Получены пигменты для промышленности из токсичных отходов
Российско-белорусская команда ученых предложила метод получения белых пигментов для защитного покрытия металла из токсичных отходов металлургии и машиностроения. Он позволяет не только получать пигменты высокой чистоты и яркости, но и существенно снизить токсичность исходного материала, и, следовательно, упростить его утилизацию.
Работа опубликована в журнале Journal of Chemical Technology and Biotechnology. Гальванизация – процесс обработки поверхности металла для укрепления металлической поверхности изделий и защиты их от коррозии. Чаще всего гальванизируют цинком с применением растворов на основе хлорида аммония в качестве электролитов. При этом промышленная гальванизация опасна для здоровья человека и наносит существенный вред экологии, поскольку в результате промывки поверхностей деталей после нанесения гальванического покрытия в сточные воды попадают ионы тяжелых металлов.
В настоящий момент проблема токсичных отходов гальванических производств, в том числе цинкования решается путем восстановления и повторного использования электролитов. Однако это сложный многоступенчатый процесс, для реализации которого требуется оборудование стоимостью в десятки тысяч евро. При этом электролиты способны выдерживать только ограниченное число циклов восстановления и снова остро встает проблема их утилизации.
Благодаря высокой концентрации ионов цинка, которые обладают способностью образовывать цветное соединение, отработанные электролиты цинкования основе хлорида аммония возможно использовать для производства пигментов, что особенно актуально для регионов, которые закупают пигменты за рубежом из-за отсутствия собственного производства. Но с производством пигментов из отходов процесса гальванизации связан ряд сложностей, поскольку в составе отработанных электролитов присутствуют посторонние примеси и загрязнения, что усложняет процесс получения пигментов высокого качества.
Ученые из Белорусского государственного технологического университета, НИТУ «МИСиС» и Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси предложили метод получения высококачественных белых пигментов из отработанных электролитов цинкования на основе хлорида аммония.
В качестве исходного материала исследователи использовали образцы отработанных электролитов цинкования, полученных на машиностроительных предприятиях Беларуси. Промышленные электролиты обычно содержат примеси катионов железа и блескообразователей, которые могут влиять на качество полученного пигмента.
Производство пигментов из отработанных электролитов цинкования включает в себя выделение самих гальванизирующих электролитов, осаждение ионов цинка фосфатом натрия, отфильтровывание образовавшегося осадка, вымывание из него водорастворимых солей и последующую температурную обработку. При этом растворы, оставшиеся после извлечения ионов цинка – наиболее ценной и токсичной их составляющей – возможно безопасно утилизировать на местных предприятиях.
«Мы установили, что присутствие блескообразующих добавок в отработанных электролитах практически не влияет ни на эффективность извлечения ионов цинка, ни на белизну полученного пигмента, в то время как железные примеси могут приводить к потере белизны. Однако, если содержание ионов железа не превышает определенных значений, возможно получение пигментов оптимальной белизны и яркости. Все полученные нами образцы отличала 98-процентная белизна. При этом эффективность извлечения ценных ионов цинка превысила 99 процентов», – отметил сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.
«В результате промышленной апробации было установлено, что полученные пигменты могут использоваться в керамической промышленности при получении белых глазурей. Свойства полученных пигментов также свидетельствуют о возможности их использования в лакокрасочной промышленности, для окрашивания пластмасс и в других отраслях» — пояснила доцент кафедры промышленной экологии Белорусского государственного технологического университета Ольга Залыгина.
Как отмечают авторы исследования, производство пигментов из отработанных электролитов цинкования позволит не только обеспечить промышленность высококачественными пигментами, но и снизить нагрузку на окружающую среду, поскольку после извлечения ионов цинка такие отходы возможно утилизировать без применения дорогостоящего оборудования и дополнительных мер безопасности.
Telegram 
Дзен 
VK Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно