Study of sorption properties of silicon dioxide based on overburden rocks for the extraction of dyes from wastewaters


Cite item

Full Text

Abstract

the article presents the results of a study of the sorption properties of silicon dioxide obtained from overburden rocks for use in the removal of methylene blue, an organic cationic thizian dye, from aqueous solutions. The aim of the study was to evaluate the sorption properties of silica and its efficiency in the removal of methylene blue from aqueous solutions. Experimental data showed that the sorption efficiency depends on temperature, pH and stirring speed. It was found that increasing pH and stirring speed promotes sorption enhancement, while increasing temperature decreases sorption efficiency. In addition, the possibility of regeneration of silica after sorption was investigated and it was shown that its sorption properties are practically unchanged after several cycles of use. The maximum sorption capacity was 515.9 μmol/g. In a previously published paper, under standard conditions, the maximum sorption capacity was 438.22 μmol/g. The results emphasize the potential of silica as an effective and sustainable sorbent for the removal of organic dyes from wastewater. Thus, silica can be recommended for multiple use in wastewater treatment processes due to its high thermal stability and durability.

About the authors

V. A Turyanskiy

Sevastopol State University

References

  1. Бурыкина О.В. Промышленные красители как ингибиторы кислотной коррозии стали // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2021. Т. 11. № 2. С. 163 – 175.
  2. Джубари М.К., Алексеева Н.В., Базияни Г.И., Таха В.С. Методы удаления пигментов из сточных вод // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 7. С. 54 – 64.
  3. Измайлов Б.И., Шарипов Р.М., Валеева Л.Д., Гадельшина Э.А., Вильданова А.И. Ассортимент применяемых красителей для текстильных материалов // Вестник Технологического университета. 2015. Т. 18. № 15. С. 180 – 182.
  4. Исаев А.Б., Магомедова А.Г. Новые технологии очистки сточных вод от красителей на основе окислительных процессов // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2022. Т. 63. № 4. С. 247 – 268.
  5. Мирзалимова С.А., Мухамедиев М.Г., Киршина Е.Ю. Текстильные предприятия как источники токсичности сточных вод // Universum: химия и биология. 2021. № 10-1 (88). С. 20 – 24.
  6. Мирзалимова С.А., Киршина Е.Ю., Мухамедиев М.Г. Использование метода электрохимической деструкции для очистки сточных вод от активного красителя Red SPD // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 4. С. 86 – 99.
  7. Мирзахмедова М.Х., Хамидова В.Д., Аъзамжонова С.Ш., Култаев М.С. Совмещение процессов крашения и заключительной отделки текстильных материалов // Вестник науки. 2022. Т. 52. № 7. С. 77 – 87.
  8. Самодолова О.А., Ульрих Д.В., Лонзингер Т.М. Использование лузги гречихи (гранулированной) в очистке городских поверхностных сточных вод // Градостроительство и архитектура. 2023. Т. 13. № 1. С. 37 – 44.
  9. Турянский В.А. Сорбционные свойства диоксида кремния, полученного на основе вскрышных пород // Энергетические установки и технологии. 2023. Т. 9. № 2. С. 101 – 112.
  10. Чечерина А.Ю., Стоянова А.Д., Конькова Т.В. Применение физико-химических методов для очистки сточных вод, содержащих органический краситель и глину Таганского месторождения // Успехи в химии и химической технологии. 2021. Т. 35. № 6. С. 122 – 124.
  11. Buntin A., Agliullin V. Transformation of the structure and adsorption properties of bentonite during physical and chemical treatment // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2022. Т. 2373. № 3. С. 032006.
  12. Fang J. Sorption and desorption of phenanthrene onto iron, copper, and silicon dioxide nanoparticles // Langmuir. 2008. Т. 24. № 19. С. 10929 – 10935.
  13. Grigoryan S.G., Synthesis of Silicon Dioxide Xerogels and Their Sorption – Desorption Properties with Respect to Nicotine and Glycols // Russian Journal of General Chemistry. 2023. Т. 93. № 8. С. 2048 – 2057.
  14. Lieser Κ.H., Quandt-Klenk S., Thybusch B. Sorption of uranyl ions on hydrous silicon dioxide // Radiochimica Acta. 1992. Т. 57. № 1. С. 45 – 50.
  15. Mustapha L.S. Rapid and effective adsorption of selected heavy metals from battery wastewater using silicon-oxide nanoparticles derived rice husk // Groundwater for Sustainable Development. 2023. Т. 23. С. 101024.
  16. Nadzhafova O.Y. Optimization and use of composite coatings based on silicon oxide and polyvinylsulfonic acid for the adsorption-spectrophotometric determination of iron (II) and zinc (II) phenanthrolinates // Journal of Analytical Chemistry. 2007. Т. 62. С. 1136 – 1142.
  17. Uzokov J.R., Mukhamadiev N.K. Sorption characteristics of mesoporous composite SiO2·TiO2 // Central Asian Journal of Medical and Natural Science. 2021. Т. 2. № 5. С. 494 – 498.
  18. Wang J. Moisture adsorption and desorption properties of colloidal silicon dioxide and its impact on layer adhesion of a bilayer tablet formulation // International Journal of Pharmaceutical Excipients. 2016. Т. 5. № 1.
  19. Ying D. Sorption of europium onto diethylenetriaminepentaacetic acid based silica dioxide: kinetics, isotherm, thermodynamics // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2017. Т. 314. № 3. С. 2449 – 2457.
  20. Zhou T., Pillar [5, 6] arene-functionalized silicon dioxide: synthesis, characterization, and adsorption of herbicide // Langmuir. 2015. Т. 31. № 4. С. 1454 – 1461.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


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

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).