(VI), F(I) is the develop-
ment of composite selective membranes and ion ex-
change sorbents that combine the advantages of both
a chemically stable inorganic matrix and selective ion
exchangers based on the corresponding compounds.
Композиційні матеріали на основі гідратованого діоксиду цирконію ...
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3 45
mailto:rudenkochemas@gmail.com
mailto:rudenkochemas@gmail.com
K e y w o r d s: composite membranes, ion-exchange
sorbents, selectivity, electromembrane methods of
separation, electrodialysis.
ЛІТЕРАТУРА
1. Dzyazko Yu.S., Volfkovich Yu.M., Sosenkin V.E. et
al. Composite inorganic membranes containing
nanoparticles of hydrated zirconium dioxide for
electrodialytic separation // Nanoscale Res. Lett.
-2014. -9, № 1. -P. 271–282.
2. Мамырбаев А.А. Токсикология хрома и его
соединений, монография. -Актобе, 2012.
3. Бессонова В.П., Иванченко О.Е. Хром в окру-
жающей среде // Питання біоіндикації та еко-
логії. -Вип. 16, № 1. -С. 13–29.
4. Salnikow K., Zhitkovich A. Genetic and Epigene-
tic Mechanisms in Metal Carcinogenesis and Co-
carcinogenesis: Nickel, Arsenic, and Chromium //
Chem. Res. Toxicol. -2008. -21. -P. 28–44.
5. Миралиева С.А., Кубалова Л.М. Биологическая
роль хрома // Совр. наукоемкие технологии.
-2014. -№ 7 (2). -С. 91–91.
6. Vincent J.B. Chromium: Physiology. Encyclope-
dia of Food and Health. -2016. -P. 108–113.
7. Донских И.В. Влияние фтора и его соединений
на здоровье населения (обзор данных литера-
туры) // Acta Biomedica Scientifica. -2013. -№
3–2. -С. 179–185.
8. Barbier O., Arreola-Mendoza L., Del Razo L.M.
Molecular mechanisms of fluoride toxicity. Che-
mico-biological interactions. -2010. -188. -Р.
319–333.
9. Clifton M. Carey Focus on Fluorides: Update on
the Use of Fluoride for the Prevention of Dental
Caries. // J. Evidence Based Dental Practice. -
2014. -14. -P. 95–102.
10. Тригуб В.І. Закономірності поширення фтору
у навколишньому середовищі. Геополитика и
экогеодинамика регионов. -2014. -10, № 1. -С.
231–238.
11. Карманов А., Полина И. Технология очистки
сточных вод. -ЛитРес, 2018.
12. Нистратов А.В., Клушин В.Н., Ерофеева В.Б.
Разработка процесса очистки от хрома (VI)
сточных вод гальванического производства
активным углём на торфополимерной основе
// Успехи в химии и хим. технол .-2012. -№ 10
(139). -С. 94–98.
13. Селиванова Н.В., Трифонова Т.А., Ширкин Л.А.
Утилизация отходов гальванического произво-
дства // Изв. Самар. науч. центра РАН. -2011.
-№ 1–8. -С. 2085–2088.
14. Валинурова Э.Р., Гимаева А.Р., Кудашева Ф.Х.
Исследование процесса сорбции ионов хрома
(ІІІ) и хрома (VІ) из воды активированными уг-
леродными адсорбентами // Вестн. Башкирск.
ун-та. -2009. -№ 2. -С. 385–388.
15. Тураев Д.Ю. Извлечение катионов тяжелых
металлов из кислых растворов, содержащих
сильные окислители // Успехи в химии и хим.
технол. -2010. -№ 9 (114). -С. 11–16.
16. Kumbasar R.A. Selective separation of chromium
(VI) from acidic solutions containing various
metal ions through emulsion liquid membrane
using trioctylamine as extractant // Separ. Purif.
Technol. -2008. -64, № 1. -Р. 56–62.
17. Kozlowski C.A., Walkowiak W. Removal of
chromium (VI) from aqueous solutions by
polymer inclusion membranes // Water Research.
