Экологичный метод очистки технической воды от очень стойких красных красителей с помощью химически модифицированной кожуры личи разработала международная группа ученых, в состав которой вошли химики Уральского федерального университета (УрФУ), сообщает 25 ноября пресс-служба вуза.

Новый метод позволяет экологично и дешево очищать сточные воды текстильных производств и параллельно утилизировать несъедобную часть плодов предприятий пищевой промышленности.

Очистка промышленных стоков от красителя поможет предупредить развитие заболеваний у людей и гибель животных, рыб и птиц, взаимодействующих с окрашенной водой, а также сделает чище самые грязные сейчас, как выяснили экологи, реки мира: Бурингангу в Бангладеше, Ганг в Индии, Чинтарум в Индонезии.

Профессор кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ Григорий Зырянов сообщил:

«Красные красители, выделяемые в различных отраслях промышленности, таких как текстильная, косметическая, кожевенная, пищевая и пластиковая, являются опасными загрязнителями окружающей среды. От 20 до 40% стойких красителей остается в сточных водах и вызывает критическое увеличение ее кислотности, щелочности».

Такие красители, попадая в организм человека или животного, вызывают повышенное отложение солей кальция в органах и могут провоцировать возникновение различных раковых заболеваний и мутагенных явлений на клеточном и молекулярном уровнях.

Научно-исследовательская корпорация Hort Innovation установила, что объемы мирового производства личи составляют 1,8–2,55 млн тонн в год. Съедобной частью плода является его сочная мякоть, а кожура, которая составляет до 15% веса плода, и семена при переработке личи обычно выбрасываются. Эти отходы составляют, таким образом, в год 270–383 тыс. тонн.

В настоящее время эти отходы никак не утилизируются. Поэтому при переработке несъедобной части плода для очистки сточных вод будет создано безотходное производство, и сократится объем вырабатываемого предприятием мусора.

Очищающие свойства в кожуре личи определяются особыми функциональными группами, способными к взаимодействию с частицами данного красителя, пояснили разработчики.

В основе созданного ими метода лежит процесс адсорбции: обработанные веществом, которое усиливает их свойства, частицы кожуры личи при добавке в сточные воды собирают на себе молекулы стойкого красного красителя.

Новый метод гораздо эффективнее и экономичнее других способов очистки, так как требует минимального потребления энергии и минимальных эксплуатационных расходов.

Модифицированная кожура удаляет краситель практически полностью, не образуя вредных побочных продуктов и осадка. При этом такой порошок кожуры личи сохраняет прежнюю эффективность адсорбции после пяти циклов регенерации.

Для исследования сорбционных свойств кожуры личи, ученые ее очистили, высушили и измельчили до порошкообразного состояния и модифицировали хлоридом глицидилтриметиламмония, который ввел дополнительные рецепторные группы. Обработанный таким образом порошок кожуры личи доказал в эксперименте свои сорбционные свойства.

Описание нового метода и результаты экспериментов авторы разработки представили в статье «Удаление сульфированного азо-реактивного красителя для текстиля Red 195 из жидкой фазы с использованием поверхностно-модифицированной кожуры личи (Litchi chinensis) с четвертичными аммониевыми группами: эффективность адсорбции, регенерация и механизм», опубликованной в Journal of Molecular Liquids.

Ученые намерены продолжить исследования и изучить другие ранее неиспользуемые пищевые отходы в качестве сорбентов для очистки сточных вод от различных красителей.