Narzędzia help

Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
first last
cannonical link button

http://yadda.icm.edu.pl:80/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0026-0061

Czasopismo

Inżynieria i Ochrona Środowiska

Tytuł artykułu

Badanie wpływu powierzchni właściwej węgli aktywnych CWZ na adsorpcję fenolu z wody

Autorzy Kapica, J.  Kaleńczuk, R. J.  Morawski, A. W. 
Treść / Zawartość ios.is.pcz.pl/index.php/e-czasopismo
Warianty tytułu
EN Studies of influence specific surface area on adsorption of phenol from water by activated carbon CWZ
Języki publikacji PL
Abstrakty
PL W niniejszej pracy podjęto próbę badań wpływu powierzchni właściwej, dystrybucji porów oraz charakteru powierzchni węgli na ich zdolność adsorpcyjną przy usuwaniu fenolu z wody. Do badań wykorzystano krajowe węgle aktywne serii CWZ (zasadowe węgle aktywne), produkowane przez Gryfskand sp. z o.o. w Hajnówce metodą parowo-gazowej aktywacji węgla drzewnego, różniące się powierzchnią właściwą w zakresie 680 - 1323 m2/g. Pomiary powierzchni właściwej oraz objętości i rozkładu wielkości porów węgli aktywnych wykonano za pomocą zestawu adsorpcyjnego ASAP 2010 firmy MICROMERITICS (USA). Mierzono adsorpcję gazowego azotu w temperaturze 77 K. Z izotermy adsorpcji N2 obliczono powierzchnię właściwą oraz rozkład wielkości porów. Do obliczenia rozkładu wielkości porów zastosowano metodę DFT (Density Functional Theory - teoria funkcjonału gęstości). Analizę adsorpcji fenoli z wody przeprowadzono na siedmiu węglach aktywnych z serii CWZ. Przed pomiarem adsorpcji próbki wygrzewano w powietrzu w temperaturze 110÷120°C przez 8 godzin. Widma w podczerwieni wyznaczono w spektrofotometrze FTIR firmy JASCO (Japonia) techniką DRS z użyciem komory do pomiarów in-situ firmy HARRICK (USA).
EN The presence of organic compounds in groundwater, municipal and industrial wastewater, and drinking water causes a serious risk to the environment and to human health. A number of these compounds are toxic, carcinogenic, and resistant to natural biodegradation (recalcitrant). The main sources of organics are industrial and municipal wastes and leachates from both industrial and municipal landfills. Since phenolic compounds find many various applications, these compounds are a very common impurity in water. Phenol can be removed from an aqueous solution by several methods; ion exchange, extraction by solvent, incineration, biological degradation, adsorption on activated carbon, chemical oxidation, photocatalytic decomposition and enzymatic decomposition. The adsorption capacity of activated carbon is attributed mainly to its large surface area, to the physicochemical nature of its surface and to the favourable size of its pores. These features make the internal surface area of the pores accessible to the adsorbate molecule. An activated carbon particle contains a complex network of pores, which have been classified into micropores, mesopores, and macropores. The surface area is found to contain predominantly micropores, which have diameters less than 2 nm. The macropores act as passageways to the interior of the mesopores and to the surface of the micropores. The pore size distribution of a given activated carbon depends on the type of raw material used and the method of manufacture employed for the carbon and activation process. This work concerns studies on the influence of a specific surface area of activated carbons, their chemical character and pore size distribution, on the efficiency of phenol adsorption from water. During the research activated carbons (CWZ series), supplied by Gryfskand Co. Ltd., Poland were tested. Carbons were produced by the steam activation of charcoal. The specific surface area of the carbons ranged from ca. 680 to ca. 1323 m2/g. The surface area and pore size distribution were determined using an ASAP 2010 Micromeritics instrument that measures nitrogen adsorption isotherms at 77 K. Finely crushed activated carbons of mass 0.29¸0.84 g were placed in a special flask and then outgassed for 24 h at 250oC under vacuum. The pore size distribution was calculated with the DFT (Density Functional Theory) method using the obtained adsorption isotherms. Before measurements the studied adsorbent was ground till a uniform powder was obtained, and finally dried at a temperature ranging from 110 to 120oC for 8 hours. Vessels containing both 50 ml of aqueous phenol solution (50 mg/dm3), and their mixture with defined amounts of carbon (0.025; 0.030; 0.035; 0.040; 0.045, and 0.050 g) were shaken for 3 hours at a constant temperature (20oC). The concentrations of phenol in water were analysed using UV-VIS spectrophotometry (JASCO V- 530 spectrophotometer at wavelengths 270 nm). A laboratory shaker with controlled temperature was used for this purpose. Before the concentration of phenol was measured, activated carbon was filtered from the mixtures. In-situ IR spectra were taken with a FTIR spectrophotometer (JASCO FT/IR 430) equipped with a DRS device (HARRICK). The relationship between surface area, pore distribution, and chemical character of activated carbons' surface will be shown. Experimental dependencies can be described by various adsorption isotherms, from which the Langmuir and Freundlich equations seem to be the most suitable for the system investigated. The equations present the isotherm coefficients calculated from the adsorption equations together with the corresponding correlation coefficients and monolayer capacities.
Słowa kluczowe
PL węgiel aktywny   powierzchnia właściwa   adsorpcja   fenol  
EN activated carbon   surface area   adsorption   phenol  
Wydawca Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Czasopismo Inżynieria i Ochrona Środowiska
Rocznik 2002
Tom T. 5, nr 3-4
Strony 289--299
Opis fizyczny Bibliogr. 27 poz., rys., tab.
Twórcy
autor Kapica, J.
autor Kaleńczuk, R. J.
autor Morawski, A. W.
  • Politechnika Szczecińska, Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Ochrony Środowiska
Bibliografia
Kolekcja BazTech
Identyfikator YADDA bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0026-0061
Identyfikatory