Научная статья на тему 'О возможности использования модифицированного додецилтриметиламмоний бромидом бентонита для очистки вод от нефти и ее водорастворимых компонентов'

О возможности использования модифицированного додецилтриметиламмоний бромидом бентонита для очистки вод от нефти и ее водорастворимых компонентов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
233
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕФТЯНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ / БЕНТОНИТ / ОРГАНОГЛИНА / ВОДОРАСТВОРИМЫЕ КОМПОНЕНТЫ НЕФТИ / POLLUTION / BENTONITE ORGANOCLAY / WATER-SOLUBLE OIL COMPONENTS

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Чечетко Екатерина Сергеевна, Толпешта Инна Игоревна, Завгородняя Юлия Анатольевна

На основе бентонитовой глины создан сорбент для нефти и нефтепродуктов и определена его нефтеемкость. Установлено, что модифицированный катионом додецилтриметиламмония бентонит в количестве, соответствующем 0,5 ЕКО, сорбирует нефть в 1,6 раза эффективнее, чем его немодифицированная форма. Он обладает хорошей плавучестью за счет образования прочной пленки на поверхности нефтяного пятна, которая легко собирается механически, эффективно сорбирует водорастворимые компоненты нефти из объема воды и не проявляет токсичных эффектов в отношении Paramecium caudatum и Ceriodaphnia affinis. При понижении температуры с 22 до 10° эффективность применения сорбента снижается.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Чечетко Екатерина Сергеевна, Толпешта Инна Игоревна, Завгородняя Юлия Анатольевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Application of dodecyltrimethylammonium-modified bentonite for water purification from oil and water-soluble oil components

The sorbent of oil and water-dissolved oil components has been prepared on the basis of organobentonite, its ability to absorb those products has been estimated. The bentonite modified with dodecyltrimethylammonium added at the rate 0,5 CEC was found to absorb 1,6 times as much oil components as compared with non-modified bentonite. The sorbent obtained has good flotage characteristics due to the formation of firm film on the surface of oil patches which can be easily removed. The sorbent is effective in the extraction the water-soluble oil compounds and has no toxic effect with respect to Paramecium caudatum и Ceriodaphnia affinis. When the temperature is lowered from 22 to 10° sorbent efficiency is reduced.

Текст научной работы на тему «О возможности использования модифицированного додецилтриметиламмоний бромидом бентонита для очистки вод от нефти и ее водорастворимых компонентов»

УДК 631.421.2

О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МОДИФИЦИРОВАННОГО ДОДЕЦИЛТРИМЕТИЛАММОНИЙ БРОМИДОМ БЕНТОНИТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОД ОТ НЕФТИ И ЕЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ КОМПОНЕНТОВ

Е.С. Нечетко, И.И. Толпешта, Ю.А. Завгородняя

На основе бентонитовой глины создан сорбент для нефти и нефтепродуктов и определена его нефтеемкость. Установлено, что модифицированный катионом доде-цилтриметиламмония бентонит в количестве, соответствующем 0,5 ЕКО, сорбирует нефть в 1,6 раза эффективнее, чем его немодифицированная форма. Он обладает хорошей плавучестью за счет образования прочной пленки на поверхности нефтяного пятна, которая легко собирается механически, эффективно сорбирует водорастворимые компоненты нефти из объема воды и не проявляет токсичных эффектов в отношении Paramecium caudatum и Ceriodaphnia affinis. При понижении температуры с 22 до 10° эффективность применения сорбента снижается.

Ключевые слова: нефтяное загрязнение, бентонит, органоглина, водорастворимые компоненты нефти.

Введение

Попадая на поверхность водоема, нефть образует пленку, эмульсию, а некоторые ее компоненты растворяются в воде. К последним относятся арены (бензол, толуол, ксилен, этилбензол), низкомолекулярные полициклические ароматические, некоторые нафтеноароматические, сернистые и азотистые соединения, пентан и изопентан, цик-лопарафины (циклопентан и циклогексан) [10]. Водорастворимые компоненты нефти, среди которых 80—90% могут составлять ароматические соединения [3], оказывают токсичное действие на многочисленных представителей аквабиоты [12, 18,20].

