SORPTION OF METHYLENE BLUE BY POLISORB MP FROM WATER AND 40% AND 95% AQUEOUS-ETHANOL SOLUTIONS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The chemical composition of the medical enterosorbent Polisorb MP (colloidal silica particles) and its surrounding dispersive medium was determined using AES ICP, CHNS analysis, TGA, and capillary electrophoresis. Dispersions of Polisorb in water and in 40% and 95% aqueous-ethanol solutions were prepared and characterized by photon correlation spectroscopy (PCS) and phase analysis light scattering (PALS). The number-average hydrodynamic diameter of fractal-like aggregates of primary particles was 105 – 135 nm, and the electrophoretic potential ranged from –28 to –22 mV. The charge of a single aggregate decreased with increasing alcohol content in the sequence: –89, –54, and –29 e. The maximum sorption of methylene blue sharply decreased from 10 to 0.7 mg/g under these conditions. It was shown that the maximum sorption values significantly exceed the number of negative surface centers calculated by PALS within the spherical aggregate model, but are lower than the number of silanol groups determined by TGA. A cation-exchange mechanism for the sorption of cationic dyes by Polisorb MP is hypothesized.

About the authors

T. Yu Podlipskaya

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

M. K Barakina

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

M. G Demidova

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

N. O Shaparenko

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: nikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

V. V Tatarchuk

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

P. E Plyusnin

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

E. A Maksimovskiy

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

T. Ya Guselnikova

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

E. V Polyakova

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

A. I Bulavchenko

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ikshapar@mail.ru
Novosibirsk, Russia