-2002. -36, № 19. -Р. 4870–4876.
18. Sadyrbaeva T.Zh. Removal of chromium (VI)
from aqueous solutions using a novel hybrid liq-
uid membrane—electrodialysis process // Chem.
Eng.Proc.:Process Intensification. -2016. -99. -P.
183–191.
19. Kozlowskia Cezary A., Walkowiak W. Removal of
chromium (VI) from aqueous solutions by po-
lymer inclusion membranes // Water Research.
-2002. -36, № 19. -P. 4870–4876.
20. Senol A. Amine extraction of chromium (VI) from
aqueous acidic solutions // Separ. Purif. Techol.
-2004. -36, № 1. -P. 63–75.
21. Saha B., Gill R.J., Bailey D.G et al. Sorption of
Cr(VI) from aqueous solution by Amberlite
XAD-7 resin impregnated with Aliquat 336 //
React. Funct. Polym. -2004. -60. -P. 223–244.
22. Dzyazko Yu.S., Mahmoud A., Lapicque F., Be-
lyakov V.N. Cr(VI) transport through ceramic ion-
exchange membranes for treatment of industrial
wastewaters // J. Appl. Electrochem. -2007. -37,
№ 2. -Р. 209–217.
23. Коландо Л.И., Сердюк Ю.А. Способ глубокой
очистки питьевых и сточных вод от фтора //
Экол. системы и приборы. -2006. -№ 1. -С. 50.
24. Шарипов Т.В., Мустафин А.Г. Утилизация
фторсодержащих сточных вод производства
кремнефтористого натрия // Вестн. Башкир.
ун-та. -2010. -15, № 1. -С. 38–41.
25. Dzyazko Yu.S, Vasilyuk S.L., Rozhdestvenskaya
L.M. et al. Electro-deionization of Cr(VI)-Con-
taining Solution. Part II: Chromium transport
through inorganic ion-exchanger and composite
ceramic membrane // Chem. Eng. Commun.
-2008. -196, № 1(2). -Р. 22–38.
26. Dzyazko Yu.S., Rozhdestvenskaya L.M., Vasilyuk
S.L. et al. Electro-deionization of Cr(VI)-contai-
ning solution. Part I: chromium transport through
granulated inorganic ion-exchanger // Ibid. -2008.
-196, № 1(2). -Р. 3–21.
27. Руденко А.С., Дзязько Ю.С., Беляков В.Н. и др.
Неорганические мембраны, модифицирован-
ные нанокомпозитом гидратированного диок-
сида циркония и оксинитрата висмута для
селективного извлечения ионов F- из водных
О.С.Руденко
46 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3
растворов // Ученые записки Таврического
национ. ун-та им. В.И.Вернадского. -2011. -24
(63), № 3. -С. 172–175.
28. Condor S., Larbot A., Younssi S.A., Persin M. Use
of ultra- and nanofiltration ceramic membranes
for desalination // Desalination. -2004. -168. -P.
207–213.
29. Куделко Е.O., Мальцева Т.В., Беляков В.Н.
Анионообменные свойства оксигидратов соста-
ва MxAl1–xOy⋅nH2O, М – Zr, Ti, Sn // Укр. хим.
журн. -2012. -78, № 1. -С. 6–11.
30. Мальцева Т.В. Вплив введення оксидів мар-
ганцю і алюмінію до складу оксигідратів цир-
конію, титану, стануму на вибірковість і кі-
нетику сорбції кисень-вмісних іонів // Укр.
хим. журн. -2018. -84, № 8. -С. 84–90.
31. Рождественська Л.М., Дзязько Ю.С., Руденко
О.С. та ін. Нові селективні нанокомпозиційні
матеріали на основі гідратованого діоксиду
цирконію та основного оксонітрату вісмуту //
Доп. НАН України. -2013. -№ 8. -С. 135–140.
32. Dzyazko Yu.S., Volfkovich Yu.M. et al. Composite
inorganic membranes containing nanoparticles
of hydrated zirconium dioxide for electrodialy-
tic separation // Nanoscale Res. Lett. -2014. -9,
№ 1. -P. 271–282.
