АУЫЗ СУДЫ ТАЗАРТУ ҮШІН ТҰЗ ҚЫШҚЫЛЫМЕН ӨҢДЕЛГЕН ЦЕОЛИТТІҢ ИОН АЛМАСУ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Авторлар

DOI:

https://doi.org/10.54668/2789-6323-2025-118-3-78-87

Кілт сөздер:

қышқылмен өңдеу, цеолитті модификациялау, адсорбция, суды тазарту, кеуек құрылымы, клиноптилолит

Аңдатпа

Цеолит – ерекше адсорбциялық, ион алмасу және каталитикалық қасиеттерімен танымал микрокеуекті кристалды алюмосиликат материалдар тобы. Олар ағынды суды тазартуда, әсіресе ауыр металдар мен аммоний иондарын жоюда кеңінен қолданылады. Бұл зерттеу табиғи клиноптилолит цеолитінің физика-химиялық және құрылымдық қасиеттеріне HCl (тұз қышқылы) өңдеудің әсерін зерттейді. Бірінші кезеңде 0.97 М HCl ерітіндісімен қайнату арқылы қышқылмен өңдеу жүргізілді, содан кейін ол мұқият тазартылып, FTIR, XRD, газ адсорбциясы және DTG әдістерімен сипатталды. Алынған нәтижелер бастапқы материалмен салыстырғанда HCl өңдеуі цеолиттің меншікті бетін 64.4%-ға (BET әдісі бойынша 280.3 м²/г дейін) ұлғайтатынын, катион алмасу қабілетін арттыратынын және алюмосиликат құрылымдық бірліктерін қайта ұйымдастыру арқылы қоспаларды жою арқылы кеуек құрылымын жақсартатынын көрсетеді. Газ адсорбциясы кеуек диаметрінің төмендеуі есебінен адсорбция тиімділігінің артқанын растады. Сонымен қатар, адсорбция эксперименттері HCl өңделген цеолиттердің Disperse Blue 26 (DB 26) бояғышын кетіруде өңделмеген үлгілерге қарағанда жақсы нәтиже көрсеткенін дәлелдеді. Дегенмен, қышқылмен өңдеу адсорбциялық қасиеттерді жақсартқанымен, құрылымдық тұрақтылықтың бұзылу қаупі болуы мүмкін екені анықталды. Бұл зерттеу нәтижелері HCI модификацияланған цеолиттердің суды, соның ішінде ағынды суларды тазарту үшін тиімді және экологиялық таза адсорбенттер ретіндегі әлеуетін көрсетеді.

References

Yasir, A., & Janabi, N. (2020). Discovered a new type of zeolite and tested on some chemical properties of soil and plant yield. Plant Archives, 1978-82. URL: https://dergipark.org.tr/en/pub/jotcsa/article/1058556

Nayak, Y. N., Nayak, S., Nadaf, Y. F., Shetty, N. S., & Gaonkar, S. L. (2020). Zeolite catalyzed friedel-crafts reactions: A review. Letters in Organic Chemistry, 17(7), 491-506. URL: https://doi.org/10.2174/1570178616666190807101012

Rashed, M. N., & Palanisamy, P. N. (2018). Introductory chapter: Adsorption and ion exchange properties of zeolites for treatment of polluted water. Zeolites and Their Applications, 1(10.5772). URL: https://www.intechopen.com/chapters/61328

Bacakova, L., Vandrovcova, M., Kopova, I., & Jirka, I. (2018). Applications of zeolites in biotechnology and medicine–a review. Biomaterials science, 6(5), 974-989. URL: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/bm/c8bm00028j/unauth

Wang, C., Leng, S., Guo, H., Cao, L., & Huang, J. (2019). Acid and alkali treatments for regulation of hydrophilicity/hydrophobicity of natural zeolite. Applied Surface Science, 478, 319-326. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169433219302946

Senila, M., & Cadar, O. (2024). Modification of natural zeolites and their applications for heavy metal removal from polluted environments: Challenges, recent advances, and perspectives. Heliyon. URL: https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(24)01334-3

Guida, S., Potter, C., Jefferson, B., & Soares, A. (2020). Preparation and evaluation of zeolites for ammonium removal from municipal wastewater through ion exchange process. Scientific Reports, 10(1), 12426. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-020-69348-6