Для сорбции нефти с водной поверхности широко используются различные сорбенты, изготовленные на основе глин. Основные требования, предъявляемые к ним, — высокая нефтеемкость, плавучесть, большая удельная поверхность и гид-рофобность. Для улучшения сорбционных характеристик слоистых алюмосиликатов в отношении компонентов нефти минералы модифицируют органическими соединениями, которые способны гидрофобизировать поверхность глин [9]. Один из приемов такой модификации — насыщение их алкиламмонийнымикатионами [4, 11, 13, 17, 21]. Неполярные органические соединения сорбируются на гидрофобных участках молекулы сурфак-танта [22].

Несмотря на то что в настоящее время рынок сорбентов многообразен, работы по созданию новых более дешевых и эффективных их форм не прекращаются.

Цель настоящей работы заключалась в создании сорбента на основе бентонитовой глины, спо-

собного удалять нефть и ее компоненты с поверхности и из объема воды при разных температурах, а также в определении его нефтеемкости.

Объекты и методы исследования

Объект исследования — бентонитовая глина Саригюхского месторождении (Тавушская обл., Республика Армения), предоставленная для исследований компанией BentoGroupMinerals. По их данным, размер ее частиц, представленных преимущественно агрегатами, варьирует от 0,5 до 2,0 мм. Глина содержит около 90% монтмориллонита [14].

Исходный бентонит (Са,М£-бентонит) измельчали в агатовой ступке и просеивали через сито с диаметром отверстий 0,5 мм. Размерность фракций измельченного бентонита контролировали методом лазерной дифрактометрии на приборе FRITSCH Analysette 22 с предварительной обработкой его суспензии ультразвуком в дистиллированной воде с помощью ультразвукового диспергатора BRANSON 250 W 20 кГц.

Валовый состав глины определяли атомно-эмиссионным методом с индуктивно-связанной плазмой на спектрометре 0ptima-4300 DV ("Per-kin-Elmer", США), валовое содержание Fe2+ — титриметрическим методом. Для изучения минералогического состава глины и степени ее модификации сурфактантом использовали метод рентгено-дифрактометрии. Съемку проводили на приборе ДРОН-3 в режиме: Cu—K^-излучение, фильтрованное Ni, напряжение и сила тока в трубке — 35 kV и 20 mA. Для рентгеновской съемки применяли ориентированные препараты Na-бентонита в исходной форме, насыщенного этиленгликолем и прокаленного в течение двух часов при 350 и 550°,

и бентонита, обработанного додецилтриметилам-моний бромидом.

Органоглину (DDTMA-бентонит) получали путем насыщения алкиламмонийными катионами из раствора додецилтриметиламмоний бромида из расчета 50 (DDTMA-бентонит-0,5 ЕКО) и 100% (DDTMA-бентонит-! ЕКО) от емкости катионно-го обмена (ЕКО) [16]. Перед обработкой сурфактан-том из глины 10%-м раствором HCl удаляли карбонаты и переводили глину в Na-форму (Na-бентонит).

В эксперименте по сорбции глиной водорастворимых компонентов нефти использовали сырую нефть Грачевского месторождения, относящегося к Волго-Уральской нефтегазоносной провинции Республики Башкортостан. Нефть данного месторождения относится к легким парафинистым сернистым. Содержание легких фракций от начала кипения до 300° в среднем составляет 45%, сероводорода — до 0,8, азота — от 5,6 до 7,1, попутный газ содержит до 50% метана по объему [15].

