Спосіб отримання сухого магнітокерованого біосорбенту

Реферат: Спосіб отримання сухого магнітокерованого біосорбенту включає перемішування біомаси дріжджів Saccharomyces cerevisiae та наночастинок магнетиту в схрещених магнітному та електричному полях. Сорбент висушують в сушильній шафі при температурі 105 °C, протягом 3-4 годин та подрібнюють на фракції 0,1 мм та 1,0 мм. UA 118673 U (12) UA 118673 U UA 118673 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі одержання сухих магнітокерованих біосорбентів для очищення робочих рідин від важких металів, і може бути використана для біосорбції іонів важких металів із стічних вод з наступним видаленням біомаси у швидкісному режимі із застосуванням магнітних сепараторів. Відомий спосіб отримання магнітного біосорбенту, що включає перемішування біомаси дріжджів Saccharomyces cerevisiae(S. cerevisiae) та часток наномагнетиту шляхом багатовихрового магнітогідродинамічного перемішування (МГДП) у зовнішньому магнітному полі. Недоліком відомого способу є ускладнення конструкції апарата. Спосіб є нетехнологічним, оскільки потребує постійної зміни високоградієнтних феромагнітних насадок в перемішуючому пристрої для створення необхідних умов в ході магнітомічення клітин дріжджів [1]. Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі є спосіб одержання магнітокерованого біосорбенту (МКБС), що включає перемішування біомаси дріжджів Saccharomyces cerevisiae в схрещених магнітному та електричному полях. Дріжджі намагнічують шляхом приєднання магнітних наночастинок (магнітних наноміток), за допомогою яких магнітомічені клітини сорбенту видаляються із робочих розчинів в швидкісному режимі із застосуванням магнітних сепараторів. Недоліком цього способу є низька якість перемішування, яка спричинена зміною кислотності робочого розчину, контролю швидкості та часу перемішування. Крім того також недоліком способу є швидке псування електродів, яке зумовлене електрохімічною взаємодією із робочим розчином [2]. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання сухого магнітокерованого біосорбенту на основі дріжджів Saccharomyces cerevisiae та наночастинок магнетиту шляхом магнітогідродинамічного перемішування в схрещених магнітному та електричному полях. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб отримання сухого магнітокерованого біосорбенту включає перемішування біомаси дріжджів Saccharomyces cerevisiae та наночастинок магнетиту в схрещених магнітному та електричному полях, згідно з корисною моделлю, сорбент висушують в сушильній шафі при температурі 105 °C, протягом 3-4 годин та подрібнюють на фракції 0,1 мм та 1,0 мм. Спосіб отримання сухого магнітокерованого біосорбенту пояснюється кресленням, де на фігурі представлена схема експериментальної установки. На фігурі: комірка 1; електрод 2 циліндричної форми; електрод 3 виконаний в формі пластинки, який знаходиться в комірці 1; джерело живлення 4 постійного струму; універсальний вимірювальний прилад 5; перемикач 6 полярності електродів; магніт 7. Спосіб реалізують наступним чином. Рідину, що містить суміш дріжджів Saccharomyces cerevisiae та наночастинки магнетиту, поміщають у схрещене магнітне та електричне поле, на визначений проміжок часу. Відфільтрований магнітокерований біосорбент висушують у сушильній шафі (t=105 °C) та подрібнюють за допомогою електричного млина на дві фракції 0,1 мм та 1,0 мм. 2+ Ефективність вилучення іонів Сu досліджують нативним та сухим магнітокерованим біосорбентами, отриманими методами магнітогідродинамічного перемішування та перемішуванням в схрещеному магнітному та електричному полях дріжджів Saccharomyces cerevisiae та наночастинок магнетиту. Приклад здійснення способу. Магнітокерований біосорбент отримують змішуванням дріжджової біомаси Saccharomyces cerevisiae з розчином магнетиту, щоб відношення маси біосорбенту до маси магнетиту 9 3 становило 100:1, при цьому концентрація дріжджових клітин дорівнювала 8×10 кл/дм (100 мг 3 3 сухих дріжджів на 1 дм ), а концентрація частинок магнетиту у вихідному розчині 1 мг/дм . Азотною кислотою доводять рН розчину до 2,5 та готують модифікований біосорбент у зовнішніх електричному і магнітному полях протягом 6 хвилин при напруженості магнітного поля 240 кА/м та напрузі 0,5 В. Суміш магнітокерованого біосорбенту на основі дріжджів Saccharomyces cerevisiae фракціонують високоградієнтними феромагнітними насадками в магнітному полі при 3500 Е по 100 мл. Те, що затрималось на насадках у фільтрі, вимивають невеликою кількістю дистильованої води. Отриману суспензію відфільтровують фільтром "біла стрічка" та переносять осад у керамічні термостійкі чашки, висушують в сушильній шафі за температури 105 °C протягом 3-4 годин до ваги для отримання абсолютно сухої речовини (АСР). Отриманий сухий МКБС переносять в скляні тиглі та зберігають в ексикаторі. Результати експериментів представлені у таблиці. 1 UA 118673 U Таблиця 2+ Ефективність вилучених іонів Сu , % МГДП в схрещеному магнітному МГДП в схрещеному Час та електричному полях S. Дріжджі S. cerevisiae магнітному та електричному сорбції, cerevisiae та наночастинок без частинок полях S. cerevisiae та хв магнетиту з удосконаленою магнетиту наночастинок магнетиту для конструкцією для нативного сухого МКБС МКБС 5 58 86 86 10 36 88 88 20 66 89 89 30 76 91 91 5 10 Таким чином, сухий магнітокерований біосорбент отриманий шляхом магнітогідродинамічного перемішування в схрещеному магнітному та електричному полях має високу сорбційну здатність, як і нативний магнітокерований біосорбент. Джерела інформації: 1. Патент UA № 42448, "Спосіб отримання магнітного біосорбенту", МПК C02F 1/42, опубл. 10.07.2009. 2. Патент UA № 101016, "Спосіб отримання магнітокерованого біосорбенту", МПК C02F 1/48, опубл. 25.08.2015. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Спосіб отримання сухого магнітокерованого біосорбенту, що включає перемішування біомаси дріжджів Saccharomyces cerevisiae та наночастинок магнетиту в схрещених магнітному та електричному полях, який відрізняється тим, що сорбент висушують в сушильній шафі при температурі 105 °C, протягом 3-4 годин та подрібнюють на фракції 0,1 мм та 1,0 мм. 2 UA 118673 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3