Технология создания биосорбентов на основе отходов пищевой промышленности

Исследователи [29] сообщают об использовании выжимок сахарного тростника, модифицированных янтарным ангидридом для извлечения ионов Cu(II), Cd(II) и Pb(II) из водных растворов. Высокое содержание в выжимках сахарного тростника таких биополимеров, как целлюлоза (50 %), полиозы (27 %), а также лигнин (23 %), обусловливает присутствие большого количества спиртовых и фенольных гидроксилов, которые могут быть химически модифицированы различными способами. Авторы превращали гидроксильные группы с помощью янтарного ангидрида в карбоксильные, которые затем взаимодействовали с одним из трех реагентов: NaHCO₃, этилендиамин и триэтилентетраамин с целью получения сорбентов с высокими сорбционными свойствами по отношению к ионам металлов. Было обнаружено, что в выжимках сахарного тростника, последовательно обработанных янтарным ангидридом, а затем этилендиамином или триэтилентетраамином, заметно возрастает количество азота по сравнению с немодифицированным образцом, причем наибольший рост наблюдался в случае обработки триэтилентетраамином. В результате реакции между карбоксильными группами и аминогруппами было зафиксировано образование амидных групп.

Кинетические исследования показали, что установление равновесия сорбции ионов Cu(II), Cd(II) и Pb(II) на образцах, модифицированных аминами, происходит в течение большего времени, чем для образца, обработанного содой. Наилучшим биополимерным сорбентом признан образец, модифицированный триэтилентетраамином, поскольку его сорбционная емкость по ионам Cd(II) и Pb(II) превышает сорбционную емкость немодифицированного образца в два раза. Полученный результат авторы объясняют более высоким содержанием нуклеофильных центров в образце, модифицированном триэтилентетраамином.

На основе природного растительного полимера - древесной целлюлозы был проведен синтез сложных эфиров целлюлозы с алифатическими б-оксикислотами (б-оксиизомасляной и молочной) в присутствии тионилхлорида и трифторуксусной кислоты. Как показали проведенные исследования, сложные эфиры целлюлозы лучше по сравнению с чистой целлюлозой сорбируют ионы Cu(II), Pb(II), Th(IV). При этом возможно применение модифицированных образцов древесной целлюлозы в качестве носителей микроэлементов, в частности для ионов Cu(II) и Fe(II) [82].

Химическое модифицирование целлюлозосодержащего растительного сырья также можно проводить путем введения в полисахаридный материал SH- групп. Определение влияния концентрации тиогликолевой кислоты (HSCH₂COOH) в процессе модифицирования отходов маниока на удаление ионов Cd(II), Cu(II) и Zn(II) выполнено в [14]. Отходы маниока содержат такие функциональные группы, как гидроксильные, сульфогруппы, циано- и аминогруппы, способные связывать ионы металлов. Было обнаружено, что сорбционная способность маниока существенно возрастала в области концентраций модифицирующего агента - тиогликолевой кислоты от 0,5 до 1,0 М благодаря росту содержания сульфгидрильных групп (-SH), причем наилучшие результаты были получены при концентрации кислоты 1,0 моль/л.. Несмотря на то, что модифицирование маниока не повлияло на время установления равновесия, сорбционная емкость модифицированных образцов выросла с 55,82 до 559,74 мг/г для ионов Zn(II) и с 86,68 до 647,48 мг/г для ионов Cd(II). Такой значительный эффект авторы объясняют двумя факторами - введением в целлюлозную матрицу SH- групп и одновременным формированием микропор на поверхности сорбента.

Химическое модифицирование целлюлозы для улучшения ее сорбционной емкости по отношению к ионам Cu(II), Ni(II) и Zn(II) с использованием этилендиамина было проведено в работе [47]. Поскольку целлюлоза содержит гидроксильные группы в каждом элементарном звене, они могут реагировать с карбоксильными и аминогруппами различных органических соединений. Авторы установили на основании полученных ими изотерм сорбции, что величины максимальной сорбционной емкости составили 308,2, 104,1 и 69,3 мг/г для ионов Ni(II), Cu(II), и Zn(II), соответственно. Сорбция ионов тяжелых металлов, вероятно, проходит по механизму комплексообразования с участием аминогрупп этилендиамина.

Наиболее распространенные методы модифицирования целлюлозы приведены в таблице 3.4. [90].

Таблица 3.4. Наиболее распространенные методы модифицирования целлюлозы

Целлюлозосодержащий материал	Метод модифицирования (химический реагент)	Ионы металлов	Сорбционная емкость,
			мг/г	ммоль/г
Скорлупа лесного ореха	Ультразвуковое воздействие	Cu(II)	239	4,5
Жмых сахарного тростника	Микроволновое излучение	Cu(II) Hg(II)	76	1,2
			481	2,4
Целлюлоза	NaOH	Cu(II)	30	0,47
		Cd(II)	86	0,77
		Pb(II)	206	0,99
Вишневые косточки	Окисление (О3, Н2О2, NO3)	Cu(II)	4-28	0,06-0,44
Косточки финиковой пальмы	HNO3	Pb(II)	100-160	0,48-0,77
		Cd(II)	110-160	0,98-1,4
Рисовая шелуха	H2SO4	Zn(II),	11-12	0,17-0,18
		Hg(II)	100-120	0,50-0,60
Оливковый жмых	H3PO4, KMnO4	Cu(II)	12-35	0,19-0,55
Сосновые шишки	Реактив Фентона	Cd(II)	2-11	0,02-0,10
	(H2O2 + FeSO4)	Pb(II)	2-10	0,01-0,05
Виноградные ветки, выжимки кофе	ЭДТА	Cu(II)	2	0,03
		Ni(II)	1,5	0,03
		Cu(II)	2,5	0,04
		Ni(II)	3	0,05
Джут	Краситель	Cu(II)	8	0,13
		Ni(II)	5	0,09
		Zn(II)	6	0,09
Осина	Отбеливание, гидролиз	Cu(II)	0,9-2,2	0,01-0,04
Жмыхи	COORx	Cu(II)	99-381	1,6-6,0
	Карбоксиметилирование	Ni(II)	80-470	1,4-8,0
	> перйодатное окисление	Cr(III)	440	8,5
	> сукцинилирование	Fe(III)	84-469	1,5-8,4
Целлюлоза	Лизин	Cd(II)		0,02
	Цистеин	Zn(II)		0,02
	Глицин	Cu(II)		0,013
Стебли кукурузы	Акрилонитрил	Cd(II)	13	0,12
Древесная целлюлоза	Фуллерены	Cu(II)	30,7	0,48

Таким образом, изучив литературные данные по сорбции ионов тяжелых металлов различными растительными материалами, можно сделать вывод о том, что целлюлозосодержащие отходы пищевой, фармацевтической, сельскохозяйственной, текстильной и деревообрабатывающей промышленности, модифицированные различными методами, способны адсорбировать ионы металлов не хуже, чем промышленные сорбенты (иониты, активированные угли, цеолиты и другие). Широкий спектр методов модифицирования растительного сырья позволяет получать эффективные сорбенты, экологически чистые и биологически инертные по отношению к очищаемым средам.

