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
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).