References

  1. Чуйко A.A., Тертых В.А., Лобанов В.В. Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния. Киев, 2003. 414 с.
  2. Вавилова В.П., Вавилов А.М., Царькова С.А. и др. // Педиатрия. Consilium Medicum. 2021. V. 2. P. 158. https://doi.org/10.26442/26586630.2021.2.200967
  3. Закирова А.М., Файзуллина Р.А., Мороз Т.Б. и др. // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2022. Т. 67. № 1. С. 76. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2022-67-1-76-81
  4. Skrabkova H.S., Bubenschikov V.B., Kodina G.E. et al. // IOP Conf. Series: Materials Science and Eng. 2019. V. 487. P. 012026. https://doi.org/10.1088/1757-899X/487/1/012026
  5. Kimyashov A.A., Syromolotov A.V., Pavlov M.O. // Butlerov Communications. 2020. V. 64. № 10. P. 63. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc‑01/20-64-10-63
  6. Shklyaeva A.S., Vasilieva O.V., Kucuk V.I. // Butlerov Communications. 2013. V. 35. № 8. P. 94.
  7. Арефьева О.Д., Пироговская П.Д., Панасенко А.Е. и др. // Химия раст. сырья. 2021. № 1. C. 327. https://doi.org/10.14258/jcprm. 2021017521
  8. Орбиданс А.Г., Терехина Н.А., Терехин Г.А. // Материалы V Международной научнопрактической конференции “Фармация и общественное здоровье”. Екатеринбург. 2012. С. 49.
  9. Герникова Е.П., Лутцева А.И., Боковикова Т.Н. и др. // Ведомости НЦЭСМП. 2013. № 4. С. 47.
  10. Yagub M.T., Sen T.K., Afroze S., Ang H.M. // Adv. Colloid Interface Sci. 2014. V. 209. P. 172. https://doi.org/10.1016/j.cis.2014.04.002
  11. Agarwala R., Mulky L. // ChemBioEng Rev. 2023. P. 10. P. 326. https://doi.org/10.1002/cben. 202200011
  12. Sharma R., Kar P.K., Dash S. // J. Phys. Chem. C. 2023. V. 127. P. 20539. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c05023
  13. Li Y., Pan B., Miao H. et al. // Chem. Res. Chinese Universities. 2020. V. 36. P. 1272. https://doi.org/10.1007/s40242-020-0063-9
  14. Benkhayaa S., M’rabet S., El Harfi A. // Inorg. Chem. Commun. 2020. V. 115. P. 107891. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2020.107891
  15. Bairabathina V., Kumar Shanmugam K.S., Chilukoti G.R. et al. // Color Technol. 2022. V. 138. P. 329. https://doi.org/10.1111/cote. 12605
  16. Fang H., Ma J., Wilhelm M.J., DeLacy B.G., Dai H.L. // Part. And Part. Syst. Charact. 2021. V. 38. P. 2000220. https://doi.org/10.1002/ppsc. 202000220
  17. Селиванов Е.В. Красители в биологии и медицине: Справочник. Барнаул: Азбука, 2003. 40 c.
  18. Пьянова Л.Г., Лихолобов В.А., Герунова Л.К. и др. // Журн. прикл. химии. 2017. Т. 90. № 12. C. 1678.
  19. Бабешина Л.Г., Келус Н.В., Кузнецов А.А. // Фармация. 2017. Т. 66. № 2. С. 33. https://doi.org/10.1134/S0023291219040153
  20. ГОСТ ИСО 8130-3-2006
  21. Mueller R., Lammler H.K., Wegner K., Pratsinis S.E. // Langmuir. 2003. V. 19. № 1. P. 160. https://doi.org/10.1021/la025785w
  22. NETZSCH Proteus Thermal Analysis v.6.1.0 — NETZSCH-Geratebau GmbH- Selb/Bayern, Germany. 2013.
  23. Шапаренко Н.О., Бекетова Д.И., Демидова М.Г., Булавченко А.И. // Коллоидн. журн. 2019. T. 81. № 4. C. 532. https://doi.org/10.1134/S0023291219040153
  24. Полеева Е.В., Арымбаева А.Т., Булавченко А.И. // Журн. физ. химии. 2020. Т. 94. № 11. C. 1664. https://doi.org/10.31857/S0044453720110278
  25. Shaparenko N.O., Demidova M.G., Bulavchenko A.I. // Electrophoresis. 2021. V. 42. № 16. P. 1648. https://doi.org/10.1002/elps. 202100060
  26. Knysh A., Sokolov P., Nabiev I. // J. Biomed. Photonics. Eng. 2023. V. 9. P. 020203. https://doi.org/10.18287/JBPE23.09.020203
  27. Ohshima H. // J. Colloid Interface Sci. 1994. V. 168. P. 269. https://doi.org/10.1006/jcis.1994.1419
  28. Loeb A.L., Overbeek J. Th.G., Wiersema P.H. // The Electrical Double Layer Around a Spherical Colloid Particle. MIT Press: Cambridge, MA. 1961. P. 375
  29. Справочник химика. Второе издание. ТЗ. Химия М-Л. 1964. С. 1005.
  30. https://www.ntmdt-tips.com/products/view/nsg01
  31. ГОСТ 25142-82. Межгосударственный стандарт “Шероховатость поверхности”: Термины и определения. М.: ИУС 7-2017, 2018. 32 с.
  32. Bulavchenko A.I., Batishchev A.F., Batishcheva E.K., Torgov V.G. // J. Phys. Chem. B. 2002. V. 106. № 25. P. 6381. https://doi.org/10.1021/jp0144000
  33. Мурашкевич А.Н., Лавичкая А.С., Баранникова Т.И., Жарский И.М. // Журн. прикл. спектроскопии. 2008. Т. 75. № 5. С. 724.
  34. Арефьева О.Д., Пироговская П.Д., Панасенко А.Е. и др. // Химия раст. сырья. 2021. № 1. C. 327.
  35. Rahman I.A., Vejayakumaran P., Sipaut C.S. et al. // Mater. Chem. Phys. 2009. V. 114. P. 328. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2008.09.068
  36. Qasim M., Ananthaiah J., Dhara S. et al. // Adv. Sci. Eng. Med. 2014. V. 6. № 9. P. 965. https://doi.org/10.1166/asem.2014.1578
  37. Shifrin K.S. Scattering of light in a turbid medium. Washington: NASA, 1968. P. 212.
  38. Van de Hulst H.C. Light scattering by small particles. New York: J. Wiley, 1957. P. 470
  39. Maxim M.E., Stinga G., Iovescu A., Baran A. et al. // Rev. Roumaine Chimie. 2012. V. 57. P. 203.
  40. Xing X., Qu H., Shao R. et al. // Water Sci. Technol. 2017. V. 76. P. 1243. https://doi.org/10.2166/wst.2017.268
  41. Boudjema L., Assaf M., Salles F. et al. // Molecules. 2024. V. 29. P. 2952. https://doi.org/10.3390/molecules29132952
  42. Romeroa C.P., Jeldresb R.I., Quezada G.R. et al. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2018. V. 538. P. 210. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2017.10.080
  43. Bjorklund S., Kocherbitov V. // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 9960. https://doi.org/10.1038/s41598-017-10090-x
  44. Гиндин Л.М. Экстракционные процессы и их применение. М.: Наука, 1984. С. 144
  45. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Звездин В.Н. и др. // Вопросы питания. 2014. Т. 83. 2014. C. 52.
  46. Coelho D., Thovert J.F., Thouy R., Adler P.M. // Fractals. 1997. V.5. P. 507. https://doi.org/10.1142/S0218348X97000401
  47. Engelhardt M.B., Sugimoto T., Papastavrou G., Kobayashi M. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2024. V. 703. P. 135244. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.13524448.
  48. Haleem A., Shafiq A., Chen S.Q., Nazar M. // Molecules. 2023. V. 28. P. 1081. https://doi.org/10.3390/molecules28031081
  49. Саббатовский К.Г., Сергеева И.П., В.Д. Соболев В.Д. // Коллоидн. журн. 2020. Т. 82. С. https://doi.org/10.31857/S0023291219060168
  50. Sharma R., Kar P.K., Dash S. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2021. V. 624. P. 126847. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.126847
  51. Dangui A.Z., Santos V.M.S., Gomes B.S. et al. // Spectroscopy. 2018. V. 203. P. 333. https://doi.org/10.1016/j.saa.2018.05.087
  52. Жуков А.Н., Федорова И.Л. // Коллоидн. журн. 2004. Т. 66. С. 333.
  53. Boverhof D.R., Bramante C.M., Butala J.H. et al. // Regul. Toxicol. Pharmacol. 2015. V. 73. P. 137. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2015.06.001
  54. Bujdak J. // J. Photochem. Photobiol. C. Photochem. Rev. 2018. V. 35. P. 108. https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2018.03.001

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).