Отходы — в дело: очистка стоков газобетоном 🚰
Отходы — в дело: очистка стоков газобетоном 🚰 Доцент кафедры фундаментальной и прикладной химии Летенкова Ирина Вадимовна вместе со студенткой Валерией Гущиной предложила неожиданное решение двух экологических проблем сразу. 🙇🏼♂️ Учёные используют отходы автоклавного газобетона марки D400 для глубокой очистки промышленных сточных вод от сверхтоксичного кадмия, одновременно утилизируя многотонный строительный брак и обезвреживая стоки гальванических цехов. Кадмий — один из самых опасных тяжелых металлов: он не разлагается в природе, накапливается в организмах, является мутагеном и антагонистом кальция, разрушая кости, эритроциты и внутренние органы. Эксперименты показали, что гранулы дробленого бетона эффективно улавливают ионы кадмия из растворов с концентрацией от 10 до 150 мг/дм³, снижая их содержание на 90%. Исследования проводились при температурах 298, 308 и 318 К (от +25 до +45 °C) с использованием высокоточного иономера «АНИОН 4100». 🧪 Математическое моделирование по уравнению Ленгмюра подтвердило высокую эффективность метода: коэффициент детерминации составил от 0,980 до 0,997. Расчеты показали, что изменение энтальпии (-60,465 кДж/моль) указывает на химический характер адсорбции, а отрицательное изменение энтропии (до -135,56 Дж/моль·K) доказывает, что хаотично движущиеся ионы кадмия упорядочиваются и образуют стабильные структуры на поверхности бетона. ⚛️ Термодинамические расчеты также подтвердили, что ионы кадмия вытесняют кальций из силикатных составляющих газобетона, формируя безопасные соединения — силикаты кадмия и гидроксид кадмия. 👩🔬 Чтобы раскрыть механизм «работы» фильтра, учёные применили индикаторный метод распределения центров адсорбции. До очистки концентрация активных центров (оснований Бренстеда) на поверхности бетона составляла 9,85 мкмоль/г, а после 90-минутного контакта с раствором кадмия она упала практически до нуля — до 0,31 мкмоль/г. Доля этих центров снизилась в 13 раз, что означает их полное заполнение токсичным металлом. 🙌🏻 Таким образом, строительный брак благодаря донорно-акцепторному механизму превращается в дешёвый химический барьер, способный извлекать опасные экотоксиканты из сточных вод промышленных зон. ☢️ #новостивХТИ #ПреподавательвХТИ #СтудентвХТИ