[go: up one dir, main page]

RU2026824C1 - Sorbent for heavy metals and radioactive isotopes - Google Patents

Sorbent for heavy metals and radioactive isotopes Download PDF

Info

Publication number
RU2026824C1
RU2026824C1 SU4820976A RU2026824C1 RU 2026824 C1 RU2026824 C1 RU 2026824C1 SU 4820976 A SU4820976 A SU 4820976A RU 2026824 C1 RU2026824 C1 RU 2026824C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
heavy metals
solution
purification
radioactive isotopes
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.Р. Давидов
Е.Г. Давидова
С.Г. Каспарова
В.В. Береговых
Original Assignee
Совместное Российско-Германское предприятие "ИНБИО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Совместное Российско-Германское предприятие "ИНБИО" filed Critical Совместное Российско-Германское предприятие "ИНБИО"
Priority to SU4820976 priority Critical patent/RU2026824C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2026824C1 publication Critical patent/RU2026824C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: sorbents for liquid treatment. SUBSTANCE: sorbent is a depleted dried yeast biomass used in enzyme cytochrome c production and can be used mainly for biological liquids treatment. Use of sorbent proposed provides enhanced effectiveness of treatment as compared with that with known sorbents. EFFECT: enhanced effectiveness of sorbent. 5 tbl

Description

Изобретение относится к сорбентам, применяемым для очистки от тяжелых металлов и радиоактивных изотопов жидких сред, в частности водных и спиртовых растворов белков, технологических жидкостей при производстве микробиологических продуктов, таких как ферменты, инсулин, интерферон или сточных вод предприятий, загрязненных ионами тяжелых металлов, в том числе жидких радиоактивных отходов. The invention relates to sorbents used for purification of heavy metals and radioactive isotopes of liquid media, in particular aqueous and alcoholic solutions of proteins, process liquids in the production of microbiological products such as enzymes, insulin, interferon or wastewater of enterprises contaminated with heavy metal ions, including liquid radioactive waste.

Известны сорбенты ионов тяжелых металлов такие, как известь или фенолформальдегидная смола резольного типа [1]. Sorbents of heavy metal ions such as lime or phenol-formaldehyde resin of the resole type are known [1].

Недостатком указанных сорбентов является недостаточно высокая сорбционная емкость. The disadvantage of these sorbents is not a sufficiently high sorption capacity.

Известны сорбенты, используемые для очистки сточных вод от тяжелых металлов, например древесные опилки, предварительно обработанные органическим реагентом [2]. Known sorbents used for wastewater treatment from heavy metals, such as sawdust, pre-treated with an organic reagent [2].

Недостаток известного сорбента состоит в том, что он может быть использован лишь при очистке сточных вод металлообрабатывающих предприятий и не может быть применен, например, при очистке от тяжелых металлов биологических жидкостей, таких, как плазма крови или технологических жидкостей микробиологических производств. Степень очистки известного сорбента невысока. A disadvantage of the known sorbent is that it can only be used in the wastewater treatment of metal processing enterprises and cannot be used, for example, in the purification of heavy metals from biological fluids, such as blood plasma or technological fluids from microbiological industries. The degree of purification of the known sorbent is low.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, т. е. использование предлагаемого сорбента для очистки жидких сред в различных отраслях народного хозяйства, очистки радиоактивных жидкостей и стоков, повышение эффективности очистки. The aim of the invention is the expansion of technological capabilities, i.e., the use of the proposed sorbent for the purification of liquid media in various sectors of the economy, the purification of radioactive liquids and wastewater, increasing the efficiency of purification.

Поставленная цель достигается применением отработанной в производстве фермента цитохрома-С биомассы дрожжей в качестве сорбента тяжелых металлов преимущественно при очистке биологических жидкостей. The goal is achieved by using the yeast biomass worked out in the production of the cytochrome-C enzyme as a sorbent of heavy metals, mainly in the purification of biological fluids.

Цитохром-С - это окислительно-восстановительный фермент, используемый при производстве лекарственных веществ. Cytochrome-C is a redox enzyme used in the manufacture of drugs.

Высушенные отходы производства цитохрома-С представляют собой белый или слегка желтоватый порошок, не растворимый в воде, не токсичен, не горюч. Dried wastes of cytochrome-C production are white or slightly yellowish powder, insoluble in water, non-toxic, non-combustible.

В настоящее время отходы производства цитохрома-С никак не используются. Currently, wastes of cytochrome-C production are not used in any way.

При очистке с помощью сорбента используют статический или динамический методы. При статическом методе сорбент вносится в емкость с очищаемым раствором, перемешивается в течение 5-10 мин и отделяется центрифугированием или фильтрацией. When cleaning with a sorbent, static or dynamic methods are used. In the static method, the sorbent is introduced into the container with the solution to be purified, mixed for 5-10 minutes and separated by centrifugation or filtration.