3.3.2 Химические способы модифицирования

3.3.2.1 Модифицирование раствором NaOH

Модифицирование щелочными растворами широко применяется для улучшения сорбционных характеристик целлюлозосодержащих материалов благодаря простоте, доступности, дешевизне и эффективности, и как самостоятельный метод, и в сочетании с другими методами .

Для обработки биосорбента из клеточных стенок дрожжей их заливали 1-3 % раствором NaOH при комнатной температуре в течение 30-60 минут при модуле раствор/сорбент 20 и встряхивали на горизонтальном шейкере при 150 об/мин в течение 1 часа. Биосорбент отделяли центрифугированием при 4000 об/мин, промывали дистиллированной водой до нейтрального значения рН среды и высушивали в сушильном шкафу при температуре 110°С до постоянного веса.

На рисунке 3.14. представлен ИК спектр биосорбента из биомассы виноградных выжимок, подвергнутых обработке NaOH.

ИК-Фурье - спектры модифицированного сорбента по сравнению с нативным показывают уменьшение интенсивности пика при 1615 см^-1 и при 2923 см^-1 (С - Н валентные колебания). Кроме того, значительно снижается интенсивность пика при 1735 см^-1, что соответствует C = O связи карбоновой кислоты или сложного эфира гемицеллюлоз.



Рис.3.14. ИК - спектры биомассы из виноградных выжимок модифицированных поливинилпирролидоном (1), и обработанного раствором NaOH (2).

Удаление примесей способствует увеличению пористости и внутренней удельной поверхности обрабатываемых материалов, что должно положительно сказываться на их сорбционных свойствах по отношению к ионам тяжелых металлов. Этому может также способствовать понижение ж-потенциала поверхности биосорбента за счет частичной перезарядки ОН^- - ионами.

3.3.2.2 Модифицирование гидрофильными азотсодержащими полимерами

Перспективным представляется химическое модифицирование целлюлозосодержащих материалов гидрофильными азотсодержащими полимерами, которые приобретают все большее значение в науке, технике, медицине и сельском хозяйстве, находят применение в качестве флокулянтов в химической промышленности, для очистки оборотных и сточных вод, сахара, ультрафильтрации ферментов, стабилизации взвесей и пищевых систем, а также в качестве катализаторов. Представителями гидрофильными азотсодержащих полимеров являются поливинилпирролидон, каустамин, ВПК и др.

Так, поливинилпирролидон (ПВП) обладает целым рядом уникальных свойств. Высокая склонность к комплексообразованию, отсутствие токсичности, хорошая растворимость в различных растворителях, включая высокую растворимость в водных средах, обеспечивает ему широкое применение в текстильной, бумажной, пищевой, фармацевтической промышленности, в медицине, косметике и многих других областях [95]. Водные растворы ПВП обладают слабокислой реакцией рН ~ 5,5, т.е близким для достижения максимальной сорбционной емкости биосорбента.

Целлюлозные материалы обладают способностью сорбировать катионы металлов на анионных центрах сорбции. Обнаружено, что катионообменнные свойства целлюлозы, модифицированной ПВП, возрастают по сравнению с немодифицированными образцами. Однако механизм образования комплексов ПВП с катионами металлов и его кислотно-основные свойства остаются не совсем ясными. Это затрудняет интерпретацию многих наблюдаемых свойств ПВП в практике его использования. В связи с этим важной задачей является обоснование механизма кислотно-основных взаимодействий и комплексообразования при извлечении ионов металлов (II) целлюлозном сорбентом с участием ПВП из водных растворов.

Поливинилпирролидон (ПВП) относится к водорастворимым полимерам и его сорбция целлюлозным биосорбентом проходит за счет специфической сольватации. Для того чтобы свести процессы десорбции на нет, необходимо проводить его закрепление на целлюлозном сорбенте посредством высокотемпературного прогрева [90].



Рис.3.15. Схема высокотемпературного раскрытия лактамного цикла ПВП и образование ковалентных связей со спиртовыми (а) и карбоксильными (б) группами целлюлозосодержащего биосорбента.

В процессе модифицирования целлюлозосодержащих сорбентов происходит раскрытие лактамного цикла ПВП с участием карбоксильных групп сорбента и воды и последующая фиксация ПВП за счет образования ковалентной связи между его амидными фрагментами >N-CO-CH₂- и -OH или -СООН группами целлюлозы (Рис.3.15.):

На рисунке 3.14.(верхняя кривая) показан ИК-спектр клеточных стенок дрожжей, подвергнутых модификации поливинилпирролидоном.

Изменения в спектрах биосорбентов до и после модифицирования поливинилпирролидоном наблюдаются в следующих областях: 1650 - 1450 см-1, где проявляются деформационные колебания связи N-Н, 1300 - 1000 см-1, где проявляются валентные колебания связи С-N (амины). Поэтому можно утверждать, что в процессе модифицирования сорбента на его поверхности происходит закрепление азотсодержащего полимера, что проявляется в ИК- спектре биосорбента, модифицированного поливинилпирролидоном .

В таблцу 3.5. сведены результаты наблюдаемых изменений в ИК-спектре при модифицировании клеточных стенок дрожжей щелочной обработкой 1% раствором NaOH и 30% раствором поливинилпирролидоном.

Таблица 3.5. Положение основных полос поглощения в ИК- спектрах клеточных стенок дрожжей, обработанных раствором NaOH и химически-модифицированных ПВП

Сорбент	Положение полосы поглощения, см-1
Обработанный раствором щелочи	3383,1	1640,32	1281,47	1235,21	1336,49	886,97
Модифицированный ПВП	3375,72	1652,37	1276,71	1227,40	1338,42	893,15

Кинетические исследования показали, что равновесие в гетерогенной системе водный раствор ионов Cu⁺² - модифицированная поливинилпирролидоном при перемешивании устанавливается в течение 15 мин. При этом сорбционная емкость сорбента увеличивается с ростом концентрации ПВП в растворе для пропитки нативного сорбента. Наибольший эффект приращения сорбционной емкости (до 50 %), достигается в случае модифицирования сорбентов раствором с концентрацией 30% поливинилпирролидона .(Рисунок 5.3).