33. Кравченко Т.А., Калиничев А.И., Полянский Л.Н.,
Конев Д.В. Нанокомпозиты металл–ионооб-
менник. -М.: Наука, 2009.
34. Gestel T.V., Vandecasteele C., Buekenhoudt A. et
al. Alumina and titania multilayer membranes for
nanofiltration: preparation, characterization and
chemical stability // J. Memr. Sci. -2002. -207, №
1. -P. 73–89.
35. Аверин И.А. Особенности синтеза и исследова-
ния нанокомпозитных пленок, полученных
методом золь–гель технологии // Изв. высш.
учеб. заведений. Поволжский регион. Физ.-мат.
науки. -2012. -2. -С. 155–162.
36. Tanaka Yo. Ion-Exchange Membranes. Fundu-
mentals and Applications. -Amsterdam: Elsevier,
2007.
37. Maltseva T. V., Kudelko E.O., Belyakov V.N.
Adsorption of Cu(II), Cd(II), Pb(II), Cr(VI) by
double hydroxides on the basis of Al oxide and
Zr, Sn, and Ti oxides // Russian J. Phys. Chem. A.
-2009. -83, № 13. -Р. 2336–2339.
38. Дзязько Ю.С., Руденко А.С., Юхин Ю.М и др.
Неорганические мембраны, модифицирован-
ные нанокомпозитом гидратированного диок-
сида циркония и оксинитрата висмута // Укр.
хим. журн. -2012. -78, № 6. -C. 67–72.
39. Dzyazko Yu.S., Rudenko A.S., Yukhin Yu.M. et al.
Modification of ceramic membranes with inorga-
nic sorbents. Application to electrodialytic reco-
very of Cr(VI) anions from multicomponent solu-
tion // Desalination. -2014. -342. -P. 43–51.
REFERENCES
1. Dzyazko Yu.S., Volfkovich Yu.M., Sosenkin V.E.,
Nikolskaya N.F., Gomza Yu.P. Composite inorga-
nic membranes containing nanoparticles of hyd-
rated zirconium dioxide for electrodialytic separa-
tion. Nanoscale Research Letters. 2014. 9 (1): 271.
2. Mamyrbaev A.A. Toxicology of chromium and
its compounds. (Aktober, 2012).
3. Bessonova V.P., Ivanchenko O.E. Chromium in
the environment. Nutrition bioindikatsii and eco-
logy. 2011. 16 (1): 13.
4. Salnikow K., Zhitkovich A. Genetic and Epigene-
tic Mechanisms in Metal Carcinogenesis and
Cocarcinogenesis: Nickel, Arsenic, and
Chromium. Chem. Res. Toxicol. 2008. 21: 28.
5. Miralieva S.A., Kubalova L.M. The biological
role of chromium. Sovrem. high technology.
2014. 2 (7): 91.
6. Vincent J.B. Chromium: Physiology. Encyclope-
dia of Food and Health. 2016. 108.
7. Donskikh I.V. The influence of fluorine and its
compounds on people’s health (literature review).
Acta Biomedica Scientifica. 2013. 3–2: 179.
8. Barbier O., Arreola-Mendoza L., Del Razo L.M.
Molecular mechanisms of fluoride toxicity.
Chemico-biological interactions. 2010. 188: 319.
9. Clifton M. Carey Focus on Fluorides: Update on
the Use of Fluoride for the Prevention of Dental
Caries. Journal of Evidence Based Dental Practi-
ce. 2014. 14: 95.
10. Trigub V.I. Patterns of distribution of fluorine in
the environment. Geopolitics and eco-geodyna-
mics of the regions. 2014. 10 (1): 231.
11. Karmanov A., Polina I. Wastewater treatment
technology. (LitRes, 2018).
12. Nistratov A.V., Klushin V.N., Erofeeva V.B.
Development of the Chromium (VI) Wastewater
Treatment Process of Electroplating Production
of Active Carbon on a Peat-Polymer Base. Advan-
ces in Chemistry and Chem. tehnol. 2012. 139
(10): 94.