При динамическом методе колонка заполняется сорбентом, из которого после 3-кратной декантации удалены мелкие частицы и через нее со скоростью (1-5) мл/мин пропускают очищаемый раствор. Регенерация сорбента может быть осуществлена 0,1-0,2 М NaOH. В зависимости от того, какой раствор подвергается очистке, следует поддерживать определенный рН раствора. Общий интервал составляет 2-11. Для обработки белковых растворов предпочтительно поддерживать рН 4-6, что обусловлено исключением потерь белка. При обработке растворов, не содержащих белка, можно использовать весь интервал рН, но наиболее оптимальна обработка при рН 5-10. In the dynamic method, the column is filled with a sorbent, from which fine particles are removed after 3-fold decantation, and the solution to be purified is passed through it with a speed of (1-5) ml / min. The regeneration of the sorbent can be carried out 0.1-0.2 M NaOH. Depending on which solution is being cleaned, a certain pH of the solution should be maintained. The total interval is 2-11. For processing protein solutions, it is preferable to maintain a pH of 4-6, which is due to the exclusion of protein loss. When processing solutions that do not contain protein, you can use the entire pH range, but the most optimal treatment at pH 5-10.

П р и м е р 1. Очистке на сорбенте-колонке из 5 г подвергались белковые растворы. Использовали 120 мл 1%-ного раствора бычьего альбумина в воде или в 40% этаноле. Содержание металла в растворе после очистки определялось методом радиоактивных индикаторов. Для этой цели использовались радиоактивные изотопы металлов (Co57, Zn65; Mn54; Al26). Результаты исследований сведены в табл. 1.PRI me R 1. Purification on a sorbent column of 5 g were subjected to protein solutions. Used 120 ml of a 1% solution of bovine albumin in water or in 40% ethanol. The metal content in the solution after purification was determined by the method of radioactive indicators. For this purpose, radioactive isotopes of metals were used (Co 57 , Zn 65 ; Mn 54 ; Al 26 ). The research results are summarized in table. 1.

Как показывают материалы таблицы, очистку белковых растворов от примеси тяжелых металлов и их радиоактивных изотопов следует вести при рН 5,8. При увеличении рН > 6 из раствора идет сильная сорбция белка. Сорбцию металлов из белковых водных растворов ведут при комнатной температуре, а из спиртовых - при температуре от -5 до -10оС, чтобы избежать денатурации белка. Необходимо отметить, что чем выше исходная концентрация металла, тем ниже степень очистки, поэтому необходимо принимать известные меры для улучшения сорбции - увеличивать длину колонок и осуществлять пропускание раствора многократно.As the materials of the table show, the purification of protein solutions from impurities of heavy metals and their radioactive isotopes should be carried out at pH 5.8. With an increase in pH> 6, strong protein sorption occurs from the solution. Sorption of metals from aqueous solutions of the protein was carried out at room temperature, and the alcohol from - at a temperature from -5 to -10 ° C, to avoid protein denaturation. It should be noted that the higher the initial concentration of the metal, the lower the degree of purification, therefore, it is necessary to take known measures to improve sorption - increase the length of the columns and transmit the solution many times.

П р и м е р 2. Очистке подвергали 30 мл водного раствора сульфатов металлов (Co, Zn, Mn, Al). В раствор помещали 600 мг сорбента, перемешивали в течение 10 мин при 30оС. Исходная концентрация металлов 1, 10, 50 мг/мл. Сорбент от жидкости отделяли фильтрацией и с помощью радиометрического метода определяли процент очистки. Данные сведены в табл. 2.PRI me R 2. Purification was subjected to 30 ml of an aqueous solution of metal sulfates (Co, Zn, Mn, Al). The solution was placed 600 mg of sorbent was stirred for 10 min at 30 C. The initial concentration of metal 1, 10, 50 mg / ml. The sorbent was separated from the liquid by filtration, and the percentage of purification was determined using the radiometric method. The data are summarized in table. 2.

П р и м е р 3. Очистке подвергали 30 мл раствора CoSO4 (меченого Co - 57) в воде, 40%-ном этаноле и 40%-ном метаноле. В раствор помещали 400 мг сорбента, перемешивали в течение 10 мин при 30оС. Сорбент от жидкости отделяли фильтрацией и с помощью радиометрического метода определяли процент очистки. Данные сведены в табл. 3.PRI me R 3. Purification was subjected to 30 ml of a solution of CoSO 4 (labeled Co - 57) in water, 40% ethanol and 40% methanol. The solution was placed 400 mg of sorbent was stirred for 10 min at 30 C. The sorbent was separated from the liquid by filtration and was determined using a radiometric method percentage purification. The data are summarized in table. 3.

П р и м е р 4. Очистке подвергали 30 мл водного раствора CoSO4 и Al2(SO4)3 с содержанием металла 20 мг/л. В раствор помещали 600 мг сорбента, перемешивали в течение 10 мин при 30оС. Сорбент отделяли с помощью фильтрации и посредством радиометрического метода определяли процент очистки. Данные сведены в табл. 4.PRI me R 4. Purification was subjected to 30 ml of an aqueous solution of CoSO 4 and Al 2 (SO 4 ) 3 with a metal content of 20 mg / L. The solution was placed 600 mg of sorbent was stirred for 10 min at 30 C. The sorbent was separated by filtration and was determined by the radiometric method of cleaning percentage. The data are summarized in table. 4.

В табл. 5 приведены сравнительные характеристики сорбентов - препарат из отходов производства цитохрома, активированный уголь и сефадекс g-10. In the table. Figure 5 shows the comparative characteristics of the sorbents — a preparation from cytochrome production wastes, activated carbon, and Sephadex g-10.

20 мг сорбента помещали в 2 мл раствора, содержащего 50 мкг Сo/мл в виде CoSO4, меченного радиоактивным изотопом Co-57. Перемешивали в течение 10 мин при температуре 30оС на термостатированной качалке. Затем центрифугированием отделяли сорбент от жидкой фазы. Из жидкой фазы отбирали аликвоты по 0,5 мл и измеряли их радиоактивность на радиометре Кампью-Гамма. На основании радиоактивности и удельной массовой радиоактивности меченого кобальта рассчитывали концентрацию кобальта в растворе, а по разности с исходной - содержание кобальта в сорбенте.20 mg of the sorbent was placed in 2 ml of a solution containing 50 μg Co / ml in the form of CoSO 4 labeled with the radioactive isotope Co-57. Stirred for 10 min at a temperature of 30 about C on a thermostatically controlled rocking chair. Then, the sorbent was separated from the liquid phase by centrifugation. 0.5 ml aliquots were taken from the liquid phase and their radioactivity was measured on a Campyu-Gamma radiometer. Based on the radioactivity and the specific mass radioactivity of labeled cobalt, the cobalt concentration in the solution was calculated, and the difference in cobalt content in the sorbent was calculated based on the difference from the initial one.

Использовали следующие растворы: CoSO4 в H2O; CoSO4 в 40%-ном растворе этанола в H2O; CoSO4 в 1%-ном растворе альбумина в H2O. Исходная концентрация кобальта всех растворов 50 мкг Co/мл.The following solutions were used: CoSO 4 in H 2 O; CoSO 4 in a 40% solution of ethanol in H 2 O; CoSO 4 in a 1% solution of albumin in H 2 O. The initial cobalt concentration of all solutions is 50 μg Co / ml.

Таким образом, как видно из приведенных данных, отходы производства цитохрома-С представляют собой многофункциональный сорбент, который может быть использован для очистки жидких сред от тяжелых металлов и радиоактивных изотопов в различных областях народного хозяйства. Сорбент дешев, в производстве цитохрома-С отходы остаются в больших количествах. Сорбент удобен в эксплуатации, регенерация его не затруднена. Емкость сорбции предложенного сорбента в 3 раза выше, чем у сефадекса и в 1,5 раза выше, чем у активированного угля. Обработка сорбента органическими растворителями (при регенерации и предварительной обработке) не ведет к снижению емкости сорбции. Сорбент хорошо работает не только в водных растворах, но и в спиртовых (емкость сорбции снижается лишь на 10-15% ). Вследствие определенной структуры, сорбент, помещенный в колонку, допускает высокие скорости протока среды намного выше, чем у активированного угля. Thus, as can be seen from the above data, cytochrome-C production wastes are a multifunctional sorbent that can be used to clean liquid media from heavy metals and radioactive isotopes in various areas of the national economy. Sorbent is cheap, in the production of cytochrome-C waste remains in large quantities. The sorbent is convenient in operation, its regeneration is not difficult. The sorption capacity of the proposed sorbent is 3 times higher than that of Sephadex and 1.5 times higher than that of activated carbon. Processing the sorbent with organic solvents (during regeneration and pre-treatment) does not lead to a decrease in the sorption capacity. Sorbent works well not only in aqueous solutions, but also in alcoholic ones (sorption capacity decreases only by 10-15%). Due to the specific structure, the sorbent placed in the column allows high flow rates of the medium to be much higher than that of activated carbon.