Рис. 3.16. Изотерма адсорбции ионов меди модифицированным ПВП биосорбентом из виноградных выжимок

Глава IV. Создание твердого биосорбента на основе биомассы из виноградных выжимок

Применение суспензии биомассы в качестве биосорбента имеет ряд технических неудобств, вызванных необходимостью дальнейшего осаждения биосорбента фильтрацией или центрифугированием. Более технологичным является использование твердых биосорбентов, получаемых иммобилизацией биоматериала на твердых инертных носителях.

Получение иммобилизованных культур является в настоящее время одним из приоритетных направлений биотехнологии, так как позволяет существенно интенсифицировать производство, повысить эффективность использования природных ресурсов, решить экологические проблемы, а также восполнять дефицит белка и энергии, предотвратить опасные заболевания.

Огромная роль иммобилизованных микроорганизмов в очистке сточных и природных вод от тяжелых металлов, радионуклидов и прочих экотоксикантов также является признанным фактом, способствующим дальнейшему развитию коммерциализации биосорбционных технологий.

В связи с этим перед нами стояла задача осуществить иммобилизацию модифицированной биомассы виноградных выжимок на твердых носителях с целью получения твердых биосорбентов тяжелых металлов и других экотоксикантов из объектов природной среды, в частности сточных и поверхностных вод.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующее:

1. Ознакомиться с известными методами иммобилизации и составить аналитический обзор по этой тематике.

2. Рассмотреть носители для иммобилизации биомассы;

3. Дать характеристику способам иммобилизации ;

4. Рассмотреть возможность применения иммобилизованной биомассы из виноградных выжимок на твердых носителях в промышленных процессах и в очистке сточных вод.

4.1 Основные понятия и терминология

Словосочетание "иммобилизованные клетки" возникло в научной литературе по аналогии с термином "иммобилизованные ферменты", хотя позднее в отношении клеток понятия "иммобилизованные" и "иммобилизация" стали употребляться в более широком смысле, чем их обычно используют применительно к ферментативным системам [63].

В настоящее время иммобилизованными полагают такие клетки, для которых созданы искусственные ограничения подвижности во внешней среде, а материальный посредник, обеспечивающий эти ограничения подвижности, считается носителем. В целом система клетка-носитель называется иммобилизованным биокатализатором.

В ряде случаев в качестве носителя используются нерастворимые материалы, к которым конкретный тип клеток прикрепляется в реальных условиях (например, древесина, почва, шерсть, минералы и др.), тогда жизнедеятельность клетки в иммобилизованном состоянии является для нее естественной, отличающейся от природной только искусственно поддерживаемыми в биотехнологическом процессе внешними параметрами (температура, давление, влажность и т.д.) и набором подаваемых клетке веществ [66, 98].

Иммобилизация микроорганизмов (т.е. удерживание их носителем) может быть как необратимой, так и временной. Когда иммобилизуют растущую, интенсивно делящуюся культуру, часто наблюдается постепенный переход клеток из фазы носителя в окружающую среду, даже если исходная биомасса была фиксирована носителем необратимо. Когда же в процессе эксплуатации иммобилизованного биокатализатора со временем нарушается первоначальная целостность носителя, то вымываться из него

могут даже неживые клетки. Но иногда оказывается удобной именно обратимая фиксация, чтобы можно было удалить отработавшие свой срок клетки и вновь иммобилизовать свежую их порцию. Такой подход к регенерации биокатализаторов удается применять, например, в случае адсорбционных вариантов иммобилизации.

Ко всем методам иммобилизации клеток и к используемым при этом носителям предъявляются определенные требования, которыми обычно руководствуются при разработке того или иного биотехнологического процесса, предусматривающего применение содержащих клетки иммобилизованных биокатализаторов .

а) Прежде всего, используемый способ иммобилизации не должен в значительной степени затрагивать ферментативные системы клетки, необходимые для реализации конкретной технологии. Поэтому при проведении иммобилизации желательно либо совсем исключить, либо свести к минимуму контакт клеток с токсичными для них веществами, а также предотвратить нежелательное воздействие на микроорганизмы температурных и осмотических стрессов.

б) Как правило, предпочтительно осуществлять иммобилизацию таким образом, чтобы в результате клетки надежно удерживались носителем.

в) Желательно, чтобы трудоемкость стадии иммобилизации была по возможности минимальной, как и число манипуляций с клетками

г) Необходима хорошая операционная стабильность получаемых иммобилизованных биокатализаторов для их длительной эксплуатации, что зависит от механической, химической и биологической устойчивости носителя в условиях конкретного технологического процесса.

д) Очень важным моментом, особенно при работе с живыми клетками, является обеспечение иммобилизованных микроорганизмов питательными веществами, газообразными субстратами (например, кислородом для дыхания аэробных клеток) и отвод продуктов жизнедеятельности, т.е. материал носителя не должен создавать значительных диффузионных препятствий массообменным процессам.

е) Существенную, а при крупномасштабном производстве зачастую определяющую роль играет экономическая сторона вопроса, т.е. необходимы невысокая стоимость применяемого метода иммобилизации клеток и доступность исходных компонентов, так как даже очень хороший вариант, для которого использованы экзотические вещества и уникальное оборудование, имеет, к сожалению, мало шансов на промышленное воплощение.

Конечно, выполнить все эти требования каким-то единственным универсальным методом иммобилизации микроорганизмов, учитывая к тому же огромное разнообразие их видов и функциональных особенностей, представляется маловероятным. Поэтому любой конкретный биотехнологический процесс на основе иммобилизованных клеток это - компромисс между "идеальным” и "реально возможным". Но, чтобы как можно в большей степени приблизиться к наилучшему варианту, конечно, необходимо, хотя бы ориентировочно, представлять себе, к каким последствиям для биологических функций клетки может привести тот или иной способ ее иммобилизации. В противном случае выбор путей иммобилизации и материала носителя превратятся просто в эмпирический перебор с надеждой лишь на случайную удачу, требующий больших затрат труда, времени, веществ и клеточной биомассы.

4.2 Иммобилизация биомассы из виноградных выжимок на твердых носителях

Полученная биомасса из виноградных выжимок, после ее отмывки, центрифугирования, высушивания и механического измельчения не содержит живых клеток. Поэтому перед нами не стояла задача сохранения жизнеобеспечения и целостности клеточной структуры, что в значительной степени облегчает задачу иммобилизации.

С целью получения твердого целлюлозосодержащего биосорбента, нами были рассмотрены в качестве носителя различные вещества и способы иммобилизации на них биомассы.

Существующие методы иммобилизации [68,96,107] традиционно принято классифицировать на : физические, механические и химические.

