Перспективы применения сорбента на основе коллагенового волокна из гидробионтов
https://doi.org/10.46845/1997-3071-2024-74-25-34
Аннотация
Статья посвящена вопросу изучения перспектив применения в качестве сорбента биоразлагаемого коллагенового волокна. Вторичная переработка рыбьей чешуи выполнена на кафедре химии Калининградского государственного технического университета экономически доступным способом. Чешую отмывали водой с добавлением NaCl и Na2CO3 при нагревании. Центрифугирование при 2347 RCF, сушка и отсев на ситах позволили получить коллагеновое волокно разных фракций. Описан процесс получения коллагенового фильтра, указаны его характеристики. Приведены результаты полевого эксперимента по фильтрации воды из городского водотока Калининграда исследуемым сорбционным фильтром. Проведен сравнительный анализ органолептических и физико-химических показателей исследуемого образца воды до и после фильтрации. Адсорбционная способность оценивалась по нескольким параметрам. Анализ фильтрата показал, что происходит осаждение ионов Na+, SO42-, Cl-, НСО3-; биoгенных элементов в молекулярном и ионном виде SiО2, NH4+, NO3-, снижается общая минерализация более чем в 3 раза. Значительно улучшились органолептические показатели отфильтрованной воды – прозрачность, цвет и запах. Полученные данные приведены в сравнении с водной средой, взятой из водотока г. Калининграда. Выявлены селективные свойства коллагенового фильтра. Показано, что использование коллагенового волокна эффективно для очистки водных сред и может быть рекомендовано для создания биоразлагаемых фильтров жидких фракций. Методологическим успехом является обоснование возможности использования природного вторичного сырья для снижения экологических проблем хранения и переработки фибриллярных белков чешуи гидробионтов.
Ключевые слова
Об авторах
А. С. Каньшина
Калининградский государственный технический университет
Россия
Россия
Алеся Сергеевна Каньшина – преподаватель
Калининград
О. А. Белых
Калининградский государственный технический университет
Россия
Россия
Ольга Александровна Белых – доктор биологических наук, доцент
Калининград
Список литературы
1. Recycling and use fibrous waste in industrial production / B. Islamov, D. Mamaeva, M. Fattakhov, S. Tashpulatov // Universum: technical sciences. 2024. N 2–8(119). P. 14–20.
2. Studies on the efficiency of fish scale adsorbents for treatment of fish processing effluent / S. S. Devasena et al. // Environmental Progress and Sustainable Energy. 2023. V. 42. N 6. DOI: 10.1002/ep.14195.
3. Оценка экологической пригодности водотоков города Байкальска для развития туризма и рекреации / Л. В. Каницкая [и др.] // Фундаментальные исследования. 2015. № 7. С. 463–467.
4. Ульрих Е. В., Баркова Л. С. Параметры флокуляции сточных вод с последующим фильтрованием на пресс-фильтрах // Известия КГТУ. 2022. № 66. С. 53–64. DOI 10.46845/1997-3071-2022-66-53-64.
5. Государственный доклад «Об экологической остановке в Калининградской области в 2022 году». Калининград, 2023. 174 С.
6. Малова М. Н. Рыбохозяйственный комплекс Калининградской области: настоящее и будущее // Молодой ученый. 2014. № 7. С. 55–57.
7. Wu D. Y., Wang S. S., Wu C. S. Antibacterial properties and cytocompatibility of biobased nanofibers of fish scale gelatine, modified polylactide, and freshwater clam shell // Int. J. Biol. Macromol. 2020. N 165. P. 1219–1228.
8. Fish scales as a biosorbent of pollutants from wastewaters and natu-ral waters (a literature review) / I. G. Shaikhiev et al. // Biointerface Research in Applied Chemistry. 2020. V. 10. N 6. P. 6893–6905.
9. Damian G., Varvara S. Assessment of Cyprinus carpio Scales as a Low-Cost and Effective Biosorbent for the Removal of Heavy Metals from the Acidic Mine Drainage Generated at Rosia Montana Gold Mine (Romania) // Water. 2022. V. 14. N 22. P. 3734.
10. Using modified fish scale waste from Sardinella brasiliensis as a low-cost adsorbent to remove dyes from textile effluents / G. Niero et al. // J. Environ. Sci. Health A Tox. Hazard. Subst. Environ. Eng. 2019. V. 54. N 11. P.1083–1090
11. Structure and mechanical performance of a «modern» fish scale / D. Zhu et al. // Advanced Engineering Materials. 2012. V. 14. N 4. P. B185–B194.
12. Воробьев В. И., Чернышева Н. Л., Нижникова Н. Л. Фильтр для сигарет с коллагенсодержащей добавкой из гидробионтов // Балтийский морской форум: Материалы XI Международного Балтийского морского форума. Калининград: Изд-во БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ», 2023. С. 36–41.
13. Воробьев В. И., Нижникова Н. Л., Чернега О. П. Применение коллагенсодержащей добавки из гидробионтов в рецептурах маршмеллоу // Балтийский морской форум: Материалы XI Международного Балтийского морского форума. Калининград: Изд-во БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ», Калининград, 2023. С. 31–35.
14. Воробьев В. И., Нижникова Е. В. Получение фракций коллагена и гидроксиапатита из рыбьей чешуи // Известия КГТУ. 2021. №. 62. С. 80–91. DOI: 10.46845/1997-3071-2021-62-80-91.
15. Comparison of the morphology, structures and mechanical properties of teleost fish scales collected from New Zealand / D. Zhu et al. // J. Bionic Eng. 2019. V. 16. N 2. P. 328–336.
16. Ahmadifar Z., Dadvand Koohi A. Characterization, preparation, and uses of nanomagnetic Fe3O4 impregnated onto fish scale as more efficient adsorbent for Cu (2+) ion adsorption. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2018. V. 25. N 20. P. 19687–19700.
17. Cerium supported on high porous carbon from fish scals carp, as a novel low cost adsorbent to remove As (V) ions from water / Z. S. Veličković et al. // Mater. Methods Technol. 2018. V. 12. N 1. P. 110–122.
18. Teshale F., Karthikeyan R., Sahu O. Synthesized bioadsorbent from fish scale for chromium (III) removal. 2020. V. 130. P. 102817.
19. Engineered fish scale gelatin: An alternative and suitable biomaterial for tissue engineering / A. Manikandan et al. // Journal of Bioactive and Compatible Polymers. 2017. V. 33. N 3. P. 332–346.
20. Effect of fructose and ascorbic acid on the performance of cross-linked fish gelatin films / P. Guerrero // Polymers (Basel). 2020. V. 12. N 3. P. 570.
Рецензия
Для цитирования:
Каньшина А.С., Белых О.А. Перспективы применения сорбента на основе коллагенового волокна из гидробионтов. Известия КГТУ. 2024;(74):25-34. https://doi.org/10.46845/1997-3071-2024-74-25-34
For citation:
Kanshina A.S., Belykh O.A. Prospects for the use of sorbent based on collagen fiber from hydrobionts. KSTU News. 2024;(74):25-34. (In Russ.) https://doi.org/10.46845/1997-3071-2024-74-25-34
Просмотров:
13
Послать статью по эл. почте 