RU2417952C1 - Method of extracting cadmium from waste and natural water - Google Patents

Method of extracting cadmium from waste and natural water Download PDF

Info

Publication number
RU2417952C1
RU2417952C1 RU2009143727/05A RU2009143727A RU2417952C1 RU 2417952 C1 RU2417952 C1 RU 2417952C1 RU 2009143727/05 A RU2009143727/05 A RU 2009143727/05A RU 2009143727 A RU2009143727 A RU 2009143727A RU 2417952 C1 RU2417952 C1 RU 2417952C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cadmium
sorbent
ions
solution
waste
Prior art date
Application number
RU2009143727/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Магомед Абдурахманович Бабуев (RU)
Магомед Абдурахманович Бабуев
Руслан Хизриевич Арсланбейков (RU)
Руслан Хизриевич Арсланбейков
Ахмед Магомедрасулович Амиров (RU)
Ахмед Магомедрасулович Амиров
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет
Priority to RU2009143727/05A priority Critical patent/RU2417952C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2417952C1 publication Critical patent/RU2417952C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to analytical chemistry, chemical engineering and ecology and can be used to detect trace amounts of cadmium in waste and natural water. In order to implement the method of extracting cadmium ions, a polystyrene-azo-rhodanine polymer chelating sorbent is added to the solution and the sorption process is carried out at room temperature and pH 7-9, and the solution is stirred for 20 minutes. The eluent used is 2M HCl solution.
EFFECT: method enables selective concentration of cadmium ions in a neutral medium in the presence of cobalt, nickel and vanadium ions by increasing sensitivity and high sorption capacity of the sorbent with respect to cadmium ions, where the detection limit is equal to 10-3 mg/l.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области аналитической химии, химической технологии и экологии и может быть использовано для определения малых количеств кадмия в сточных и природных водах.The invention relates to the field of analytical chemistry, chemical technology and ecology and can be used to determine small amounts of cadmium in wastewater and natural waters.

Известен способ группового извлечения элементов из природных и сточных вод [1]. Способ включает сорбцию Cu, Pb, Co, Cd, Mn, Fe, Zn, Ni, Cr на полимерном хелатообразующем сорбенте полистирол-азо-2-окси-3-метилениминодиуксусная кислота, при этом сорбцию ведут при рН 1,5-3,0, повторное при рН 5,0-7,5 в течение 120 минут.A known method of group extraction of elements from natural and wastewater [1]. The method includes sorption of Cu, Pb, Co, Cd, Mn, Fe, Zn, Ni, Cr on a polymeric chelating sorbent polystyrene-azo-2-hydroxy-3-methylene iminodiacetic acid, while sorption is carried out at pH 1.5-3.0 repeated at pH 5.0-7.5 for 120 minutes.

Недостатками данного способа являются низкая селективность к определенному металлу, трудоемкость и главный недостаток - длительность анализа.The disadvantages of this method are the low selectivity to a particular metal, the complexity and the main disadvantage is the duration of the analysis.

Известен также способ группового извлечения Cu, Cd, Zn из водных растворов [2]. Способ включает извлечение ионов тяжелых металлов из водных растворов путем контактирования их с модифицированными активными хлортриазиновыми красителями целлюлозосодержащими сорбентами в течение 5-30 мин при комнатной температуре.There is also known a method of group extraction of Cu, Cd, Zn from aqueous solutions [2]. The method involves the extraction of heavy metal ions from aqueous solutions by contacting them with modified active chlorotriazine dyes with cellulose-containing sorbents for 5-30 minutes at room temperature.

Недостатками являются неизбирательность, низкая степень извлечения, трудоемкость и длительность анализа.The disadvantages are non-selectivity, low degree of extraction, the complexity and duration of the analysis.

Наиболее близким по технической сущности является способ группового извлечения никеля, кобальта, кадмия и ванадия из растворов [3]. Способ включает введение в раствор полимерного хелатного сорбента полистирол-азо-4-окси-3-арсонобензола и сорбцию проводят при рН 4,5-6,0, комнатной температуре и времени перемешивания раствора 10-15 мин.The closest in technical essence is the method of group extraction of Nickel, cobalt, cadmium and vanadium from solutions [3]. The method includes introducing polystyrene-azo-4-hydroxy-3-arsonobenzene into a solution of a polymeric chelate sorbent and sorption is carried out at pH 4.5-6.0, room temperature and the solution is mixed for 10-15 minutes.

Недостатком известного способа является неизбирательное концентрирование ионов кадмия в отличие от предлагаемого способа.The disadvantage of this method is the indiscriminate concentration of cadmium ions in contrast to the proposed method.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение ряда сорбентов с более селективными функционально-аналитическими группами (ФАГ) на ионы кадмия и изучение их сорбционных свойств.The objective of the invention is the expansion of a number of sorbents with more selective functional-analytical groups (FAG) to cadmium ions and the study of their sorption properties.

Технический результат достигается созданием эффективных подвижных фаз для извлечения ионов кадмия путем введения в раствор полимерного хелатообразующего сорбента полистирол-азо-роданина и осуществления процесса сорбции при комнатной температуре, рН 7-9 и времени перемешивания раствора 20 мин, а процесс извлечения ионов кадмия из сточных и природных вод включает использование сорбента, элюирование сорбированных ионов и их определение методом ААС, при этом в качестве сорбента используют полистирол-азо-роданин, а в качестве элюента 2М раствор HCl.The technical result is achieved by creating effective mobile phases for the extraction of cadmium ions by introducing a polystyrene-azo-rhodanine polymer sorbent into a solution of a chelating sorbent and performing a sorption process at room temperature, pH 7-9 and a solution mixing time of 20 minutes, and the process of extracting cadmium ions from waste and natural waters includes the use of a sorbent, the elution of sorbed ions and their determination by the AAS method, while polystyrene-azo-rhodanine is used as a sorbent, and 2M solution is used as an eluent HCl creat.

Извлечение ионов кадмия из сточных и природных вод проводят с помощью сорбента, а сорбированные ионы элюируют с использованием 2М раствора HCl и определяются методом атомной абсорбции. В качестве сорбента используют полистирол-азо-роданин, имеющий по теории Пирсона ФАГ для ионов кадмия, и данный сорбент работает как сорбент для концентрирования Cd.The extraction of cadmium ions from wastewater and natural waters is carried out using a sorbent, and sorbed ions are eluted using a 2M HCl solution and determined by atomic absorption. As the sorbent, polystyrene-azo-rhodanine is used, which, according to Pearson's theory, has a phage for cadmium ions, and this sorbent works as a sorbent for the concentration of Cd.

Для оценки способности сорбента к концентрированию рассматривали полноту сорбции ионов кадмия, влияние матричного состава раствора, повышение фонового сигнала при детектировании.To assess the ability of the sorbent to concentrate, we considered the completeness of sorption of cadmium ions, the influence of the matrix composition of the solution, and an increase in the background signal during detection.

Конкретный пример выполненияConcrete example

В качестве объектов анализа были взяты воды Каспийского моря, в районах промышленных стоков.As objects of analysis were taken the waters of the Caspian Sea, in areas of industrial effluents.

Для определения активных (ионных) форм кадмия 2000 мл пробы (предварительно подготовленной) фильтровали через фильтровальную бумагу «синяя лента», доводили рН 9,0, добавляли 0,1 г сорбента и перемешивали на магнитной мешалке 20 минут при комнатной температуре. Затем воду с сорбентом пропускали через хроматографическую колонку, промывали сорбент несколько раз дистиллированной водой и элюировали определяемый элемент 10 мл 2М раствора HCl. Параллельно проводили холостой опыт. В полученных растворах элюатов содержание кадмия определяли методом ААС. Для построения калибровочного графика использовались стандартные растворы. Правильность полученных результатов доказана на модельных растворах, которые готовились введением в бидистиллят матричных элементов (Na, K, Ca, Mg, Ba, Sr, Zn, Cr, Mn, Co, Fe, Ni, Cu, Al, Pb), содержащихся в морской воде, в концентрациях в среднем варьируемых в них, и введением стандартного раствора Cd. Результаты определения кадмия в модельных растворах приведены в таблице 1, а в водах - в таблице 2.To determine the active (ionic) forms of cadmium, 2000 ml of the sample (previously prepared) was filtered through a blue ribbon filter paper, adjusted to pH 9.0, 0.1 g of sorbent was added, and stirred on a magnetic stirrer for 20 minutes at room temperature. Then, water with a sorbent was passed through a chromatographic column, the sorbent was washed several times with distilled water, and a detectable element was eluted with 10 ml of a 2M HCl solution. In parallel, a blank experiment was conducted. In the obtained eluate solutions, the cadmium content was determined by the AAS method. To build a calibration graph used standard solutions. The correctness of the results obtained is proved on model solutions, which were prepared by introducing into the bidistillate matrix elements (Na, K, Ca, Mg, Ba, Sr, Zn, Cr, Mn, Co, Fe, Ni, Cu, Al, Pb) contained in marine water, in concentrations varying on average in them, and the introduction of a standard solution of Cd. The results of the determination of cadmium in model solutions are shown in table 1, and in water - in table 2.