В качестве адсорбентов могут быть использованы различные органические и неорганические носители - различные полимеры, керамика, бентонитовые глины. Развитие полимерной химии на современном этапе позволяет обоснованно модифицировать или целенаправленно синтезировать пористые сорбенты с заданной проницаемостью, гидрофильностью и набором определенных функциональных групп на поверхности, отличающихся высокой химической стойкостью и достаточной для проведения термической стерилизации термостойкостью.

Физические методы иммобилизации основаны на способности клеток агрегировать друг с другом или адсорбироваться на подходящих поверхностях. Степень закрепления клеток на носителе зависит от химической природы адсорбента, его формы, характера клеточной поверхности и условий проведения процедуры иммобилизации. Проводя аналогии с процедурой иммобилизации ферментов, исследователи считают, что физическая сорбция клеток на носителе не может обеспечить ни высокой клеточной нагрузки, ни прочного связывания биологического материала с адсорбентом. В то же время, в ряде работ [ 77] было показано, что при определенных условиях адгезионной иммобилизацией можно практически необратимо сорбировать на 1 г носителя до 1 г влажной биомассы клеток. Причем даже при высокой скорости потока субстрата клетки удерживаются на поверхности сорбента. Этот факт делает весьма перспективным физические методы иммобилизации клеток микроорганизмов, так как эти методы отличаются простотой подготовки и эксплуатации сорбента , а также возможностью использования дешевых и доступных носителей.

Механические методы иммобилизации основаны на включении клеток микроорганизмов в различные гели и мембраны. При включении в гели клетки оказываются заключенными в ячейки полимерной сетки, проницаемой для субстрата, но не для самих клеток. Процедуру включения проводят либо в процессе полимеризации, например, для полиакриламидных гелей (ПААГ), или при гелеобразовании раствора полимера, как в случае с альгинатом или каррагинаном.

Наиболее универсальным и широко используемым методом иммобилизации клеток является включение их в ПААГ, которое при любом способе гарантирует равномерное распределение клеток по всему объему носителя. Его преимущества - относительные простота приготовления и дешевизна, прочность фиксации клеток. Недостатки - малая механическая прочность, набухаемость и возможность включения в объем не более 10-15% клеток.

К наиболее щадящим методам, так называемой, «мягкой» иммобилизации клеток относится их включение в альгинат кальция.

Альгинат -- основной структурный полисахарид бурых морских водорослей -- состоит из регулярных последовательностей, связанных между собой в положениях 1 и 4 остатков (3-в-манно-пиранозилуроната и Ь-D-гулопиранозилуроната .

Альгиновая кислота (E400) -- полисахарид, вязкое резиноподобное вещество, извлекаемое из бурых водорослей (Phaeophyceae, ламинария японская - Laminaria japonica Aresch). Содержание альгиновой кислоты в ламинарии колеблется от 15 до 30%.

Альгиновая кислота нерастворима в воде и в большинстве органических растворителей. 1 часть альгиновой кислоты адсорбирует 300 массовых частей воды, что обусловливает её применение как загустителя.

Альгиновая кислота гетерополимер, образованный двумя мономерами -- остатками полиуроновых кислот (D-маннуроновой и L-гулуроновой) в разных пропорциях, варьирующихся в зависимости от конкретного вида водорослей. В связи с этим молекулярная масса альгиновой кислоты варьируется в диапазоне 10 - 600 кДа. Общая молекулярная формула (C₆H₈O₆)_n.

На рис.4.1. представлен фрагмент молекулярной цепи альгината

Рис.4.1. Фрагмент цепи альгиновой кислоты.

Альгинаты калия и натрия в воде образуют коллоидные растворы, в отличие от нерастворимой альгиновой кислоты.

Во всех молекулах альгината представлены обе гомополимерные последовательности, хотя и в разной степени. Обычно присутствуют также и смешанные последовательности, содержащие оба мономера. В присутствии моновалентных катионов полисахариды даже в низких концентрациях образуют вязкий раствор, тогда как в присутствии двухвалентных катионов, особенно кальция, наблюдается образование геля.

Поскольку гель образуется в мягких условиях, в нем можно иммобилизовать живые клетки [12, 96]. Действительно, именно это применение альгината, как уже отмечалось выше, получило наиболее широкое распространение.

Если увеличивать концентрацию и альгината, и до определенной степени СаCl₂, то образуется более плотно сшитый гель. Следует, однако, отметить, что с высокими концентрациями альгината трудно работать. В большинстве случаев наиболее подходящими являются концентрации, приведенные нами в экспериментальной части работы. При необходимости ионы кальция можно заменить другими двухвалентными катионами, например ионами бария.

Когда используют систему с альгинатом кальция, желательно во все растворы включать 10 мМ хлорид кальция. Важно также, чтобы в системе отсутствовали хелатирующие агенты, такие как фосфаты и цитраты, Трилон Б и другие, которые могут разрушать структуру геля, связывая кальций.

Пожалуй, самым большим недостатком иммобилизации клеток микро-организмов в альгинатные гели, также остается малая механическая прочность биосорбентов. Правда, следует отметить, что альгинатные биосорбенты более прочны, чем сорбенты на основе полиакриламидных гелей. Кроме того, клеточная емкость их может достигать 30-40%, что также является определяющим при выборе метода иммобилизации биомассы.

Ниже приводится методика включения биомассы из виноградных выжимок в Са-альгинатный гель, описанная в литературе [68].

а ) Необходимые материалы:

Раствор альгината натрия (4%, вес/объем) 0,2 М СаС1₂

Суспензия биомассы из виноградных выжимок (примерно 20--30 г сухого веса в 100 мл) Шприц емкостью 10 мл с иглой диаметром 1 мм для формирования капель смеси или пипетка на 10 мл с диаметром выходного отверстия 3 мм. Магнитная мешалка

б) Осторожно смешать равные объемы раствора альгината натрия и суспен-зии биомассы (для предварительных экспериментов подходят объемы по 50 мл).

в) С высоты около 20 см капать смесь из шприца емкостью 10 мл в избыток 0,2 М раствора СаС1₂ . Для 100 мл смеси требуется 1 л раствора СаС1₂.

г) Оставить частицы альгината кальция с включенной в них биомассы в растворе СаС1₂ на 20 мин для затвердевания.

На рисунке 4.2. приводится фотография полученного твердого Са-альгинатного биосорбента.



Рис. 4.2. Твердый Са-альгинатный биосорбент на основе биомассы виноградных выжимок.

4.3 Cорбция ионов Сu⁺² в динамическом режиме с использованием твердых биосорбентов

За исключением некоторых специальных случаев, чаще всего гель, в который включают клетки, состоит из сферических частиц, а не волокна, мембран и блоков. Одностадийные биопревращения с использованием биосорбентов осуществляют обычно в проточных реакторах с перемешиванием, в реакторах в псевдоожиженным слоем или реакторах с полыми волокнами [63,101]. Типы реакторов приведены на рисунке 4.3.

