Яким чином звичайний барвник може допомогти у вирішенні серйозних екологічних завдань?
На черговому засіданні студентського наукового гуртка «Екодослідник» кафедри хімії, екології і загальнобіологічних дисциплін Закладу вищої освіти «Подільський державний університет» учасники провели експериментальне дослідження процесів сорбції та порівняли здатність різних матеріалів вилучати органічні забруднювачі з водного середовища. Як модельний забруднювач води було обрано класичний органічний барвник – метиленовий синій. Його інтенсивне забарвлення дає змогу наочно простежити зміни забарвлення розчину та оцінити початковий ефект сорбційного очищення.
У межах поточного етапу дослідження здобувачі освіти зосередилися на якісному аналізі й порівняли два різні за природою сорбційні матеріали за однакових експериментальних умов:
Активоване вугілля – пористий карбоновий матеріал із розвиненою питомою поверхнею, що характеризується високою здатністю до адсорбції багатьох органічних сполук.
Атоксил – високодисперсний кремнезем, поверхня якого має сорбційні властивості та здатна взаємодіяти з компонентами середовища.
До однакових об’ємів розчину метиленового синього додали однакові маси сорбентів. Суміші витримували протягом однакового часу за постійного перемішування, після чого тверді матеріали відокремили фільтруванням через щільні паперові фільтри.
Візуальне зіставлення отриманих фільтратів із контрольним зразком продемонструвало помітну різницю в результатах застосування досліджуваних матеріалів. Активоване вугілля забезпечило практично повне знебарвлення розчину, що свідчить про його високу ефективність щодо вилучення метиленового синього за досліджуваних умов. Атоксил також спричинив помітне освітлення розчину, продемонструвавши сорбційну активність щодо модельного органічного забруднювача, хоча візуальний ефект був менш вираженим.
Проведений якісний експеримент став для здобувачів освіти практичним прикладом застосування фізико-хімічних методів дослідження процесів очищення водного середовища. Учасники гуртка мали можливість спостерігати за процесами сорбції, порівнювати властивості матеріалів, аналізувати отримані результати та формулювати попередні наукові висновки.
На цьому етапі дослідження було проведено лише якісний аналіз. Наступним кроком стануть спектрофотометричні вимірювання та кількісні розрахунки ефективності сорбентів. Це дасть змогу визначити залишкову концентрацію метиленового синього в розчинах, розрахувати ступінь очищення та адсорбційну ємність досліджуваних матеріалів.
Таким чином, звичайний кольоровий розчин перетворюється на інструмент наукового пізнання, а практична робота гуртка «Екодослідник» – на цікавий і послідовний шлях дослідження сучасних методів захисту довкілля.
Інформацію підготували:
доцент кафедри хімії, екології
і загальнобіологічних дисциплін
Раїса ЯМБОРАК,
аспірант Олександр КОРЖЕНІВСЬКИЙ