Широкий диапазон рН и температур (до -15оС), применяемые при использовании сорбента, дают возможность использовать его для удаления тяжелых металлов и радиоактивных изотопов из различных жидких сред.A wide range of pH and temperature (-15 ° C) used when using the sorbent was allowed to use it for the removal of heavy metals and radioactive isotopes of various liquid media.

Claims (1)

СОРБЕНТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ. SORBENT OF HEAVY METALS AND RADIOACTIVE ISOTOPES. Применение отработанной в производстве фермента цитохрома-C биомассы дрожжей в качестве сорбента тяжелых металлов и радиоактивных изотопов при очистке воды и органических жидкостей. The use of yeast biomass spent in the production of the cytochrome-C enzyme as a sorbent for heavy metals and radioactive isotopes in the treatment of water and organic liquids.
SU4820976 1990-05-22 1990-05-22 Sorbent for heavy metals and radioactive isotopes RU2026824C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4820976 RU2026824C1 (en) 1990-05-22 1990-05-22 Sorbent for heavy metals and radioactive isotopes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4820976 RU2026824C1 (en) 1990-05-22 1990-05-22 Sorbent for heavy metals and radioactive isotopes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2026824C1 true RU2026824C1 (en) 1995-01-20

Family

ID=21511900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4820976 RU2026824C1 (en) 1990-05-22 1990-05-22 Sorbent for heavy metals and radioactive isotopes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2026824C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129096C1 (en) * 1997-12-09 1999-04-20 Воропанова Лидия Алексеевна Method of removing chromium (vi) from aqueous solution
RU2137399C1 (en) * 1998-04-07 1999-09-20 Научно-производственная фирма "Аквазинэль" Method of using biosorbent for elimination of heavy metals from body
RU2143318C1 (en) * 1998-11-30 1999-12-27 Кухаренко Александр Александрович Biosorbent

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 312837, кл. C 02F 1/62, 1970. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1495307, кл. C 02F 1/62, 1987. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129096C1 (en) * 1997-12-09 1999-04-20 Воропанова Лидия Алексеевна Method of removing chromium (vi) from aqueous solution
RU2137399C1 (en) * 1998-04-07 1999-09-20 Научно-производственная фирма "Аквазинэль" Method of using biosorbent for elimination of heavy metals from body
RU2143318C1 (en) * 1998-11-30 1999-12-27 Кухаренко Александр Александрович Biosorbent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3943072A (en) Separation of molecules
Porath Fractionation of polypeptides and proteins on dextran gels
US8956535B2 (en) Single pass method and apparatus for separating a target molecule from a liquid mixture
CN113145075A (en) Preparation method and application of lanthanum-modified sludge biochar
CN110902849B (en) Method for treating industrial wastewater by using biological adsorbent
CN101486769A (en) Preparation of amidoxime group bacteria cellulose
RU2026824C1 (en) Sorbent for heavy metals and radioactive isotopes
Aksu et al. A comparative study for the biosorption characteristics of chromium (VI) on ca‐alginate, agarose and immobilized c vulgaris in a continuous packed bed column
CN101974490B (en) Method for purifying swine fever viruses
Mattiasson et al. Efforts to integrate affinity interactions with conventional separation technologies: Affinity partition using biospecific chromatographic particles in aqueous two-phase systems
CN113145073A (en) Preparation method and application of secondary lanthanum carbide modified sludge biochar
Mishra et al. Kinetics of Zn2+ adsorption by Penicillium sp.
Anagnostopoulos et al. Significance of age, temperature, and aeration of yeast cell culture for the biosorption of europium from aquatic systems
Pradhan et al. Copper removal by immobilized Microcystis aeruginosa in continuous flow columns at different bed heights: study of the adsorption/desorption cycle
EP0203163A1 (en) Affinity chromatography using dried calcium alginate-magnetite separation media in a magnetically stabilized fluidized bed
Watson et al. Adsorption of Sr by immobilized microorganisms
Mikeš et al. Rapid chromatographic separation of technical enzymes on spheron ion exchanges
CN111250045B (en) H2SO4Preparation method of modified granular anthracite and H2SO4Modified granular anthracite and application thereof
Clemmitt et al. On-line monitoring of the purification of GST-(His) 6 from an unclarified Escherichia coli homogenate within an immobilised metal affinity expanded bed
RU2231838C1 (en) Floating composite for treating aqueous media to remove cesium radionuclides and/or petroleum derivatives
CN109052775A (en) The processing method of paranitrobenzoic acid production waste water
Selna et al. Virus sampling in wastewater-field experiences
CN113101889A (en) Iron oxide modified building waste brick particles and preparation method and application thereof
AU2021104222A4 (en) Modification method of granular anthracite and application thereof
CN114540332B (en) Preparation method and application of uricase immobilized resin