Рис. 4.3. Типы реакторов, применяемых в биосорбционных процессов.

В своих исследованиях по биосорбции ионов тяжелых металлов в динамическом режиме мы использовали колоночный вариант биореактора, представляющего собой стеклянную трубку диаметром 10 х 100 мм, сужающуюся к низу. В качестве биосорбента использовали Са-альгинатный сорбент с иммобилизованной в нем биомассой, набитый в корпус реактора. Масса Са-альгинатного геля в реакторе составляла ~ 10 г. Подачу раствора, содержащего определенные концентрации ионов Сu⁺² осуществляли со скоростью истечения 1,5 - 2 мл/мин. Пропущенные через реактор объемы растворы анализировали на остаточное содержание в них ионов меди.

Результаты испытаний представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Результаты сорбции индивидуальных ионов металлов при помощи Ca-альгинатного биосорбента в динамическом режиме

Ион	Исходная концентрация, мг/л	Конечная концентрация, мг/л	Степень извлечения, %
Cu(II)	10,0	1,2	88,0
	20,0	2,6	87,0
	50,0	18,1	63,8
	100,0	64,0	36,0
	150,0	102,4	31,7

Проведенные испытания показали возможность использования твердого биосорбента на основе включения в Са-альгинатный гель биомассы из виноградных выжимок для извлечения ионов Сu⁺² из водных растворов. Лучшая степень извлечения наблюдалась при исходных концентрациях указанных ионов не превышающих 20 мг/л, что , в принципе, ожидалось, так как начальная концентрация иона тяжелого металла также влияет на биосорбционные процессы. Этот факт подтверждает доводы, приводимые в пользу использования целлюлозосодержащих биосорбентов при низких концентрациях ионов тяжелых металлов, когда применение дорогостоящих синтетических сорбентов-ионообменников экономически невыгодно.

Одной из задач, которая должна быть поставлена перед исследователями, является задача регенерации биосорбента. Способ регенерации биосорбентов, порошкообразных и особенно иммобилизованных, должен отвечать ряду требований:

- эффективное восстановление сорбционной способности отработанного биосорбента;

- относительная простота и невысокая стоимость, позволяющие проводить регенерацию непосредственно на месте применения биосорбента;

- вторичные материалы, образующиеся после проведения регенерации, должны быть нетоксичными, малыми по объему и легко утилизируемы.

В ходе исследований мы показали, что сорбция ионов тяжелых металлов уменьшается в кислых средах уже при рН< 4. В соответствии с этим одним из способов регенерации биосорбента, очевидно, должна стать обработка биосорбента разбавленными растворами хлористоводородной кислоты. При промывке порошкового отработанного биосорбента 0,1н. HCl мы наблюдали выделение адсорбированных ионов в раствор, но не могли в полной мере оценить эффективность регенерации. Что касается Cа-альгинатного биосорбента, то обработка раствором соляной кислоты приводила к деструкции твердого биосорбента.

Таким образом, поиск эффективного способа регенерации отработанного биосорбента в настоящее время пока незавершен и требует дополнительных исследований и идей.

Заключение

Проведенные исследования по созданию биосорбентов на основе отходов пищевой промышленности, в частности крупнотоннажного отхода виноделия - биомассы виноградных выжимок и их применения для извлечения тяжелых металлов из водных растворов позволило придти к следующим заключениям:

Практически неограниченные запасы этих и подобных им материалов, их дешевизна, простая технология получения, экологическая безопасность процессов переработки использованных сорбентов, делают их перспективным сорбционным материалом для получения на их основе биосорбентов экологического назначения. Потенциал биосорбционных технологий с использованием целлюлозосодержащего сырья растительного происхождения достаточно велик. И при этом удается одновременно решить несколько экологических проблем, связанных как с утилизацией самих отходов, так и с очисткой сточных вод с целью возвращения их рецикл.

В связи с этим нами проведено комплексное исследование биоматериала - выжимок винограда, не отмеченное ранее в литературе, и разработана технология подготовки биомассы для создания на ее основе биосорбентов с использованием различных приемов очистки исходного сырья и его модификации. Методом ИК-спектроскопии была проведена визуализация спектра нативной и модифицированной биомассы выжимок винограда, которая подтвердило большое сходство с ИК-спектрами целлюлозы и D-глюкозы, что, в свою очередь, сделало возможным частичную экстраполяцию структуры целлюлозы на структуру биосорбента. Методом потенциометрического титрования протонированной биомассы нами установлена концентрация карбоксильных групп и найдена константа ее ионизации. Были изучены адсорбционные процессы для нативной и модифицированной биомассы по отношению к ионам Cu(II). Рассчитаны основные параметры адсорбции для указанного иона в соответствии с моделями молекулярной адсорбции Фрейндлиха и Ленгмюра. Также нами изучено влияние различных факторов на адсорбцию : рН, начальные концентрации ионов меди, концентрация адсорбента, температура, и выявлена решающая роль карбоксильных и аминогрупп в осуществлении биосорбции.

В ходе эксперимента нами обоснованы и предложены методы для активации ФАГ, в частности, с использованием слабых растворов едкого натра и поливинилпирролидона для активации карбоксильной группы целлюлозосодержащего биополимера. Осуществлена иммобилизация биомассы в Са-альгинатный гель, что сделало возможным применение биосорбента в динамическом режиме, с использованием колоночного варианта. Экспериментально было установлено, что сорбционная способность таких биосорбентов позволяет использовать последние в качестве альтернативы традиционным дорогостоящим минеральным и синтетическим ионообменникам и сорбентам, использование которых в ряде технологических процессов экономически не целесообразно.

На основании выше изложенного можно заключить о достижении поставленной в исследовании цели: разработана технология получения биосорбента на основе виноградных выжимок для извлечения ионов меди из водных растворов.

Выводы

1. Проведено комплексное исследование биомассы крупнотоннажного отхода виноделия - выжимок винограда с целью оценки возможности их применения в качестве биосорбента для удаления экотоксикантов из окружающей среды, в частности ионов меди, и ремедиации сточных и поверхностных вод.

2. Разработана технология подготовки биомассы виноградных выжимок для создания на ее основе биосорбентов.

3. Методом ИК-спектроскопии проведена визуализация спектра нативной и модифицированной биомассы выжимок винограда, которая подтверждает большое сходство с ИК-спектрами целлюлозы и D-глюкозы.

4. Методом потенциометрического титрования установлены функциональные активные группы (ФАГ) биополимеров биомассы из выжимок винограда. Рассчитаны константа ионизации и количественное содержание карбоксильных групп, входящих в состав биополимеров целлюлозосодержащей биомассы.