13. Selivanova N. V., Trifonova T. A., Shirkin L.A.
Utilization of electroplating waste. Izv. Samar.
Scientific Center of RAS. 2011. (1–8): 2085.
14. Valinurova E.R., Gimaeva A.R., Kudasheva
F.Kh. Investigation of the Sorption Process of
Chromium (III) and Chromium (VI) Ions from
Water by Activated Carbon Adsorbents, Vestn.
Bashkir. un-that. 2009. (2): 385.
15. Turaev D.Yu. Extraction of heavy metal cations
from acidic solutions containing strong oxidizing
agents. Advances in chemistry and chemical.
tehnol. 2010. 114 (9): 11.
16. Kumbasar R.A. Selective separation of chromium
(VI) from acidic solutions containing various
metal ions through emulsion liquid membrane
Композиційні матеріали на основі гідратованого діоксиду цирконію ...
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3 47
using trioctylamine as extractant. Separ. Purif.
Technol. 2008. 64 (1): 56.
17. Kozlowski C.A., Walkowiak W. Removal of chro-
mium (VI) from aqueous solutions by polymer
inclusion membranes. Water Research. 2002. 36
(19): 4870.
18. Sadyrbaeva T.Zh. Removal of chromium (VI)
from aqueous solutions using a novel hybrid liq-
uid membrane—electrodialysis process. Chemi-
cal Engineering and Processing: Process Inten-
sification. 2016. 99: 183
19. Kozlowskia Cezary A., Walkowiak W. Removal
of chromium (VI) from aqueous solutions by
polymer inclusion membranes. Water Research.
2002. 36 (19): 4870.
20. Senol A. Amine extraction of chromium (VI) from
aqueous acidic solutions. Separ. Purif. Techol.
2004. 36 (1): 63.
21. Saha B., Gill R.J., Bailey D.G., Kabay N., Arda M.
Sorption of Cr(VI) from aqueous solution by
Amberlite XAD-7 resin impregnated with Aliquat
336. React. Funct. Polym. 2004. 60: 223.
22. Dzyazko Yu.S., Mahmoud A., Lapicque F., Be-
lyakov V.N. Cr(VI) transport through ceramic ion-
exchange membranes for treatment of industrial
wastewaters. J. Appl. Electrochem. 2007. 37 (2): 209.
23. Kolando L.I., Serdyuk Yu.A. Method of deep
purification of drinking and waste waters from
fluorine. Ecol. systems and devices. 2006. (1): 50.
24. Sharipov T.V., Mustafin A.G. Disposal of fluori-
ne-containing wastewater of sodium silicofluori-
de production. Vestn. Bashkir. un-that. 2010. 15
(1): 38.
25. Dzyazko Yu.S., Vasilyuk S.L., Rozhdestvenska-
ya L.M., Belyakov V.N., Stefanyak N.V., Kabay N.,
Yuksel M., Arar O., Yuksel U. Electro-deioniza-
tion of Cr (VI)-Containing Solution. Part II:
Chromium transport through inorganic ion-ex-
changer and composite ceramic membrane. Che-
mical Engineering Communications. 2008. 196
(1(2)): 22.
26. Dzyazko Yu.S., Rozhdestvenskaya L.M., Vasi-
lyuk S.L., Belyakov V.N., Kabay N., Yuksel M.,
Yuksel U. Electro-deionization of Cr(VI)-contai-
ning solution. Part I: chromium transport through
granulated inorganic ion-exchanger. Chemical
Engineering Communications. 2008. 196 (1(2)): 3.
27. Rudenko A.S., Dzyazko Yu.S., Belyakov V.N,
Tsyba N.N., Yukhin Yu.M. Inorganic membranes
modified with nanocomposite of hydrated zirco-
nium dioxide and bismuth oxynitrate for selective
extraction of ions F- from aqueous solutions. Uche-
nye zapiski Tavricheskogo Natsionalnogo Uni-
versiteta im. V.I.Vernadsky. 2011. 24 (63) (3): 172.
