Хром – весьма токсичное вещество, загрязняющее окружающую среду и повсюду проникающее, мутаген и канцероген. Поэтому разработка уральских учёных – своевременное и актуальное решение вопроса переработки опасных отходов не только для России, но и для многих других стран.

Учёные Института металлургии Уральского отделения РАН и Уральского федерального университета (УрФУ) создали высокопродуктивный композитный сорбент многоразового использования для удаления хрома из воды. Испытания на сточных водах одного из предприятий Свердловской области показали, что сорбент перерабатывает хромосодержащие отходы и очищает сточные воды до качества питьевой воды. Полученные при этом соединения хрома возвращаются в производственные процессы, сообщается на сайте УрФУ.

За основу созданного сорбента учёные взяли глинистый минерал монтмориллонит, традиционно используемый в сорбционных технологиях. На первом этапе разработки минерал модифицировали наночастицами магнетита. Это утяжелило мелкие и легкие частицы монтмориллонита и позволило затем без труда осадить их вместе с адсорбированным хромом, приложив магнитное поле.

На следующей стадии синтеза в слоистую структуру минерала добавили молекулу элемента, относящегося к группе катионных поверхностно-активных веществ, подобранного к хрому. Это увеличило пространство между слоями монтмориллонита. Как следствие, сорбционная ёмкость материала увеличилась в 5 раз.

Синтезированный сорбент поместили в водный раствор с содержанием хрома. В ходе их взаимодействия слои сорбента слегка сжимаются, прочно удерживая частицы хрома. При добавлении в раствор щёлочи происходит обратный процесс — десорбция: сорбент выпускает хром и после этого направляется на дальнейшее использование. Остатки хрома в растворе адсорбировали осаждением на золе железа (однородной взвеси наноразмерных частиц) — веществе, также селективном по отношению к хрому. В итоге был получен водный раствор, очищенный от хрома и имеющий качество водопроводной воды.

Таким образом, учёные создали безотходную технологию переработки хромсодержащих отходов. Уральский сорбент отличается максимальной сорбционной эффективностью и предназначен для многоразового использования, что предотвращает истощение запаса глин. Применение сорбента не приведет к образованию новых опасных отходов.