Zastosowanie związków makrocyklicznych do usuwania toksycznych kationów metali z roztworów wodnych w procesie flotacji jonowej

• Autorzy: Maciejewski P. , Robak W. , Ulewicz M. , Sobianowska K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oczyszczanie ścieków wymaga zastosowania szeregu wzajemnie uzupełniających się technologii, które pozwalają na uzyskanie takiego stopnia usunięcia zanieczyszczeń, aby oczyszczona woda mogła zostać ponownie wykorzystana do celów komunalnych lub przemysłowych, przy równoczesnym odzyskaniu wartościowych substancji zawartych w ściekach. Ponadto, stosowanie technik izotopowych, rozwój energetyki jądrowej oraz przeróbka paliwa jądrowego powodują powstawanie radioaktywnych ścieków. Odpady promieniotwórcze są ważnym i społecznie drazliwym problemem, szczególnie w obliczu konieczności wygaszania starych, wyeksploatowanych reaktorów jądrowych. W oczyszczaniu roztworów wodnych stosuje się wiele fizykochemicznych metod wzbogacania i rozdzielania jonów m.in. ekstrakcję rozpuszczalnikową, wymianę jonową, sorpcję, metody flotacyjne oraz transport przez membrany, tj. odwróconą osmozę, nanofiltrację, ultrafiltrację, dializę i elektrodializę. Procesy te umożliwiają selektywne wydzielenie określonych składników i stanowią pośredni etap chemicznego przerobu ubogich surowców bądź zanieczyszczonych wód.

Słowa kluczowe

PL

flotacja jonowa; oczyszczanie roztworów wodnych; izotopy promieniotwórcze; związki makrocykliczne

• Wydawca: Wydawnictwo Akademii Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki
• Rocznik: 2008
• Tom: Nr 1
• Strony: 113--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., tab.

Twórcy

autor

Maciejewski P.

autor

Robak W.

autor

Ulewicz M.

autor

Sobianowska K.

• Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych

Bibliografia

• [1] Lide D.R., 1994, CRC Handbook of Chemistry and Physics-75th Edition, CRC Press, USA
• [2] Pedersen C. J., 1967, Cyclic polyethers and their complexes with metal salts, J. Am. Chem. Soc., 20, 7017–7036
• [3] Schroeder G., Łęska B., 1997, Nomenklatura wybranych związków makrocyklicznych, Wiad. Chem., 227-249
• [4] Vincenti M., 1995, Host - guest chemistry in the mass spectrometer, Journal of Mass Spectrometry, 30, 925-939
• [5] Bartsch R.A., Yang I-W., Jeon E-G, Walkowiak W., Charewicz W.A., 1992, Selective transport of alkali metal cations in solvent extraction by proton-ionizable dibenzo-crown ethers, J. Coord. Chem., 27, 75-85
• [6] Schnepf R.W., Gaden E.L., Miroczkin, G., Schonfeld E., 1959, Selective flotation of inorganic ions, Chem. Eng. Progress, 55, 42-47
• [7] Davis K.M., Sebba D., 1967, A study of precipitation conditions and cations flotation properties of cuprum hexacyanoferrate in nitric acid medium, J. Appl. Chem. 17, 40-46
• [8] Koyanaka Y., 1969, Removal radio-strontium by ion precipitates flotation, J. Nucl. Sci. Technol., 6, 607-611
• [9] KoutlemanI M.M., Mavros P., Zouboulis A.I., Matis K.A., 1995, Recovery of Co2+ ions from aqueous-solution by froth flotation and co-precipitation, Sep. Sci. Technol., 30, 263-284
• [10] Koyanaka Y., 1969b, Treatment of radioactive waste regenerate of ion exchange resin by preferential flotation method, J. Nucl. Sci. Technol., 6, 607-611
• [11] Kim Y-S., Kim K-CH., 1995, Novel bifunctional co-precipitation compounds in metal ion separations, Bull. Korean Chem. Soc.,16, 582-587
• [12] Jung Y-J., Choi J-M., Choi H-S., Kim Y-S., 1996, Study of co-precipitation of alkali metal cations by various carbaminates, J. Korean Chem. Sci., 40, 724
• [13] Kim Y-S., Jung Y-J., Choi H-S., 1998, Metyl-izobutyl-ketone as a co-precipitation compounds in multi stage of separations metal kations, Bull. Korean Chem. Soc., 19, 50-54
• [14] DeCarlo E.H., Zeitlin H., 1982, Separation of copper, cobalt, nickel, and manganesse from deep sea ferromanganese nodules by absorbing colloid flotation, Anal. Chem., 54, 898-903
• [15] Mizuike A., Hiraide M., 1982, Separation and preconcentration of trace substances – III. Flotation as a preconcentration technique, Pure Appl. Chem., 54, 1555 – 1563
• [16] Ghazy S.E., 1995, Removal of cadmium, lead, mercury, tin, antimony and arsenic from drinking and seawater by colloid precipitate flotation, Sep. Sci. Technol., 30, 933-947
• [17] Walkowiak, 1991, Mechanism of selective ion flotation. 1. Selective flotation of transition metal cations. Sep. Sci. Technol., 26, 559-568
• [18] Koutlemani M.M., Mavros P., Zouboulis A.I., 1994, Novel quaternary ammonium salt for highly selective separations metal ions, Sep. Sci. Technol, 29, 867-874
• [19] Jong F.D., Reinhoudt D.N., 1981, Stability and reactivity of crown - ether complexes, Academic Press., London
• [20] Bond A.H., Chiarizia R., Huber V.J., Dietz M.L., Herlinger A.W., Hay B.P., 1999, Synergistic solvent extraction of alkaline earth cations by mixtures of di-n-octylphosphoric acid and stereoisomers of dicyclohexano-18-C-6, Anal. Chem., 71, 2757-2765
• [21] Bartsch R.A., Way J.D., 1996, Chemical Separation with Liquid Membranes: An Overview, ACS Symposium Series 642, [in] Chemical separation with liquid membranes, R.A. Bartsch, J.D. Way [Eds.], Washington, DC
• [22] Nghiem, L.D., Mornane, P., Potter, I.D., Perera, J.M., Cattall, R.W., Kolev, S.D., 2006, Extraction and transport of metal ions and small organic compounds using polymer inclusion membranes (PIMs), J. Membrane Sci., 281, 7-41
• [23] Ludwig R., 2000, Calixarenes in analytical and separation chemistry, Fresenius J. Anal. Chem., 367, 103-128
• [24] Alexandratos, S.D., Stine, CH.L., 2004, Synthesis of ion-selective polymer-supported crown ethers: a review, Reactive & Functional Polymers, 60, 3-16
• [25] Robak W., Apostoluk W., Maciejewski P., 2006, Analysis of liquid-liquid distribution constants of nonionizable crown ethers and their derivatives. Anal. Chim. Acta, 569, 119-131
• [26] Bartsch R.A., Charewicz W.A., Kang S.I., Walkowiak W., 1987, Proton-coupled transport of alkali metal cations across liquid membranes by ionizable crown ethers, ACS Symposium Series 347 [in] Liquid membranes, theory and applications, R.D. Noble, J.D. Way [Eds.], Washington, 86-97
• [27] Kim J.S., Cho M.H., Lee S.C., Pang J.H., Lee J.H., Ohki A., 1999, Lead selective lipophilic acyclic diionizable polyethers, Talanta, 49, 69-75
• [28] Hayashita T., Sawano H., Higuchi T., Indo M., Hiratani K., Zhang Z.Y., Bartsch R.A., 1999, Molecular design of acyclic polyether dicarboxylic acids possessing pseudo-18-crown-6 frameworks for selective lead(II) extraction, Anal. Chem., 71, 791-795
• [29] Schultz J.C., Warr G.G., 1998, Selective flotation of metal ions onto AOT and dodecyl sulfate films at the air/solution interface, Ind. Eng. Chem. Res,. 37, 2807-2809
• [30] Koide Y., Oka T., Imamura A., 1993, The selective flotation of cesium ion with resorcinol type calix[4]arenes with alkyl side chains, Bull. Chem. Soc. Jpn., 66, 2137-2132
• [31] Koide Y., Terasaki H., Sato H., Shesonji H., Yamada K., 1996, Flotation of uranium from sea water with phosphate ethers of C-undecylcalix[4]resorcinarene, Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, 785-790
• [32] Charewicz W., Grabowska J., Bartsch R.A., 2000, Flotation of Co(II), Sr(II), and Cs(I) cations with proton-ionizable lariat ethers, Sep. Sci. Technol., 37, 1479-1494
• [33] Ulewicz M., Walkowiak W., Jang Y., Kim J.S., Bartsch R.A., 2003, Ion flotation of cadmium(II) and zinc(II) in the presence of proton-ionizable lariat ethers, Anal. Chem., 75, 2276-2279
• [34] Ulewicz M., Walkowiak W., Brandt K., Porwolik-Czomberlik I., 2003, Ion flotation of zinc(II) and cadmium(II) in the presence of side-armed diphosphaza-16-crown-6-ether, Sep. Sci. Technol., 38, 633
• [35] Walkowiak W., Ulewicz M., Kozłowski C. A., 2002, Application of macrocycle compounds for metal ions separation and removal – a review, Ars Separatoria Acta, 1, 87-98
• [36] Maciejewski, P. Walkowiak, W., 2004, Selective removal of cesium(I), strontium(II) and barium(II) cations with proton-ionizable lariat ethers in the ion flotation process, Physicochemical Problems of Mineral Processing, 38, 139-146
• [37] Maciejewski, P., 2005, Selective removal of cesium(I), strontium(II) barium(II) and lead(II) cations with proton-ionizable lariat ethers in the ion flotation process, Doctoral dissertation, Wroclaw University of Technology, Wrocław
• [38] WalkowiaK W., 2006, Use of macrocyclic compounds as new-type surfactants for selective removal of metal ions, Przemysł Chemiczny, 85(8-9), 1359-1364
• [39] Girek T., Kozłowski C.A., Kozioł J.J., Walkowiak W., Korus I., 2005, Polymerisation of β-cyclodextrin with succinic anhydride - Synthesis, characterization, and ion flotation of transition metals, Carbohydrate Polymers, 59(2), 211-215
• [40] Kozłowski C.A.; Girek T.; Walkowiak W., Kozłowska J., 2006a, The effect of β-CD polymers structure on the efficiency of copper(II) ion flotation Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, 55(1-2), 1388-3127