28. Condor S., Larbot A., Younssi S.A., Persin M.
Use of ultra- and nanofiltration ceramic membra-
nes for desalination. Desalination. 2004. 168: 207.
29. Kudelko E.O., Maltseva T.V., Belyakov V.N.
Anion-exchange properties of oxyhydrates of the
composition MxAl1–xOy⋅nH2O, M – Zr, Ti, Sn.
Ukrainian Chemistry Journal. 2012. 78 (1): 6.
30. Maltseva T.V. Influencing the introduction of
oxides of manganese and aluminum to the ware-
house of oxigides in zirconium, titanium, and the
standard on vibration and potassium sorption of
vigilant ions. Ukrainian Chemistry Journal.
2018. 84 (8): 84.
31. Rozhdestvenska L.M., Dzyazko Yu.S., Rudenko
O.S., Zheleznova L.I., Belyakov V.M. New selec-
tive nanocomposite materials on the basis of
zirconium and zirconium and basic oxonite carb-
on oxide. Add. NAS of Ukraine. 2013. (8): 135.
32. Dzyazko Yu.S., Volfkovich Yu.M., Sosenkin
V.E., Nikolskaya N.F., Gomza Yu.P. Composite
inorganic membranes containing nanoparticles
of separation. Nanoscale Research Letters. 2014.
9 (1): 271.
33. Kravchenko T.A., Kalinichev A.I., Polyansky
L.N., Konev D.V. Metal-ion exchanger nanocom-
posites. (Moscow: Science, 2009).
34. Gestel T.V., Vandecasteele C., Buekenhoudt A.,
Dotremont C., Luyten J., Leysen R., Bruggen B.V.,
Maes C. Alumina and titania multilayer membra-
nes for nanofiltration: preparation, characteriza-
tion and chemical stability. J. Memr. Sci. 2002.
207 (1): 73.
35. Averin I.A. Features of the synthesis and study of
nanocomposite films obtained by the sol–gel tech-
nology. Izv. higher studies. institutions. Volga
region. Phys.-mat. Science. 2012. 2: 155.
36. Tanaka Yo. Ion-Exchange Membranes. Fundumen-
tals and Applications. (Amsterdam: Elsevier, 2007).
37. Maltseva T.V., Kudelko E.O., Belyakov V.N.
Adsorption of Cu(II), Cd(II), Pb(II), Cr(VI) by
double hydroxides on the basis of Al oxide and
Zr, Sn, and Ti oxides. Russian Journal of Physi-
cal Chemistry A. 2009. 83 (13): 2336.
38. Dzyazko Yu.S., Rudenko A.S., Yukhin Yu.M.,
Tsyba N.N., Belyakov V.N. Inorganic membra-
nes modified with nanocomposite of hydrated
zirconia and bismuth oxynitrate. Ukrainian
Chemistry Journal. 2012. 78 (6): 67.
39. Dzyazko Yu.S., Rudenko A.S., Yukhin Yu.M.,
Palchik A.V., Belyakov V.N. Modification of
ceramic membranes with inorganic sorbents. Ap-
plication to electrodialytic recovery of Cr(VI)
anions from multicomponent solution. Desali-
nation. 2014. 342: 43.
