Температурная зависимость констант Генри адсорбции радона на активированных углях

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

На основании послойного гамма-спектрометрического измерения активности сорбентов были рассчитаны константы Генри и определены параметры их температурной зависимости при динамической адсорбции радона на активированном угле марок АГ-3, ВСК-5, СКТ-3, NWC 12x40 в интервале температур от 20 до 60°C. Во всем исследованном интервале логарифм константы Генри является линейной функцией обратной температуры. Линейность полученных зависимостей дает возможность прогнозировать значения констант Генри при температурах, выходящих за экспериментально исследованный диапазон. Была рассчитана изотерическая теплота адсорбции радона на активированном угле исследованных марок. С увеличением атомного номера адсорбтива в ряду инертных газов Ar-Kr-Xe-Rn изостерическая теплота адсорбции монотонно возрастает, что свидетельствует об увеличении в этом ряду сорбционной способности активированного угля.

About the authors

Э. П. Магомедбеков

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: kulovnn@mail.ru
Russian Federation, Москва

А. О. Меркушкин

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: kulovnn@mail.ru
Russian Federation, Москва

А. В. Обручиков

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: kulovnn@mail.ru
Russian Federation, Москва

В. С. Покальчук

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: kulovnn@mail.ru
Russian Federation, Москва

Н. Н. Кулов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова

Author for correspondence.
Email: kulovnn@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Киселев С.М., Жуковский М.В., Стамат И.П., Ярмошенко И.В. Радон: от фундаментальных исследований к практике регулирования. М.: ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2016. 432 с.
  2. Kiselev S.М., Zhukovsky М.V., Stamat I.P., Yarmoshenko I.V. Radon: From fundamental research to regulation practice. Moscow: Publishing house “FGBU SRC Burnasyan FMBC, FMBA of Russia”, 2016. 432 pp.
  3. Киселев С.М., Жуковский М.В. Современные подходы к обеспечению защиты населения от радона. Международный опыт регулирования. // Рад. гиг. 2014. Т. 7. № 4. С. 48–52.
  4. Высоцкий С.П., Левченко Л.Г., Ленский В.Г. Риски воздействия радона на организм человека // Вести авт.-дор. инст. 2017. Т. 20. № 1. С. 58–68.
  5. Свиридова Т.С., Котлеревская Л.В., Рудакова Д.А. Приоритетные направления развития науки и технологий. Тезисы докладов XVII международной научно-технической конференции. // Радон. Его содержание в строительных материалах, влияние на организм человека и обеспечение радоновой безопасности. Тула. 2015. С. 6–8.
  6. Szajerski P., Celinska J., Bemb H., Gasiorowski A., Anyszka R., Dziugan P. Radium content and radon exhalation rate from sulfur polymer composites (SPC) based on mineral fillers // Con. Build. Mat. 2019. V. 198. P. 390–398. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.11.262
  7. Gijbels K., Iacobescu R.I., Pontikes Y., Vandevenne N., Schreurs S., Schroeyers W. Radon immobilization potential of alkali-activated materials containing ground granulated blast furnace slag and phosphogypsum // Con. Build. Mat. 2018. V. 184. P. 68–75. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.162
  8. Osmanlioglu A.E. Conditioning and long-term storage of spent radium sources in Turkey // J. Haz. Mat. 2006. V. B134. P. 157–160. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.10.058
  9. Kapitanov Y.P., Pavlov I.V., Semikin N.P., Serdyukova A.S. Adsorption of radon on activated carbon // Int. Geol. Rev. 1970. V. 12. № 7. P. 873–878. https://doi.org/10.1080/00206817009475300
  10. Magomedbekov E.P., Merkushkin A.O., Obruchikov A.V., Sakharov D.A. Comparison of the sorption capacity of different brands of activated carbon relative to argon, krypton, and xenon with the natural isotopic composition under static conditions // Theor. Found. Chem. Eng. 2021. V. 55. № 6. P. 1152–1168. https://doi.org/10.1134/S0040579521060063
