Kinetic relationships of 90Sr sorption from aqueous solutions by carbonate-containing zirconium hydroxide Termoxid-3K

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The kinetic relationships of the 90Sr sorption from fresh water by Termoxid-3K inorganic sorbent were studied. The influence of the solution stirring rate, strontium concentration, and temperature on the sorption rate constant, diffusion coefficients, and kinetic regime was investigated, and the experimental results obtained were modeled using models of diffusion and chemical kinetics. The strontium sorption onto T-3K sorbent has a two-stage character and proceeds in the internal diffusion mode with a limiting contribution of the chemisorption process in the first stage. The diffusion coefficients of strontium were 10–12–10–13 m2/s, and the activation energy in the first stage of sorption was 93.3 and at the second stage, 23.8 kJ/mol.

About the authors

N. V. Belokonova

Yeltsin Ural Federal University

Author for correspondence.
Email: av.voronina@mail.ru
620002, Yekaterinburg, ul. Mira 19

A. V. Voronina

Yeltsin Ural Federal University

Email: av.voronina@mail.ru
620002, Yekaterinburg, ul. Mira 19

References

  1. Yi I.-G., Kang J.-K., Lee S.-C., Lee C.-G., Kim S.-B. // Micropor. Mesopor. Mater. 2019. Vol. 279. P. 45–52.
  2. Bochkarev G.R., Pushkareva G.I. // J. Min. Sci. 2009. Vol. 45. P. 290–294.
  3. Başçetin E., Atun G. // J. Chem. Eng. Data. 2010. Vol. 55. N 2. P. 783–788.
  4. Boyd G.E., Adamson A.W., Myers L.S., Jr. // J. Am. Chem. Soc. 1947. Vol. 69. N 11. P. 2836–2848.
  5. Merceille A., Weinzaepfel E., Barré Y., Grandjean A. // Sep. Purif. Technol. 2012. Vol. 96. P. 81–88.
  6. Missana T., Garcia-Gutierrez M., Alonso U. // Phys. Chem. Earth. Parts A/B/C. 2008. Vol. 33. Suppl. 1. P. S156–S162.
  7. Abdel-Karim A.M., Zaki A.A., Elwan W., El-Naggar M.R., Gouda M.M. // Appl. Clay Sci. 2016. Vol. 132–133. P. 391–401.
  8. Kamel N.H.M. // J. Environ. Radioact. 2010. Vol. 101. N 4. P. 297–303.
  9. Ma B., Oh S., Shin W.S., Choi S.-J. // Desalination. 2011. Vol. 276. P. 336–346.
  10. Chen Y., Wang J. // Nucl. Eng. Des. 2012. Vol. 242. P. 445–451.
  11. Недобух Т.А., Захарова Т.С., Воронина А.В., Кутергин А.С., Семенищев В.С. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2022. Т. 22. № 4. С. 473–484.
  12. Voronina A.V., Bajtimirova M.O., Semenishchev V.S. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2022. Vol. 331. N 2. P. 913–920.
  13. Fei C., Linlin Y., Fei G., Xiao G., Qiang X., Zhen Z., Feng Z., Jingguang F. // Radiat. Med. Prot. 2022. Vol. 3. N 2. P. 96–100.
  14. Bezhin N.A., Dovhyi I.I., Milyutin V.V., Nekrasova N.A., Tokar’ E.A., Tananaev I.G. // Radiochemistry. 2019. Vol. 61. P. 700–706.
  15. Mironyuk I., Mykytyn I., Vasylyeva H., Savka K. // J. Mol. Liq. 2020. Vol. 316. ID 113840.
  16. Kononenko O.A., Milyutin V.V., Kaptakov V.O., Makarenkov V.I., Kozlitin E.A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2024. Vol. 333. P. 4889–4897.
  17. Singh O.V., Tandon S.N. // Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1977. Vol. 28. N 8. P. 701–704.
  18. Matskevich A.I., Tokar E.A., Sokolnitskaya T.A., Markin N.S., Priimak I.D., Egorin A.M. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2022. Vol. 331. P. 5691–5699.
  19. Shashkova I., Kitikova N., Sycheva O., Dzikaya A., Nurbekova M., Hosseini-Bandegharaei A., Ivanets A. // Ceram. Int. 2024. Vol. 50. N 13. Part A. P. 22836–22847.
  20. Mudruk N., Maslova M. // Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24. N 9. ID 7903.
  21. Matel L., Dulanska S., Silikova V. // XXXIX Days of Radiation Protection. Proc. Presentations and Posters. Bratislava, Nov. 6–10, 2017. P. 578.
  22. Tel H., Altaş, Y., Eral M., Sert, Ş., Çetinkaya B., İnan S. // Chem. Eng. J. 2010. Vol. 161. P. 151–160.
  23. Belokonova N.V., Tarasovskikh T.V., Voronina A.V. // AIP Conf. Proc. 2022. Vol. 2466. ID 050043. https://doi.org/10.1063/5.0088731
  24. Voronina A.V., Noskova A.Yu., Semenishchev V.S., Gupta D.K. // J. Environ. Radioact. 2020. Vol. 217. ID 106210.
  25. Никифоров А.Ф., Юрченко В.В. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. № 5. С. 676–684.
  26. Mironyuk I., Tatarchuk T., Vasylyeva H., Naushad Mu., Mykytyn I. // J. Environ. Chem. Eng. 2019. Vol. 7. N 6. ID 103430.
  27. Li D., Zhang B., Xuan F. // J. Mol. Liq. 2015. Vol. 209. P. 508–514.
  28. Ripon R.I., Begum Z.A., Ahmmad B., Hirose F., Takagai Y., Rahman I.M.M. // J. Environ. Chem. Eng. 2024. Vol. 12. N 5. ID 113984.
  29. Shashkova I.L., Ivanets A.I., Kitikova N.V., Sillanpää M. // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2017. Vol. 80. P. 787–796.
  30. Maslova M.V., Ivanenko V.I., Gerasimova L.G. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2019. Vol. 93. N 7. P. 1245–1251.
  31. Voronina A.V., Belokonova N.V. // Radiochemistry. 2023. Vol. 65. N 4. P. 473–484.
  32. Voronina A.V., Belokonova N.V., Suetina A.K., Semenishchev V.S. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2022. Vol. 331. P. 4021–4030.
  33. Воронина А.В., Белоконова Н.В., Суетина А.К. Патент RU 2796325 C1. Опубл. 22.05.2023.
  34. Кокотов Ю.А., Пасечник В.А. Равновесие и кинетика ионного обмена. Л.: Химия, 1970. 336 с.
  35. Гельферих Ф. Иониты. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. 490 с.
  36. Киекпаев М.А., Строева Э.В. // Вестн. ОГУ. 2006. № 5. С. 35–39.
  37. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики: учебник для химических факультетов. М.: ВШ, 1974. 3-е изд. 400 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».