5. Изучены адсорбционные процессы для нативной и модифицированной биомассы по отношению к ионам Cu(II). Рассчитаны основные параметры адсорбции для указанного иона в соответствии с моделями молекулярной адсорбции Фрейндлиха и Ленгмюра. Изучено влияние различных факторов на адсорбцию : рН и начальные концентрации ионов меди. Показано, что оптимальное значение рН для биосорбции ионов меди находится в диапазоне 5,0 - 5,5 Найденное значение максимальной сорбционной емкости ионов меди, рассчитанное из модели Ленгмюра, составляет 15,8 мг на один грамм сухой биомассы. Показано, что максимальная эффективность биосорбции ионов меди осуществляется при начальной концентрации последних не превышающих 20 мг/л. При этом достигается 85-90% эффективность с установлением равновесного состояния в течение 45-60 минут.

Отмечена роль карбоксильных и аминогрупп в осуществлении биосорбции.

6. Предложен ряд химических методов для активации ФАГ, в частности, с использованием 1-3% едкого натра и поливинилпирролидона для активации карбоксильной группы целлюлозосодержащего биополимера. Показано, что при модификации биосорбента гидрофильными азотсодержащими соединениями (поливинилпирролидоном) приводит к увеличению сорбционной емкости по меди на 30%

7. Осуществлена иммобилизация биомассы в Са-альгинатный гель, с целью получения твердого биосорбента - технологичного продукта, позволяющего использовать модифицированную биомассу из виноградных выжимок в динамическом режиме в колоночном варианте для ремедиации сточных и поверхностных вод. Сорбционная способность таких биосорбентов позволяет использовать последние в качестве альтернативы традиционным дорогостоящим минеральным и синтетическим ионообменникам и сорбентам, использование которых в ряде технологических процессов экономически не целесообразно.

8. По материалам диссертационного исследования опубликовано 2 статьи в зарубежных журналах и одни тезисы на Республиканской конференции.

Литература

1. Ajmal M., Khan A.N., Ahmad S, Ahmad A. Role of sawdust in the removal of copper (II) from industrial wasters // Water Res. - 1998. - V. 32 (10). - P. 3085-3091.

2. Aksu Z. Application of biosorption for the removal of organic pollutants: a review. //Process Biochem. - 2005.- Vol.40. - P. 997-1026.

3. Aronbaev S.D., Ziydullaeva G.Z. Minirewew of potentially low cost biosrbents from natural products for removing of heavy metals // European science review. - 2014. - №11-12 (November-December) - P.88-92.

4. Arslanoglu H., Altundogan S., Tumen F. Preparation of cation exchanger from lemon and sorption of divalent heavy metal // Bioresour. Technol. - 2008. - V. 99. - Р. 99-105.

5. Aydin H., Bulut Y., Yerlikaya C. Removal of copper (II) from aqueous solution by adsorption onto low-cost adsorbents.// J. Environ. Management. - 2008. - V. 87. - P. 37-45.

6. Bag H., Lale M., Turker A.R. Determination of iron and nickel by flame atomic absorption spectrophotometry after preconcentration on Saccharomyces cerevisiae immobilized sepiolite // http://dx.doi.org/10

7. Bag H., Turker A.R., Lale M. Determination of trace metals in geological samples by atomic absorption spectrophotometry after preconcentration by Aspergillus niger immobilized on sepiolite. //Anal. Sci. -1999. - Vol.15. -P. 1251-1256.

8. Bag H.,Turker A.R, Tunceli A., Lale M. Determination of Fe(II)and Fe(III) in water by flame atomic absorption spectrophotometry after their separation with Aspergillus niger immobilized on sepiolite. //Anal. Sci. -2001.- Vol. 17. -P. 901-904.

9. Bayo J. Kinetic studies for Cd(II) biosorption from treated urban effluents by native grapefruit biomass (Citrus paradisi L.): The competitive effect of Pb(II), Cu(II) and Ni(II) // Chem. Eng. J. - 2012. - V. 191. - Р. 278-287.

10. Baysal Z., Зinar E., Bulut Y., Alkan H., Dogru M. Equilibrium and thermodynamic studies on biosorption of Pb(II) onto Candida albicans biomass // J.Hazard. Mater.-2009.- Vol. 161. -P. 62-67.

11. Billo E.J. Excel® for Chemists: A Comprehensive Guide. - N-Y. - 2001 by John Wiley & Sons, Inc.

12. Birnbaum S. Immobilisation of macromolecules and cells. In: Immobilised macromolecules.// ed. By U.B. Sleytr, Springer-Verlag. - London, 1994. - Р.23-35.

13. Bishnoi N.R., Garima A. Fungus-an alternative for bioremediation of heavy metal containing wastewater: a review.// J. Sci. Ind. Res.-2005.- Vol. 64. -P. 93-100.

14. Chubar N., Calvalho J.R., Correia M.J.N. Heavy metals biosorption on cork biomass: effect of the pre-treatment // Colloids. Surf. A. - 2004. - V. 238. - P.51-58.

15. Conrad K., Hansen H.C. B. Sorption of zinc and lead on сoir // Bioresource Technol. - 2007. - V. 98. - Р. 89-97.]

16. Crini G. Recent developments in polysaccharide- based materials used as adsorbents in wastewater treatment.// Prog. Polym. Sci.-2005.-Vol. 30.-P.

17. Crini G., Badot P.-M. Application of chitosan, a natural aminopolysaccharide, for dye removal by aqueous solutions by adsorption processes using batch studies: a review of recent literature. //Prog. Polym. Sci. -2008.-Vol.33.- P.399-447.

18. Demirbas А. Heavy metal adsorption onto agro-based waste materials: A review /// J. Hazard. Mater. - 2008. - V. 157. - Р. 220 - 229.

19. Farooq U., Kozinski J.A., Khan M.A., Athar M. Biosorption of heavy metal ions using wheat based biosorbents - A review of recent literature // Bioresource Technology - 2010. - 101. - Р. 5043-5053.

20. Foo K.Y., Hameed B.H. Insights into the modeling of adsorption isotherm systems. Review // Chemical Engineering Journal.- 2010. - V. 156 . - P. 2-10.].

21. Garcia-Rosales G., Colin-Cruz A. Biosorption of lead by maize (Zea mays) stalk sponge // Journal of Environmental Management - 2010. - V. 91. - P. 2079-2086.

22. Gerente C., Lee V.K.C., Le Cloirec P., MaKay G. Application of chitosan for the removal of metals from wastewaters by adsorption - mechanisms and models review. //Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. -2007.- Vol.37. -P. 41-127.

23. Godlewska-Zylkiewicz B. Microorganisms in inorganic chemical analysis // Anal. and Bioanal. Chem. - 2006.- Vol 384, №1 .-P. 144-123.