Проведены две серии опытов. В первой серии при температурах 10 и 22° определяли нефтеем-кость нативной и модифицированной форм глины. Для этого к 2,2 г нефти, помещенной на дно фарфоровой чашки, порциями добавляли глину до тех пор, пока вся нефть не впитается сорбентом. Во второй серии проверяли способность бентонита удалять нефть с поверхности и из объема воды. Для этого в стеклянные стаканы с 100 мл дистиллированной воды добавляли 2,2 г нефти, что обеспечивало создание на поверхности воды пленки толщиной около 4 мм. Рассчитанное (исходя из определенной нефтеемкости) количество сорбента насыпали на поверхность нефтяной пленки и через 10 мин собирали, визуально фиксируя наличие или отсутствие радужной пленки. Были заложены четыре варианта опыта. В качестве контроля использовали дистиллированную воду с нефтью без добавления сорбента (вариант 1). В вариантах 2, 3 и 4 применяли Са,М£-бентонит, DDTMA-бентонит-0,5 ЕКО и DDTMA-бентонит-1 ЕКО соответственно.

Для определения концентрации растворенных в воде компонентов нефти аликвоту образца отбирали шприцем, опуская иглу в середину стакана таким образом, чтобы не задеть остатки радужной пленки на поверхности воды в тех вариантах, где она имелась. Из жидкой фазы нефтепродукты (НП) извлекали гексаном при соотношении вода: гексан 5:1. Здесь и далее термин «нефтепродукты» используется в аналитическом смысле, т.е. под нефтепродуктами подразумеваются соединения, экстрагируемые из воды гексаном.

Содержание НП в гексановом экстракте определяли методом флюоресцентной спектроскопии, согласно методике ПНД Ф 14.1:2:4.128-98, на люминесцентном спектрометре LS 45 при длине возбуждения 270 нм. Концентрацию оцени-

вали по интегральной флюоресценции в области от 300 до 350 нм. Для калибровки прибора использовали «Стандартный образец содержания нефтепродуктов в водорастворимой матрице ГСО 7117-94».

Состав водорастворимых компонентов нефти определяли методом хромато-масс-спектромет-рии на газовом хроматографе Agilent 6890 с капиллярной колонкой DB-1ms 30 м х 0,25 мм х 0,25 мкм и масс-спектрометрическим детектором Agilent 5973 в режиме сканирования по полному ионному току. Соединения идентифицировали по масс-спектрам (библиотека NIST Mass Spectral Library, 2.0 ver., 2008).

Соли четвертичного аммония могут проявлять токсичные эффекты в отношении представителей аквабиоты (рыбы, дафнии, водоросли и пр.) [23, 25]. Несмотря на то что эти соли в аэробных условиях довольно легко подвергаются биодеградации [23], модифицированная додецилтриметил-аммонием глина была проверена на токсичность. Биотестирование проводили с использованием двух тест-культур — Paramecium caudatum и Ceriodaph-nia affinis [2, 6].

Результаты и их обсуждение

Гранулометрический, химический и минералогический состав бентонита. Измельченный бентонит на 63% состоит из частиц диаметром от 1 до 5 мкм, среди которых преобладают таковые диаметром около 1,6 мкм (табл. 1, рис. 1). После удаления из Ca,Mg-бентонита карбонатов и насыщения ее катионами натрия в бентонитовой глине остается незначительное количество кальция. Исследованный образец содержит около 4% Mg и более 5,4% Fe3+ в пересчете на оксид (массовый процент) (табл.2).

Модификация бентонита. Исходный бентонит в основном состоит из монтмориллонита и содержит примесь кальцита, кварца и цеолитов (рис. 2). Межплоскостное расстояние, равное 1,2 нм, соответствует монтмориллониту, насыщенному одновалентными катионами [19].

При насыщении монтмориллонита солями четвертичного аммония алкиламмонийный катион в результате реакции катионного обмена на Na+ закрепляется в межслое, что приводит к увеличению d/n. Насыщение Na-бентонита додецилтриметиламмоний бромидом в количестве, соответствующем 0,5 ЕКО, приводит к увеличению межплоскостного расстояния монтмориллонита с 1,2 до 1,4 нм, а 1 ЕКО — до 1,7 нм (рис. 3).