Воспроизводимость определяли как величину относительного стандартного отклонения Sr.Reproducibility was defined as the value of the relative standard deviation S r .

Разработанная методика концентрирования кадмия полимерным хелатообразующим сорбентом полистирол-азо-роданин позволила с высокой точностью (Sr=0,03-0,04) определять содержание этого иона с концентрациями порядка 10-3 мг/л в больших объемах пробных вод сложного фонового состава.The developed technique for the concentration of cadmium with a polymeric chelating sorbent polystyrene-azo-rhodanine made it possible to determine with high accuracy (Sr = 0.03-0.04) the content of this ion with concentrations of the order of 10 -3 mg / L in large volumes of test water with a complex background composition.

Таблица 1Table 1 Правильность сорбционно-атомно-абсорбционного определения кадмия в модельных растворах (n=8; P=0,95)The correctness of the sorption-atomic absorption determination of cadmium in model solutions (n = 8; P = 0.95) Название сорбентаThe name of the sorbent ЭлементElement Введено, мкг/лIntroduced, mcg / L Найдено, мкг/лFound, mcg / l R, %R% SrSr Полистирол-азо-роданинPolystyrene-azo-rhodanine CdCd 10,0010.00 9,88±0,289.88 ± 0.28 99,399.3 0,030,03

Таблица 2table 2 Проверка правильности сорбционно-атомно-абсорбционного определения кадмия в образце воды Каспийского моря методом добавок (n=8; P=0,95)Verification of the correctness of the sorption-atomic absorption determination of cadmium in the water sample of the Caspian Sea by the additive method (n = 8; P = 0.95) Название сорбентаThe name of the sorbent ЭлементElement Исходное содержание, мкг/лThe initial content, mcg / l Метод добавокSupplement method SrSr Введено, мкг/лIntroduced, mcg / L Суммарное содержание, мкг/лThe total content, mcg / l Полистирол-азо-роданинPolystyrene-azo-rhodanine CdCd 6,90±0,266.90 ± 0.26 7,007.00 14,10±0,4214.10 ± 0.42 0,040.04

Преимуществами предлагаемого способа являются:The advantages of the proposed method are:

1. Способность к избирательному концентрированию ионов кадмия в присутствии ионов кобальта, никеля и ванадия.1. The ability to selectively concentrate cadmium ions in the presence of cobalt, nickel and vanadium ions.

2. Увеличение чувствительности сорбента к ионам кадмия (предел чувствительности порядка 10-3 мг/л).2. An increase in the sensitivity of the sorbent to cadmium ions (limit of sensitivity of the order of 10 -3 mg / l).

3. Высокая сорбционная емкость сорбента по иону кадмия (8,6 раз выше, чем у прототипа).3. High sorption capacity of the sorbent for cadmium ion (8.6 times higher than that of the prototype).

4. Возможность сорбции в нейтральной среде.4. The possibility of sorption in a neutral environment.

Источники информацииInformation sources

1. Н.Н.Басаргин, Н.В.Чернова, Ю.Г.Розовский, патент №1792923 - опубл. 07.02.93, Бюл. №5.1. NN Basargin, N.V. Chernova, Yu.G. Rozovsky, patent No. 1792923 - publ. 02/07/93, Bull. No. 5.

2. Т.Е.Никифорова, В.А.Козлов, О.И.Одинцова, М.И.Кротова, патент №2351548 - опубл. 10.04.2009.2. T.E. Nikiforova, V. A. Kozlov, O. I. Odintsova, M. I. Krotova, patent No. 2351548 - publ. 04/10/2009.

3. Н.Н.Басаргин, И.Э.Киселева, Ю.Г.Розовский, патент №1678872 - опубл. 23.09.93, Бюл. №35.3. NN Basargin, I.E. Kiseleva, Yu.G. Rozovsky, patent No. 1678872 - publ. 09/23/93, Bull. Number 35.

