Алтайский государственный медицинский университет, г.  Барнаул

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 3), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Применение хитина в качестве твердого сорбента для извлечения и накопления ионов тяжелых металлов из сточных вод, морской воды и водных рассолов основано на его способности образовывать полимерные комплексы с данными ионами [1]. Хитозан, являющийся продуктом дезацетилирования хитина, оказалось лучше взаимодействует с ионами тяжелых металлов, содержащимися в воде, чем хитин, причем сорбция на хитозане усиливается с ростом рН воды [2]. Важным свойством хитозана является его селективное взаимодействие с катионами тяжелых металлов [2].
Для изучения сорбции тяжелых металлов из воды использовали хитозан из рачка Gammarus. Относительная однородность хитина рачка Gammarus дает возможность при дезацетилировании получать хитозан, с определенными физико–химическими характеристиками [3]. Хитозан из хитина рачка Gammarus представляет собой аморфный порошок белого цвета, идентифицированный как хитозан по ИК-спектру и элементному анализу. Хитозан имеет следующие характеристики: средняя степень полимеризации (СП)-6600, степень дезацетилирования (СД)-97,8%, содержание золы не более 0,4%, влажность 6%. Технологические свойства хитозана из гаммаруса отличают его от хитозана ракообразных, первый имеет более однородный гранулометрический состав и меньшую насыпную массу, т.е. менее плотный, с большей удельной поверхностью.
Для изучения сорбционных свойств хитозана была приготовлена серия стандартных растворов содержащих разные количества катионов цинка, свинца и мышьяка (от 0,5 до 10 ПДК), согласно соответствующим ГОСТам «Питьевая вода». Сорбцию проводили, внося определенную навеску хитозана в одинаковые объемы растворов с сорбтивом. Анализ содержания ионов металлов в растворе до и после сорбции показал, что концентрация всех ионов после сорбции значительно ниже, чем начальная. Сорбция происходит во всей области изучаемых концентраций, а зависимость сорбции от концентрации катионов в растворе носит не линейный характер.
В изученном интервале концентраций наиболее полно сорбируются ионы свинца (98,3%), снижение концентрации ионов цинка достигает 64,8% от первоначального содержания. Процесс сорбции мышьяка носит более сложный характер, а равновесие наступает при различных концентрациях. В изученном интервале концентраций сорбтива поглотительная емкость хитозана достигает 150 мг/г. Результаты проведенного исследования позволяют предположить, что хитозан полученный из рачка Gammarus имеет высокую поглотительную способность по отношению к катионам тяжелых металлов, а сорбционные процессы на хитозане имеют сложный физико-химический механизм.
Таким образом, изучение сорбции катионов цинка, свинца и мышьяка из водных растворов показало высокую сорбционную способность хитозана, полученного из хитина рачка Gammarus, что свидетельствует о возможности его использования для очистки воды от катионов тяжелых металлов.

Список литературы
1.    Патент США № 4775650, МКИ В 01 j 20/22. Способ и состав (содержит хитин) для очистки жидких потоков, загрязненных металлами.
2.    Самонин В.В., Амелина И.Ю., Савельева А.А. и др. Сорбционные свойства активированных хитина и хитозана//Журнал физической химии. 1999.-Т.73, №9.-С.1619-1622.
3.    Голицын В.П., Цветков В.Г.,Иванов А.В., Гартман О.Р. Способ получения хитозана. Патент №2065477 Заявл.30.11.92. Опубл.20.08.96. Бюлл.№23.С.164.