24. Guo X., Zhang S., Shan X.Q. Adsorption of metal ions on lignin // J. Hazard. Matter. - 2008. - V. - 151. - 134-142.

25. Hamissa A.M.B., Lodi A., Seffen M., Finocchio E., Botter R., Converti A. Sorption of Cd(II) and Pb(II) from aqueous solutions onto agave americana fibers // Chem. Eng. J. - 2010. - V. 159. - P. 67-74.

26. Ho Y.-S. Review of second-order models for adsorption systems.// J. Hazard. Mater. -2006.- Vol.136. -P. 681-689.

27. Ho Y.S., Wang C.C. Sorption equilibrium of mercury onto ground-up tree fern // J. Hazard. Mater. - 2008. - V. 156. - P. 398-404.

28. Ilhan S., Noubakhsh M. N., Kilicarslan S., Ozdag H. Removal of chromium, lead and copper ions from industrial waste water by Staphylococcus sapropliyticus // Turk. Electronic J. biotechnol. -2004.- Vol.2. -P. 50-57.

29. Junior O.K., Gurgel L.V.A., de Melo J.C.P. , Botaro V.R. , Melo T.M.S. de Fernas Gil R.P., Gil L.F. Adsorption of heavy metal ion from aqueous single metal solution by chemically modified sugarcane bagasse // Bioresoiur. Technol. - 2006. - V. 98. - P. 1291-1297.

30. Kratchovil D. , Volesky B. Advances in the biosorptiou of heavy metals. // Trends Biotechnol.-1998. - Vol.16. - P. 291-300.

31. Kumar U. Agricultural products and by-products as a low cost adsorbent for heavy metal removal from water and wastewater: A review // Sci. Res. Essays. - 2006. - V. 1 (2). - P. 033-037.

32. Kumar U., Bandyopadhyay M. Sorption of cadmium from aqueous solution using pretreated rice husk // Bioresour. Technol. - 2006. - V. 97. - P.104-109.

33. Kwiatkowski S., Thielen U. , Glenney P., Moran C. A Study of Saccharomyces cerevisiae Cell Wall Glucans // J. Inst. Brew. -2009. -Vol.115. №2. -P. 151-158.

34. Li X., Tang Y., Xuan Z. , Liu Y., Luo F. Study on the preparation of orange peel cellulose adsorbents and biosorption of Cd²⁺ from aqueous solution // Sep. Purif. Technol. - 2006. - V. 55. P. 69-75.

35. Liu Y., Liu Y.-J. Biosorption isotherms, kinetics, and thermodynamics.// Sep. Purif. Technol. -2008.- Vol. 61.-P. 229-242.

36. Maqulelra A., Elmahadl H.A.M., Puchades R. Use of Saccharomyces cerevisiae in flow injection atomic absorption spectrometry for trace metal preconcentration // Anal. Chem. - 1994.- Vol.66. -P.1462-1467

37. Memon S.Q., Memon N., Shah S.W., Khuhawar M.Y., Bhanger M.I. Sawdust - a green and economical adsorbent for the removal of cadmium (II) ions // J. Hazard. Mater. - 2007. - V. 139. - P. 116-121.

38. Min S.H., Han J.S., Shin E.W. , Park J.K. Improvement of cadmium ion removal by base treatment of juniper fiber // Water Res. - 2004. - V.38. - P. 1289-1295.

39. Nasernejad В., Zadeh T.E. , Pour B.B., Bygi M.E., Zamani A. Comparison for biosorption modeling of heavy metals (Cr(III), Cu(II), Zn(II)) adsorption from wastewater by carrot residues // Process Biochem. - 2005. - V. 40. - Р. 1319-1322.

40. Ngah W.S.W., Hanafiah M.A.K.M. Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: A review // Bioresource. Technol. - 2008. - V. 99. - P. 3935-3948.

41. Ogiwara Y., Kubota H. Combination of cellulosic materials and metallic ions // J. Polym. Sci. 1969. Part A1. - V. 7. - №8. - P. 2087-2095.

42. Ozer A., Ozer D., Ozer A. The adsorption of copper (II) ions onto dehydrated wheat bran (DWB): determination of equilibrium and thermodynamic parameters // Process Biochem. - 2004. - V. 39. - P. 2183-2191.

43. Pagnanelli F., Esposito A., Veglio F. Multi-metallic modeling for biosorption of binary systems. //Water Res. - 2002.- Vol.36. -P. 4095-4105.

44. Sud D., Mahajan G., Kaur M.P. Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions - A review. // Bioresource Technology. - 2008. - V. 99. - P. 6017-6027

45. Tarley C.R.T., Ferreira S.L.C., Arruda M.A.Z. Use of modified rice husks as a natural solid adsorbent of trace metals: characterization and development of an on-line preconcentration system for cadmium and lead determination by FAAS // Micdrochem. J. - 2004. - V. 77. - P. 163-175.

46. Terada S., Ueda N., Kondo K., Takemoto K. Адсорбция металлов на целлюлозных производных // Kobunshi kagaku. - 1972. - V. 29. - № 327. - P. 500-504.

47. Torres J.D., Faria E.A. , Prado A.G.S. Thermodynamic studies of the interaction at solid / liquid interface between metal ions and cellulose modified with ethylenediamine // J. Hazard. Mater. B. - 2006. - V. 129. - P. 239-243.

48. Tsezos M. Biosorption of metals: the experience accumulated and the outlook for technology development.// Hydrometallurgy -2001.-Vol. 59.- P. 241-243.

49. Vieira R.H.S.F., Volesky B. Biosorption: a solution to pollution? // Int. Microbiol. - 2000. Vol.3 .- P.17-24.

50. Vijayaraghavan K., Yun Y.S. Bacterial biosorbents and biosorption. // Biotechnol. Adv. -2008.- Vol. 26. -P. 266-291.

51. Volesky B. Biosorption process simulation tools.// Hydrometallurgy. -2003.- Vol.71. -P.179-190.

52. Volesky В. Biosorption by fungal biomass. In: Volesky B, editor. //Biosorption of heavy metals. Florida: CRC press. -1990.- P. 139-71.

53. Wang J.L. Biosorption of copper (II) by chemically modified biomass of Saccharomyces cerevisiae. //Process Biochem .- 2002.- Vol.37. -P.847-850.

54. Wong K.K., Lee С.К., Low K.S., Haron M.J. Removal of Cu and Pb by tartaric acid modified rice husk from aqueous solutions // Chemosphere. - 2003. - V. 50. - P. 23-28.

55. Yu J.W., Neretnieks I. Single-component and multicomponent adsorption equilibrium on activated carbon of methylcyclohexane, toluene, and isobutyl methyl ketone // Ind. Eng. Chem.Res. -1990.-Vol. 29. -P.220-231.

