Effect of coir chemical modification on their sorption of selected heavy metals

• Autorzy: Tomczak E. , Szczerkowska D.

Warianty tytułu

PL

Wpływ modyfikacji chemicznej włókna kokosowego na zdolność sorpcyjną wybranych metali ciężkich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of removal of heavy metals ions from aqueous solution by adsorption. Zn(II), Cd(II), Co(II), Cu(II) and Ni(II) were adsorbed on lignocellulosic sorbent, a natural polymer (concentration range: 20–50 mg/dm³). Sorption capacity was determined for raw and chemically modified coir fibres. Fibre samples activated with 30 % H₂O₂   solution and 5 % NaOH solution were tested. Fibres modified with sodium hydroxide were found to have the highest sorption capacity. Samples treated with H₂O₂  were found the least effectiveness. The results showed that the time required to reach equilibrium for most of the metal ions was approximately 5 hours. The equilibrium sorption data for test ions were analyzed using three widely applied isotherms: Redlich–Peterson, Freundlich and Langmuir. Assessment of statistical parameters confirmed that a good fit to experimental data for most of cases was obtained. The test results confirmed that coir is an efficient sorbent for the removal of heavy metals ions from water and that it may be used as an alternative biosorbent for the treatment of contaminated water.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań adsorpcyjnego usuwania jonów metali ciężkich z roztworu wodnego. Adsorpcja Zn(II), Cd(II), Co(II), Cu (II) oraz Ni (II) była prowadzona na roślinnym sorbencie – włóknach orzecha kokosowego (zakres stężeń 20–50 mg/dm³). Określono wydajność sorpcyjną dla surowych i modyfikowanych chemicznie włókien. Włókna aktywowano 30 % roztworem H₂O₂  oraz 5 % roztworem NaOH. Najwyższą pojemność sorpcyjną wykazały włókna modyfikowane NaOH, zaś najmniejszą traktowane H₂O₂. Równowagę procesu adsorpcji dla większości jonów metali osiągnięto po około 5 h. Do opisu równowagi sorpcji badanych jonów przetestowano trzy równania: Redlicha–Petersona, Freundlicha i Langmuira. Analiza parametrów oceny statystycznej potwierdziła, że we wszystkich przypadkach uzyskano dobre dopasowanie do danych eksperymentalnych. Uzyskane wyniki badań potwierdzają użyteczność włókna kokosowego w procesie usuwania metali ciężkich z wody oraz jego przydatność jako alternatywnego biosorbentu uzdatniającego wodę.

Słowa kluczowe

EN

coir; chemical modification; sorption equilibrium; heavy metal ions

PL

włókno kokosowe; modyfikacja chemiczna; równowaga sorpcyjna; metale ciężkie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 11
• Strony: 1405--1414
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tomczak E.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Lodz University of Technology

autor

Szczerkowska D.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Lodz University of Technology

Bibliografia

• [1] Kabata-Pendias A, Pendias H. Trace elements in soils and plants. London: CRC Press; 2001. DOI: 10.1201/9781420039900.fmatt
• [2] Demirbas A, Heavy metal adsorption onto agro-based waste materials: A review. J Hazard Mater. 2008;157:220-229. DOI:10.1016/j.jhazmat.2008.01.024
• [3] Alloway BJ, Ayres D C. Chemical Principles of Environmental Pollution. London: Blackie Academic & Professional; 1998.
• [4] Siemiński M. Środowiskowe zagrożenia zdrowia (Environmental health hazard). Warszawa: PWN; 2007. (in Polish).
• [5] Manahan SE. Toxicological chemistry and biochemistry. London: CRC Press LLC; 2003.
• [6] Patel JB, Sudhakar P. Adsorption of mercury by powdered corn cobs. EJEAFChe. 2008;7(14):2735-2742.
• [7] Wan Ngah WS, Hanafiah MAKM. Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: A review. Bioresource Technology. 2008;99:3935-3948. DOI:10.1016/j.biortech.2007.06.011.
• [8] Argun ME, Dursun S, Ozdemir C, Karatas M. Heavy metal adsorption by modi?ed oak sawdust. Thermodynamics and kinetics. J Hazard Mater. 2007;141:77-85. DOI:10.1016/j.jhazmat.2006.06.095.
• [9] Tomczak E. Sorption equilibrium of heavy metals ions on modified chitosan beads. Ecol Chem Eng A. 2008;15(7):693-702.
• [10] Tomczak E, Szczerkowska D. Równowaga sorpcyjna jonów metali ciężkich na sorbentach pochodzenia roślinnego. Inż Aparat Chem. 2010;1:115-116.
• [11] http://www.naturalfibres2009.org/en/fibres/coir.html