Water purification from hydrogen sulphide using clinoptylolite modified with manganese oxides

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorPyrih, Marta
dc.contributor.authorZnak, Zenovii
dc.date.accessioned2026-03-11T10:59:13Z
dc.date.available2026-03-11T10:59:13Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractHydrogen sulphideis contained in many types of groundwater and mine waters. These waters can serve as an additional resource for drinking water, but their thorough purification from hydrogen sulphide is necessary, since the regulatory documents in force in Ukraine do not allow the presence of H2S in drinking water. The most effective methods of water purification from H2S are oxidative-catalytic, in particular, using manganese oxides (MnxOy) deposited on a carrier as a catalyst. The authors developed a new method for modifying sorbents with MnxOyparticles by impregnating natural clinoptilolite with Mn(NO3)2solutions with its subsequent decomposition under the influence of microwave electromagnetic radiation. The resulting sorbent, modified with MnxOyparticles, was used in studies of hydrogen sulphide oxidation in model solutions with a concentration of 10 mg/L. The studies were conducted under anaerobic conditions and in the presence of oxygen, which provided air bubbling at a flow rate of 50 to 300 cm3/min through alayer of modified clinoptilolite, which was located in a glass column. The pH value of the model solution (6.0; 7.0 and 8.5) and temperature (15, 20, 25 and 30 ºС) were also variable parameters. It was found that the value of the rate constant increased not only with increasing temperature and air flow rate, but also with increasing pH of the medium. An increase in pH of the medium causes a decrease in the redox potential of the oxidant, but at the same time contributes to a shift in the equilibrium in theH2S–HS–system towards the ionic form of hydrogen sulphide. This provides a higher rate of its oxidation. The calculated values of the Van't Hoff temperature coefficient (2.0...3.7) and the activation energy of H2S oxidation (53...67 kJ/mol) indicate that theprocess proceeds in the kinetic region. It was established that at pH from 7.0 and above and at an air flow rate of about 200 cm3/min (under experimental conditions), the degree of hydrogen sulphide oxidation within 60 min approaches 100%. Thus, the conducted studies confirmed the high efficiency of the obtained sorbent modified with MnxOyparticles.
dc.description.abstractotherСірководень міститься у багатьох видах підземних та шахтних вод. Ці води можуть слугувати додатковим ресурсом питних вод, однак необхідне їх ретельне очищення від сірководню, оскільки чинними в Україні нормативними документами наявність H2S у питній воді не допускається. Найбільш ефективними методами очищення вод від H2S є окисно-каталітичні, зокрема з використанням як каталізатора мангану оксидів (MnxOy), нанесених на носій. Авторами розроблено новий метод модифікування сорбентів частинками MnxOy шляхом імпрегнування природного клиноптилоліту розчинами Mn(NO3)2 з подальшим його розкладанням під дією надвисокочастотного електромагнітного випромінювання. Отриманий сорбент, модифікований частинками MnxOy, було використано у дослідженнях окиснення сірководню у модельних розчинах з концентрацією 10 мг/л. Дослідження проводили в анаеробних умовах та за присутності кисню, що забезпечували барботажем повітря з витратою від 50 до 300 см3/хв через шар модифікованого клиноптилоліту, який було розташовано у скляній колонці. Змінними параметрами були також значення рН модельного розчину (6.0; 7.0 і 8.5) і температура (15, 20, 25 і 30 ºС). Встановлено, що значення константи швидкості збільшувалось не тільки зі збільшенням температури і витрати повітря, але й із збільшенням рН середовища. Збільшення рН середовища спричиняє зменшення редокс-потенціалу окисника, проте водночас сприяє зміщенню рівноваги в системі H2S–H.S– у бік йонної форми сірководню. Це забезпечує більшу швидкість його окиснення. Розраховані значення температурного коефіцієнта Вант Гоффа (2.0…3.7) і енергії активації окиснення H2S (53…67 кДж/моль) свідчать про перебіг процесу у кінетичній області. Встановлено, що за рН від 7.0 і вище за витрати повітря близько 200 см3/хв (за умов досліду) ступінь окиснення сірководню впродовж 60 хв прямує до 100 %. Отже, виконаними дослідженням підтверджено високу ефективність отриманого сорбенту, модифікованого частинками MnxOy.
dc.format.pagerangeС. 15-24
dc.identifier.citationPyrih, M. Water purification from hydrogen sulphide using clinoptylolite modified with manganese oxides / Marta Pyrih, Zenovii Znak // Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті. – 2025. – № 3(43). – С. 15-24. – Бібліогр.: 18 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2218-930032025348678
dc.identifier.orcid0000-0002-3871-4063
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79408
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського ; ТОВ «Українська водна спілка»
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 3(43)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectclinoptilolite
dc.subjecthydrogen sulphide
dc.subjectmanganese oxides
dc.subjectmodification
dc.subjectsorbent
dc.subjectwater purification
dc.subjectклиноптилоліт
dc.subjectмангану оксиди
dc.subjectмодифікування
dc.subjectефективність очищення води.
dc.subjectсірководень
dc.subjectсорбція
dc.titleWater purification from hydrogen sulphide using clinoptylolite modified with manganese oxides
dc.title.alternativeОчищення води від сірководню з використанням кліноптилоліту, модифікованого оксидами мангану
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
15-24.pdf
Розмір:
949.43 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 3(43)