Таблица 1

Распределение частиц по размерам в образце измельченного бентонита

Размер частиц, мкм >250 250—50 50—10 10—5 5—1 <1

Содержание фракции, % 0 0 6,5 13,5 62,5 17,5

0,16 0,22 0,28 0,37 0,49 0,64 0,84 1,10 1,44 1,88 2,47 3,23 4,23 5,55 7,27 9,52 12,4716,34 21,42 28,06

Размер частиц, мкм

Рис. 1. Дифференциальная гистограмма распределения частиц бентонита по размерам (^ = — объемная доля частиц)

Элементный состав Na-бентонита

Содержание оксидов в пересчете на прокаленную навеску, массовый процент

Na2O MgO AI2O3 SiO2 K2O CaO TiO2 MnO FeO Fe2O3

1,58 3,85 16,54 70,38 0,75 0,85 0,77 0,016 <0,1 5,43

Величина межплоскостного расстояния изменяется в зависимости от способа упаковки катионов сурфактанта в межслоях монтмориллонита: величины d/n, равные 1,4 нм, соответствуют однослойному, а 1,8 нм — двухслойному расположению алкиламмонийных ионов [4, 17, 21].

Нефтеемкость Ca,Mg-бентонита и DDTMA-бентонита. Установлено, что при температуре 22° 2,55 г Са,М£-бентонита полностью сорбируют 1 г нефти. DDTMA-бентонит-0,5 ЕКО сорбирует нефть в 1,6 раза эффективнее, чем немодифицирован-ный бентонит. Для полного поглощения 1 г нефти потребовалось 1,55 г DDTMA-бентонита-0,5 ЕКО.

Таблица2 DDTMA-бентонит-1 ЕКО сорбировал нефть не полностью. Ухудшение сорбционных характеристик последнего можно объяснить тем, что при высокой концентрации сурфактанта возможны гидрофобные взаимодействия алкиламмонийных катионов друг с другом. Это приводит к тому, что катионная часть алкиламмонийного иона оказывается на внешней стороне межслоевого промежутка, и боковая поверхность минерала становится гидрофильной [21].

Сорбция нефти с водной поверхности и из объема воды. Са,М£-бентонит, представленный частицами размером от 1 до 5 мкм, практически не обладает плавучестью. После его добавления на поверхность нефтяной пленки более крупные частицы сразу оседают на дно сосуда с водой, а частицы меньшего размера распределяются в толще воды. После сбора Са,М£-бентонита на поверхности воды остается хорошо заметная радужная пленка.

DDTMA-бентонит-0,5 ЕКО при температуре

22°, сорбировав нефть в условиях проведения экс-

Рис. 2. Рентгенодифрактограмма №-бентонита: 1 — образец в воздушно-сухом состоянии, 2 — образец, насыщенный эти-ленгликолем, 3 и 4 —образцы, прокаленные при 350 и 550° соответственно. Числа на кривых — d/n, нм (здесь и на рис. 3)

Рис. 3. Рентгенодифрактограмма Na-бентонита (1 ), DDTMA-бентонита-0,5 ЕКО (2) и DDTMA-бентонита-! ЕКО (3)

1 2 3 4 12 3 4

Вариант опыта Вариант опыта

Рис. 4. Средние, минимальные и максимальные значения (п = 3) концентрации НП, определенной методом флюориметрии, в опыте по удалению их из воды бентонитом при 22° (а) и при 10° (б): 1 — контроль, 2 — Са,М^-бентонит, 3 — DDTMA-бен-

тонит-0,5 ЕКО, 4 — DDTMA-бентонит-1 ЕКО

перимента, остается на поверхности воды и легко собирается. После сорбции нефти DDTMA-бен-тонитом-1 ЕКО сорбент оседает на дно сосуда.

Модифицированный бентонит сорбирует нефть намного эффективнее по сравнению с Са,М£-бен-тонитом, практически не оставляя радужной пленки на поверхности воды после сбора сорбента.

