SORPTION OF CADMIUM, LEAD, AND CHROMIUM (VI) BY CELLULOSIC COMPLEXES OF ARCTIC BROWN ALGAE

• Published in: chemistry of plant raw material
• Main Authors: Паршина, Анастасия Эдуардовна, Боголицын, Константин Григорьевич, Иванченко, Николай Леонидович, Поломарчук, Дарья Алексеевна
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Altai State University 2022
• Subjects: brown algae; enterosorbent; heavy metals; kinetics; thermodynamics; sorption mechanism; бурые водоросли; энтеросорбент; тяжелые металлы; кинетика; термодинамика; механизм сорбции; Arctic
• Online Access: http://journal.asu.ru/cw/article/view/11299; https://doi.org/10.14258/jcprm.20220311299

The purpose of this work is to establish the mechanism of sorption of heavy metal ions (Cd, Pb, and Cr (VI)) by cellulose complexes (CC) of the arctic brown algae Laminaria digitata and Saccharina latissima. These complexes are fibrous mesoporous materials with active sorption centers -COOH, -OH, and -NH2 and a developed surface, which makes them potentially effective preparations for the enterosorption removal of heavy metal ions. The kinetics and thermodynamics of sorption have been studied as well as the influence of the acidity on the sorption capacity. It has been established that the sorption rate is highest during the first minutes of contact between the two phases; the sorption equilibrium is reached by 60 min. According to the sorption enthalpy values, temperature has a positive effect on sorption (endothermic process), with a maximum sorption capacity at 37°C. Optimal pH of the medium: 5-6 for cadmium and lead, and 2 for chromium (VI), which indicates the possibility of using this material in a wide range of medium acidity, corresponding to the conditions of the human gastrointestinal tract. The results obtained indicate a high prospect of using CC as an effective enterosorbent for health preservation. Цель данной работы заключается в установлении механизма сорбции ионов тяжелых металлов [Cd(II), Pb(II), Cr(VI)] целлюлозными комплексами (ЦК) арктических бурых водорослей Laminaria digitata и Saccharina latissima. Указанные комплексы представляют собой волокнистые мезопористые материалы, обладающие активными сорбционными центрами -COOH, -OH, -NH2, а также развитой поверхностью, что позволяет говорить о них как о потенциально эффективных препаратах для энтеросорбционного выведения ионов тяжелых металлов. Исследованы кинетика, термодинамика сорбции, а также влияние кислотности среды на сорбционную емкость. Установлено, что скорость сорбции максимальна в течение первых 20 мин контакта двух фаз, сорбционное равновесие достигается к 60 минутам. Согласно значениям энтальпии сорбции, температура оказывает ...