Claims (1)

Способ извлечения ионов кадмия из природных и сточных вод, включающий использование сорбента, элюирование сорбированных ионов, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют полистирол-азо-роданин, в качестве элюента - 2М раствор HCl, а процесс сорбции осуществляют при комнатной температуре, рН 7-9 и перемешивании раствора 20 мин. The method of extraction of cadmium ions from natural and waste waters, including the use of a sorbent, the elution of sorbed ions, characterized in that polystyrene-azo-rhodanine is used as a sorbent, a 2M HCl solution is used as an eluent, and the sorption process is carried out at room temperature, pH 7 -9 and stirring the solution for 20 minutes.
RU2009143727/05A 2009-11-25 2009-11-25 Method of extracting cadmium from waste and natural water RU2417952C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143727/05A RU2417952C1 (en) 2009-11-25 2009-11-25 Method of extracting cadmium from waste and natural water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143727/05A RU2417952C1 (en) 2009-11-25 2009-11-25 Method of extracting cadmium from waste and natural water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2417952C1 true RU2417952C1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44732605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009143727/05A RU2417952C1 (en) 2009-11-25 2009-11-25 Method of extracting cadmium from waste and natural water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2417952C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622204C1 (en) * 2016-03-30 2017-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method of extraction of cadmium and zinc from natural and wastewater

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАСАРГИН Н.Н., РОЗОВСКИЙ Ю.П., ЖАРОВА В.Н. Органические реагенты и хелатные сорбенты в анализе минеральных объектов. - М.: Наука, 1980, с.с.82-116. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622204C1 (en) * 2016-03-30 2017-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method of extraction of cadmium and zinc from natural and wastewater

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Menegário et al. Use of diffusive gradient in thin films for in situ measurements: a review on the progress in chemical fractionation, speciation and bioavailability of metals in waters
Maquieira et al. Immobilized cyanobacteria for online trace metal enrichment by flow injection atomic absorption spectrometry
Komjarova et al. Comparison of liquid–liquid extraction, solid-phase extraction and co-precipitation preconcentration methods for the determination of cadmium, copper, nickel, lead and zinc in seawater
Krishna et al. Speciation of Cr (III) and Cr (VI) in waters using immobilized moss and determination by ICP-MS and FAAS
Vankar et al. Phyto-remediation of chrome-VI of tannery effluent by Trichoderma species
Şahan et al. An on-line preconcentration/separation system for the determination of bismuth in environmental samples by FAAS
Bulut et al. Speciation of Cr (III) and Cr (VI) after column solid phase extraction on Amberlite XAD-2010
US20180149627A1 (en) Low pressure anion exchange chromatography-turbidimetric method for simultaneous online analysis of trace sulfide and chloride in water samples
Louis et al. Characterisation and modelling of marine dissolved organic matter interactions with major and trace cations
Pang et al. Magnetism-assisted in-tube solid phase microextraction for the on-line chromium speciation in environmental water and soil samples
Langlois et al. Adsorption and recovery of dissolved organic phosphorus and nitrogen by mixed‐bed ion‐exchange resin
RU2417952C1 (en) Method of extracting cadmium from waste and natural water
Sulyok et al. The potential of flow-through microdialysis for probing low-molecular weight organic anions in rhizosphere soil solution
Wufuer et al. Interaction of dissolved organic matter with Hg (II) along salinity gradient in Boston Lake
Alpdoğan et al. Analysis of some trace metals in fish species after preconcentration with congo red on amberlite XAD-7 resin by flame atomic absorption spectrometry
Kazantzi et al. Reversed phase StrataTM-X resin as sorbent for automatic on-line solid phase extraction atomic absorption spectrometric determination of trace metals: Comparison of polymeric-based sorbent materials
Tuzen et al. Cadmium and lead contamination in tap water samples from Tokat, Turkey.
Ben Issa et al. Separation and determination of dimethylarsenate in natural waters
Asaoka et al. An online solid phase extraction method for the determination of ultratrace level phosphate in water with a high performance liquid chromatograph
Pohl et al. Redox speciation of iron in waters by resin-based column chromatography
Cecchi Application of ion pairing chromatography to the analysis of inorganic analytes
RU2622204C1 (en) Method of extraction of cadmium and zinc from natural and wastewater
RU2224032C2 (en) Method for jointly recovering cu, fe, and zn from natural and drinking waters
CN107219102A (en) A kind of method of soluble organic nitrogen concentration in superposition of electric field pretreatment mode direct measurement water body based on dialysis
Oms et al. Analysis of nitrates and nitrites

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20130620

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181126