Понижение температуры до 10° практически не влияет на сорбционные характеристики DDTMA-бентонита-0,5 ЕКО и значительно снижает сорб-ционную способность DDTMA-бентонита-1 ЕКО, после сбора которого на поверхности воды остается нефтяная пленка.

Во всех вариантах опыта после удаления слоя нефти сорбентами содержание водорастворимых нефтепродуктов, определенное методом флюоресцентной спектроскопии, оказалось выше 0,8 мг/л, что существенно превышает значения ПДК. Согласно нормативным документам, ПДК для объектов рыбохозяйственного водопользования составляет 0,05 мг/л [7], культурно-бытового — 0,3 мг/л [7], хозяйственно-питьевого — 0,1 мг/л [8].

Поскольку немодифицированный бентонит не обладает плавучестью и не удаляется полностью с нефтяной пленкой, в процессе отбора жидкой фазы и экстрагирования нефтепродуктов в гексано-вый экстракт попадают тонкодисперсные частицы глины, что, возможно, влияет на оптическую плотность и приводит к ошибкам при определении концентрации нефтепродуктов в варианте 2 (рис. 4).

В варианте опыта, проводимого при температуре 22°, после применения DDTMA-бентонита-0,5 ЕКО и DDTMA-бентонита-1 ЕКО концентрация водорастворимых нефтепродуктов в среднем снижается в 2,2 и 3,6 раза соответственно по сравнению с контролем.

Концентрация водорастворимых нефтепродуктов в контрольном варианте опыта при температуре 10° была меньше по сравнению с аналогичным вариантом при 22°, что можно объяснить замедлением перехода компонентов нефти в воду при низких температурах. После сорбции на DDTMA-

бентоните-0,5 ЕКО и 1 ЕКО концентрация водорастворимых нефтепродуктов в среднем снизилась по сравнению с контролем в 1,9 и 1,4 раза соответственно. Разброс концентраций водорастворимых нефтепродуктов в вариантах опыта, проведенного при температуре 10°, оказался большим по сравнению с таковыми при 20°.

Методом хромато-масс-спектрометрии установлено, что после сбора сорбента с поверхности в водной фазе остаются замещенные гомологи бензола (толуол, ксилолы, этилбензол, кумол, диме-тилэтилбензол), полиароматические углеводороды (нафталин и метилнафталины), тетрагидрофураны, а также ряд углеводородных соединений алифатической природы линейного и разветвленного строений с длиной углеродной цепи от 6 до 8 атомов.

Концентрация нефтепродуктов в воде, определенная методом газовой хроматографии, практически не изменилась после использования не-модифицированной глины и снизилась в 1,3 и 1,4 раза по сравнению с контролем после применения DDTMA-бентонита-0,5 ЕКО и 1 ЕКО соответственно (рис. 5). Это существенно меньше по сравнению со снижением, отмеченным по результатам определения концентрации водорастворимых нефтепродуктов методом флюориметрии.

12 3 4

Вариант опыта

Рис. 5. Средние, минимальные и максимальные значения (п = 3) концентрации НП, определенной методом газовой хроматографии, в опыте по их удалению из воды бентонитом (при 22°): 1 — контроль, 2 — Сa,Mg-бентонит, 3 — DDTMA-бенто-нит-0,5 ЕКО, 4 — DDTMA-бентонит-1 ЕКО

Таблица 3

Результаты биотестирования на острую токсичность

Paramecium caudatum Ceriodaphnia affinis

Вариант опыта Разбавление доля погибших особей, % токсичность доля погибших особей, % токсичность

Контроль (культивационная вода) исходное 0 нетоксично 5 нетоксично

1 исходное 0 нетоксично 5 нетоксично

1:100 0 нетоксично 0 нетоксично

3 исходное 0 нетоксично 5 нетоксично

1:100 0 нетоксично 5 нетоксично

4 исходное 100 токсично 100 токсично

1:100 9,38 нетоксично 100 токсично

Выявленные различия можно объяснить тем, что методом флюориметрии идентифицируются соединения, имеющие только сопряженные двойные связи. Как было показано, оптические свойства водорастворимых фракций нефти и нефтепродуктов в основном определяются соединениями ароматической природы [1].

Результаты биотестирования. После сбора с водной поверхности сорбента и нефтяной пленки образцы воды проверяли на токсичность. Как упоминалось выше, десорбировавшиеся с поверхности бентонита алкиламмонийные катионы могут оказывать токсичный эффект на аквабиоту. Установлено, что в тестах с DDTMA-бентонитом-0,5 ЕКО (вариант 3) гибель тест-культур составляет 0 и 5% для инфузорий и цериодафний соответственно (табл. 3). После использования DDTMA-бентонита-1 ЕКО смертность особей обеих тест-культур оказалась равной 100%. Таким образом, после сбора сорбента и нефтяной пленки с поверхности в варианте 4 вода оказалась токсичной в отношении Р. еаМаШт и С. affinis.

Выводы

• В условиях проведения эксперимента установлено, что при температуре 22° для полного по-

глощения 1 г нефти потребовалось 1,55 г DDTMA-бентонита, насыщенного алкиламмонийным катионом в количестве, соответстующем 0,5 ЕКО. DDTMA-бентонит-0,5 ЕКО сорбирует нефть в 1,6 раза эффективнее, чем немодифицированный. Увеличение содержания алкиламмонийных катионов в межслоях монтмориллонита приводит к снижению сорбционной способности органогли-ны в отношении гидрофобных компонентов нефти.

• Насыщенный додецилтриметиламмоний бромидом бентонит в количестве, соответствующем 0,5 ЕКО, обладает хорошей плавучестью за счет образования прочной пленки на поверхности нефтяного пятна, которая легко собирается механически; эффективно сорбирует водорастворимые компоненты нефти из объема воды и не оказывает токсичного действия на Paramecium caudatum и Ceriodaphnia affinis.

• При снижении температуры с 22 до 10° эффективность применения DDTMA-глины падает.

• Модифицированный додецилтриметилам-моний бромидом в количестве, соответстующем 0,5 ЕКО, бентонит может быть рекомендован для создания сорбентов в отношении неполярных и слабополярных органических соединений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Галкин А.В., Лунин А.Ф., Карякин А.В., Петров С.И. Люминесценция водорастворимых компонентов нефтей и нефтепродуктов // Журн. приклад. спектроскоп. 1993. Т. 58, № 1—2.

2. Жмур Н.С. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости це-риодафний. 2-е изд., испр. и доп. М., 2007.

3. Михайлова Л.В., Шорохова О.В. Особенности состава и трансформация водорастворимой фракции тюменской нефти // Вод. рес. 1992. № 2.

4. Наседкин В.В., Боева Н.М., Гарбузова И.Ф. и др. Кристаллохимические исследования нескольких образцов палыгорскита различного генезиса // Кристаллография. 2009. Т. 54, № 5.

5.ПНД Ф 14.1:2:4.128-98. Количественный химический анализ вод. Методика выполнений измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». М., 2012.

6. РахлееваА.А., Терехова В.А. Методика определения токсичности отходов, почв, осадков сточных вод, сточных, поверхностных и грунтовых вод методом био-

тестирования с использованием равноресничных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg (3-я ред.). М., 2009.

7. СанПин 2.1.5.980-00. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 22 июня 2000 г.). М., 2001.

8. СанПин 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М., 2002.

9. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев, 1975.

10. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. М., 1981.

11. Barrer R.M. Shape-selective sorbents based on clay minerals: a review // Clays and Clay Minerals. 1989. Vol.37, N 5.

12. Bhattacharyya S., Klerks P.L., Nyman J.A. Toxici-ty to freshwater organisms from oils and oil spill chemical treatments in laboratory microcosms // Environ. Pollut. 2003. N 122.