Fu, H., Li, Y., Yu, Z., Shen, J., Li, J., Zhang, M., ... & Lee, S. S. (2020). Ammonium removal using a calcined natural zeolite modified with sodium nitrate. Journal of hazardous materials, 393, 122481. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389420304702

Moradi, M., Karimzadeh, R., & Moosavi, E. S. (2018). Modified and ion exchanged clinoptilolite for the adsorptive removal of sulfur compounds in a model fuel: New adsorbents for desulfurization. Fuel, 217, 467-477. URL: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.12.095

Kianfar, E., & Mahler, A. (2020). Zeolites: properties, applications, modification, and selectivity. Zeolites: advances in research and applications, 1. URL: https://www.researchgate.net/publication/337928117_Zeolites_Properties_Applications_Modification_and_Selectivity

de Magalhães, L. F., da Silva, G. R., & Peres, A. E. C. (2022). Zeolite application in wastewater treatment. Adsorption Science & Technology, 2022, 1-26. URL: https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1155/2022/4544104

Zhu, P., Meier, S., Saravanamurugan, S., & Riisager, A. (2021). Modification of commercial Y zeolites by alkaline treatment for improved performance in the isomerization of glucose to fructose. Molecular Catalysis, 510, 111686. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468823121003035

Huntley, G. M., Luck, R. L., Mullins, M. E., & Newberry, N. K. (2021). Hydrochloric acid modification and lead removal studies on naturally occurring zeolites from Nevada, New Mexico, and Arizona. Processes, 9(7), 1238. URL: https://www.mdpi.com/2227-9717/9/7/1238

Alotaibi, S. S., Ibrahim, H. M., & Alghamdi, A. G. (2024). Application of Natural and Modified Zeolite Sediments for the Stabilization of Cadmium and Lead in Contaminated Mining Soil. Applied Sciences (2076-3417), 14(23).

Mohd Zuhan, M. K. N., Azhari, S., & Tamar Jaya, M. A. (2021). Modified zeolite as purification material in wastewater treatment: A review. Scientific Research Journal, 18(2), 177-213. URL: https://ir.uitm.edu.my/id/eprint/51178/

Cha, Y. H., Mun, S., & Lee, K. B. (2023). Development of modified zeolite for adsorption of mixed sulfur compounds in natural gas by combination of ion exchange and impregnation. Applied Surface Science, 619, 156634. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169433223003100

Bahmanzadegan, F., & Ghaemi, A. (2023). Modification and functionalization of zeolites to improve the efficiency of CO2 adsorption: A review. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 100564. URL: https://doi.org/10.1016/j.cscee.2023.100564

Muscarella, S. M., Badalucco, L., Cano, B., Laudicina, V. A., & Mannina, G. (2021). Ammonium adsorption, desorption and recovery by acid and alkaline treated zeolite. Bioresource Technology, 341, 125812. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852421011536

Silva, M., Lecus, A., Lin, Y., & Corrao, J. (2019). Tailoring natural zeolites by acid treatments. Journal of Materials Science and Chemical Engineering, 7(2), 26-37. DOI:10.4236/msce.2019.72003

Kuldeyev, E., Seitzhanova, M., Tanirbergenova, S., Tazhu, K., Doszhanov, E., Mansurov, Z., ... & Berndtsson, R. Modifying natural zeolites to improve heavy metal adsorption, Water 15 (2023) 2215. https://doi.org/10.3390/w15122215

Downloads

Жарияланды

2025-10-01

How to Cite

Досжанов Y., Захид M., Ахмади N., Ихсас R., Керимкулова A. ., Досжанов O., Жумажанов A., Байзақова N., Ахметжанова D., Саурыкова K., & Айдарбек A. (2025). АУЫЗ СУДЫ ТАЗАРТУ ҮШІН ТҰЗ ҚЫШҚЫЛЫМЕН ӨҢДЕЛГЕН ЦЕОЛИТТІҢ ИОН АЛМАСУ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ. Гидрометеорология және экология, (3), 78–87. https://doi.org/10.54668/2789-6323-2025-118-3-78-87

Журналдың саны

№ 3 (2025)

Бөлім

ЭКОЛОГИЯ

License

Copyright (c) 2025 Ерлан Досжанов, Мудасир Захид, Нурахмад Ахмади, Рахмуддин Ихсас, Оспан Досжанов, Арман Жумажанов, Нурбике Байзакова, Дана Ахметжанова, Карина Саурыкова, Акбопе Айдарбек

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.