  11. Guo L., Wang Y., Zhang L., Zeng Z., Dong W., Guo Q. The temperature dependence of adsorption coefficients of 222Rn on activated charcoal: an experimental study // Appl. Radiat. Isot. 2017. V. 125. P. 185–187. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2017.04.023
  12. Gaul W.C., Underhill D.W. Dynamic adsorption of radon by activated carbon // Health Phys. 2005. V. 88. № 4. P. 371–378. https://doi.org/10.1097/01.HP.0000152110.01409.3e
  13. Pushkin K., Akerlof A., D. A., Armstrong J.E. et al. Study of radon reduction in gases for rare event search experiments // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 2018. V. 903. P. 267–276. https://doi.org/10.1016/j.nima.2018.06.076
  14. Live Chart of Nuclides [Электронный ресурс] // IAEA Nuclear Data Services: [сайт]. [2022]. URL: https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html (дата обращения: 1.04.2022).
  15. Ларин А.В. Модель слоя равновесной адсорбции в хроматографии. Сообщ. 1. Постановка задачи, общие закономерности неидеальной хроматографии для различных изотерм адсорбции // Известия АН СССР, серия химическая. 1984. № 6. С. 1212–1216.
  16. Larin A.V. Model of the equilibrium adsorption layer in chromatography. Communication 1. Statement of the problem and general mechanisms of nonideal chromatography for different sorption isotherms // Bull. Асаd. Sci. USSR. Div. Chem. Sci. 1984. V. 33. № 6. P. 1112–1115. https://doi.org/10.1007/BF00948970
  17. Ларин А.В. Новый подход к решению задач динамики сорбции // Инженерно-физический журнал. 1990. № 1. С. 148–149
  18. Larin A.V. Application of the model of the layer of equilibrium adsorption to non-ideal non-linear chromatography // J. Chromatogr. A. 1987. V. 388. P. 81–90. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(01)94468-1
  19. Ларин А.В. Послойный метод в динамике адсорбции. Сообщ. 1. Новый вариант метода, исходное уравнение, возможности численного решения // Известия АН СССР, серия химическая. 1983. № 6. С. 1235–1240.
  20. Larin A.V. Layer-by-layer method in adsorption dynamics. I. New variant of the method, initial equation, and the possibility of a numerical solution // Bull. Acad. Sci. USSR, Div. Chem. Sci. 1983. V. 32. № 6. P. 1114–1118. https://doi.org/10.1007/BF00953138
  21. Ларин А.В. Послойный метод в динамике адсорбции. Сообщ. 2. Решение обратной задачи // Известия АН СССР, серия химическая. 1983. № 12. С. 2668–2672.
  22. Larin A.V. Layer-by-layer method in dynamics of adsorption. Communication 2. Solution of reverse problem // Bull. Асаd. Sci. USSR. Div. Chem. Sci. 1983. V. 32. № 12. P. 2391–2395. https://doi.org/10.1007/BF00954461
  23. Larin A.V. Solution of the inverse problem and calculation of sorption isotherms in chromatography // J. Chromatogr. A. 1986. V. 364. P. 87–95. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(00)96197-1
  24. Magomedbekov E.P., Merkushkin A.O., Pokalchuk V.S., Obruchikov A.V., Lukiyanchikov I.Y., Chepurnov A.S., Vanina E.A. Calculation of the Henry’s constant and the thickness of the equilibrium adsorption layer of radon in the layer-by-layer measurement of the sorbent activity // Energies. 2022. V. 15. № 24. P. 9569. https://doi.org/10.3390/en15249569
  25. Магомедбеков Э.П., Меркушкин А.О., Обручиков А.В., Сахаров Д.А. Сравнение сорбционной способности различных марок активированного угля по отношению к аргону, криптону и ксенону природного изотопного состава в статических условиях // Теорет. основы хим. Технологии. 2021. Т. 55. № 6. С. 690–706. https://doi.org/10.31857/S0040357121060063
  26. Magomedbekov E.P., Merkushkin A.O., Obruchikov A.V., Pokalchuk V.S. Argon, krypton and xenon adsorption coefficients on various activated carbons under dynamic conditions // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2022. V. 331. P. 1091–1100. https://doi.org/10.1007/s10967-021-08167-z

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 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».