Надійшла 10.04.2019
О.С.Руденко
48 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 3
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-36 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:03:07Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/e5/9c0ccff4f1883467cad051555c2b9de5.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-362026-07-22T08:23:40Z COMPOSITE MATERIALS BASED ON HYDROGEN DIOXIDE WITH CIRCONIA FOR THE DISPOSAL OF ANIONES Cr(VI) AND F(I) FROM WATER SOLUTIONS КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГИДРАТИРОВАННОГО ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АНИОНОВ Cr(VI) И F(I) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ Rudenko, Aleksandra composite membranes, ion-exchange sorbents, selectivity, electromembrane methods of separation, electrodialysis. композиционные мембраны, ионообменные сорбенты, селективность, электромембранные методы разделения, электродиализ. композиційні мембрани, іонообмінні сорбенти, селективність, електромембранні методи розділення, електродіаліз. The review is devoted to the problem of technogenic pollutionof awater environment bytoxic compounds, in particular, anionic compounds Cr(VI) and F(I), as well as technical and scientific ways to solve the problem. The sources of chromium and fluoride compounds entering the environment, their significance for the vital activity of living organisms, including the effect on human health, are considered.The content of chromium and fluorine compounds in various environmental objects was analyzed; special attention was paid to the concentration of these compounds in various water objects (rivers, seas, lakes, groundwater, drinking water, etc.). Fromexistingmethodsfor removing compounds of fluorine and chromium from aqueous solutions а reagent treatment, mutual neutralization, biological, ion exchange and membrane methodsare reviewed. The prospects of methods of electro-membrane technology are considered: electrodialysis, membrane electrolysis, as well as electrodeionization, which combines ion exchange and electrodialysis.The widespread use of these processes is restrained, first of all, by the low chemical and thermal stability of organic polymer membranes and their propensity to accumulate organic impurities. In addition, strongly acidic ion exchangers and membranes that are charge-selective do not exhibit selectivity with respect to certain ions. At the same time, for even better known inorganic membranes, even the charge selectivity is not inherent, which makes it difficult to use them in electromembrane separation processes. Inorganic membranes and granulated ion exchangers on the basis of selective oxide compounds characterized by sufficiently high chemical stability compared with polymeric materials, as well as the selectivity of the absorption of certain ions, are considered as promising for selective electromembrane extraction of anionic compounds Cr(VI) and F(I). It is shown that the perspective direction in the development of modern methods of separation and selective extraction of anions Cr(VI), F(I) is the development of composite selective membranes and ion exchange sorbents that combine the advantages of both a chemically stable inorganic matrix and selective ion exchangers based on the corresponding compounds. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2019-06-07 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/36 10.33609/0041-6045.85.3.2019.35-48 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 85 No. 3 (2019): Ukrainian Chemistry Journal; 35-48 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 85 ##issue.no## 3 (2019): Украинский химический журнал; 35-48 Український хімічний журнал; Том 85 № 3 (2019): Український хімічний журнал; 35-48 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/36/18 Copyright (c) 2019 Aleksandra Rudenko https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | композиційні мембрани іонообмінні сорбенти селективність електромембранні методи розділення електродіаліз. Rudenko, Aleksandra КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ |
| title | КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ |
| title_alt | COMPOSITE MATERIALS BASED ON HYDROGEN DIOXIDE WITH CIRCONIA FOR THE DISPOSAL OF ANIONES Cr(VI) AND F(I) FROM WATER SOLUTIONS КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГИДРАТИРОВАННОГО ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АНИОНОВ Cr(VI) И F(I) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ |
| title_full | КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ |
| title_fullStr | КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ |
| title_full_unstemmed | КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ |
| title_short | КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ГІДРАТОВАНОГО ДІОКСИДУ ЦИРКОНІЮ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ АНІОНІВ Cr(VI) І F(I) ІЗ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ |
| title_sort | композиційні матеріали на основі гідратованого діоксиду цирконію для видалення аніонів cr(vi) і f(i) із водних розчинів |
| topic | композиційні мембрани іонообмінні сорбенти селективність електромембранні методи розділення електродіаліз. |
| topic_facet | composite membranes ion-exchange sorbents selectivity electromembrane methods of separation electrodialysis. композиционные мембраны ионообменные сорбенты селективность электромембранные методы разделения электродиализ. композиційні мембрани іонообмінні сорбенти селективність електромембранні методи розділення електродіаліз. |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/36 |
| work_keys_str_mv | AT rudenkoaleksandra compositematerialsbasedonhydrogendioxidewithcirconiaforthedisposalofanionescrviandfifromwatersolutions AT rudenkoaleksandra kompozicionnyematerialynaosnovegidratirovannogodioksidacirkoniâdlâizvlečeniâanionovcrviifiizvodnyhrastvorov AT rudenkoaleksandra kompozicíjnímateríalinaosnovígídratovanogodíoksiducirkoníûdlâvidalennâaníonívcrviífiízvodnihrozčinív |