13. Froehner S, Martins R.F., Furukawa W, Errera M.R. Water remediation by adsorption on phenol onto hydrophobic modified clay // Water, Air, Soil Pollut. 2009. Vol. 199. Is. 1.

14. http://www.bentogroup.ru/production/mestorojde-nie (дата обращения: 15.05.2016).

15. http://www.nftn.ru (дата обращения: 15.05.2016).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

16. Klapyta Z, Fujita T, Iyi N. Adsorption of dodecyl-and octadecyltrimethylammonium ions on a smectite and synthetic micas // Appl. Clay Sci. 2001. Vol. 19.

17. Lagaly G, Ogawa M, Dekany I. Clay mineral organic interaction // Handbook of Clay Science / Ed. by F. Bergava, B.K.G. Theng, G. Lagaly. 2006. Vol. 1.

18. Martinez-Jeronimo F, Villasenor R., Rios G, Espi-nosa-Chavez F. Toxicity of the Crude Oil Water-Soluble Fraction and Kaolin-Adsorbed Crude Oilon Daphnia magna (Crustacea: Anomopoda) // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2005. Vol.48.

19. Moore D.M., Reynolds R.C. X-ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. Oxford; N.Y., 1989.

20. Oil in Freshwater: Chemistry, Biology, Counter-measure Technology/Ed.by J.H. Vandermeulen, S.E. Hru-dey. N.Y. 1987.

21. Park Y, Ayoko G.A., Kurdi R. et al. Adsorption of phenolic compounds by organoclays: Implications for the removal of organic pollutants from aqueous media // J. Colloid and Interface Sci. 2013. N 406.

22.Smith J.A., Jaffe P.R., Chlou C.T. Effect of Ten Quaternary Ammonium Cations on Tetrachloromethane Sorption to Clay from Water//Environ. Sci.Technol. 1990. Vol. 24.

23. Tezel U, Pavlostathis S.G. Quaternary ammonium disinfectants: microbial adaptation, degradation and ecology // Current Opinion Biotechnol. 2015. Vol. 33.

24. Tezel U, Pierson J.A., Pavlostathis S.G. Effect of polyelectrolytes and quaternary ammonium compounds on the anaerobic biological treatment of poultry processing wastewater // Water Res. N 41. 2007.

25. Zhang L, Zhang B, Wu T. et al. Adsorption behavior and mechanism of chlorophenols onto organoclays in aqueous solution // Colloids and Surfaces. A: Physico-chem. Eng. Aspects . 2015. N 484.

Поступила в редакцию 15.02.2017

APPLICATION OF DODECYLTRIMETHYLAMMONIUM-

MODIFIED BENTONITE FOR WATER PURIFICATION FROM OIL

AND WATER-SOLUBLE OIL COMPONENTS

E.S. Chechetko, I.I. Tolpeshta, YuA. Zavgorodnyaya

The sorbent of oil and water-dissolved oil components has been prepared on the basis of organobentonite, its ability to absorb those products has been estimated. The bentonite modified with dodecyltrimethylammonium added at the rate 0,5 CEC was found to absorb 1,6 times as much oil components as compared with non-modified bentonite. The sorbent obtained has good flotage characteristics due to the formation of firm film on the surface of oil patches which can be easily removed. The sorbent is effective in the extraction the water-soluble oil compounds and has no toxic effect with respect to Paramecium caudatum u Cerio-daphnia affinis. When the temperature is lowered from 22 to 10° sorbent efficiency is reduced.

Key words: oil pollution, bentonite organoclay, water-soluble oil components.

Сведения об авторах

Чечетко Екатерина Сергеевна, студентка каф. химии почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: [email protected]. Толпешта Инна Игоревна, докт. биол. наук, зав. каф. химии почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. E-mail: [email protected]. Завгородняя Юлия Анатольевна, канд. биол. наук, доцент каф. химии почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. E-mail: [email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.