56. Zhao G., Wu X., Tan X., Wang X. Sorption of Heavy Metal Ions from Aqueous Solutions: A Review // The Open Colloid Science Journal -2011.- Vol. 4. -P. 19-31.

57. Zou A.-M., Chen M.-L., Shu Y., Wang J.-H. Biological cell-sorption for separation / preconcentration of ultra-trace cadmium in a sequential injection system with detection by electrothermal atomic absorption spectrometry //J. Anal. At.Spectrom. -2007.-Vol.22. -P. 292-298.

58. Альберт А., Сержент Е. Константы ионизации кислот и оснований. - М.: Химия, 1964. 179 c.

59. Аронбаев Д.М., Насимов A.M., Аронбаев С.Д., Куватов А.К. Исследование биосорбции ионов свинца клеточными стенками дрожжей Saccharomyces cerevisiae методами ИК-спектрскопии // Сб. материалов II-ой Межд. Казахстанско-Российской конф. Караганда , КарГУ. - 2012 .- С.308-312.

60. Аронбаев С.Д. Комплексная переработка отходов пивоваренного производства как основа высокорентабельного малого бизнеса // Сб. науч. тр. мол. ученых , специалистов и аспирантов.III молодежный экологический конгресс «Северная Пальмира». - С-Пб., 2011. - С 278-281.

61. Аронбаев С.Д., Насимов А.М., Аронбаев Д.М., Исмаилов З.Ф. Экологические проблемы утилизации отходов пивоваренного производства в комбикормовой промышленности // Тез.докл. V научно-практ. Респ.конф. «Ноанъовий кимевий технологиялар ва экологик муаммолар». - Фергана.: ФарПИ, 2009. - С.179-180

62. Барбье М. Введение в химическую экологию. - М.: Мир, 1978. - 457 с.

Бахирева О.И., Пан Л.С., Вольхин В.В., Белякова О.В., Федорова М.С. Синтез и использование сорбционных материалов на основе вермикулита и микроорганизмов для извлечения стронция //Вестник Пермского Университета. - 2010.- № 12. -С.150-157.

63. Березин И.П., Клячко Н.Л., Левашов А.В. Иммобилизованные ферменты - М.: Высш. школа, 1987.

64. Блинов В.А., Иванов А.Б., Использования эффективных микроорганизмов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова, 2005.

65. Большанов Г.Б. Вина виноградные. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. - 51с.

66. Введение в прикладную энзимологию. Иммобилизованные ферменты /Под ред. И.В Березина и К.Мартинека. М.:, Изд-во МГУ. - 1982. - 383 с.

67. Веприкова, Е.В. Свойства и применение сорбционных материалов из луба коры березы // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. - 2008. - № 1. - С. 286-292.

68. Вудворд Дж. Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы. Пер.с анг. - М.: Мир, 1988. - 216с.

69. Галущенко, В.Т. Виноград. - М.: ACT; Донецк: Сталкер, 2008. - 108 c.)

70. Глоба Л.И. Очистка природной воды гидробионтами, закрепленными на волокнистых насадках // Химия и технология воды. - 1992, - т.14, № 1,- С.63-67.

71. Грунин Л.Ю., Грунин Ю.Б., Таланцев В.И., Масас Д.С., Осман А. Исследование взаимодействий в системе «целлюлоза - водный раствор электролита // Бутлеровские сообщения. - 2012. - Т.30. - №5. - С. 103-107.

72. Дейнеко И.П., Хакало А.С., Пранович А.В. Получение катионообменных сорбентов обработкой еловых опилок серной кислотой // Химия растительного сырья. - 2011. - №4. - С. 33-38.

73. Егорова Е.Ю., Митрофанов Р.Ю., Лебедева А.А. Получение сорбента из скорлупы кедрового ореха методом низкотемпературной обработки // Ползуновский вестник. - 2007. - № 3. С. - 35-39.

74. Елизарова Л.Г. Экспертиза качества виноградных вин. Методическое руководство. --М.: Московская высшая школа экспертизы, 2001. - 51 с.

75. Ергожин Е.Е., Калиева Б.К., Никитина А.И. Новые фосфорсодержащие сорбенты на основе пшеничной соломы и глицидилметакрилата для извлечения ионов Hg(II) // ЖПХ. - 2010. - №6. - С. 913-916.

76. Еременко И.Л., Кулов Н.Н., Новотворцев В.М., Садчикова Т.П., Фомичева С.В., Эллерт О.Г. Взаимодействие 3d- элементов с лиофильной поверхностью полимерных мембран // Теорет. основы хим. технологии. - 1990. - Т. - 24, №4. - С. 462-465.

77. Жубанова А.А., Дигель И.Г. Некоторые подходы к увеличению эффективности прикрепительной иммобилизации клеток дрожжей

78. Заплатина B.M., Виноградова Л.Г., Юрьев В.И. Изменение сорбционных свойств целлюлоз в процессе размола // Химия и технол. целлюлозы и бумаги. - 1973. - Вып. I. - С. 214-230.

79. Исидоров В. А. Введение в химическую экотоксикологию. - С-Пб.: Химиздат, 1999. - 144 c.

80. Каравайко Г.И., Авакян З.А. Биотехнология очистки промышленных сточных вод от токсичных металлов и твердых взвесей //Биотехнология очистки сточных вод. 2004, c.102 - 113..

81. Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина. - М.: Агропромиздат, 1988. - 254 с.

82. Коренева Н.В. Исследование адсорбционных свойств сложных эфиров целлюлозы с алифатическими б - оксикислотами // Ползуновский вестник. - 2011. - № 4. - С.30-32.

83. Кулешева Н.И., Кошелев Ю.А. Новый функциональный продукт на основе семени льна: получение, оценка качества // Ползуновский вестник. - 2011. - №3. - С.145-149.

84. Курс физической химии.Т.1./ Я.И. Герасимов, В.П. Древинг, Е.Н. Еремин, А.В. Киселев, В.П. Лебедев, Г.М.Панченков, А.И. Шлыгин /Под.ред. Я.И. Герасимова. - М.: Химия, 1970, - 592 с.

85. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Изд.4-е. / М. Химия. -1971. - 456 с.

86. Методы исследования целлюлозы. Под ред. Проф. В.П. Карливана. - Рига: Зинатне. - 1981.- 256 с

87. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. - М.: Мир.- 1965.-209 с.

88. Неманова Ю.В., Стокозенко В.Г., Титова Ю.В. Оценка возможности использования растительного сырья в качестве сорбентов компонентов сточных вод // Химия растительного сырья. - 2012. - №2. С. - 47-50.

...