Reliability of ferronometry assays for aluminum speciation in pre-hydrolyzed coagulants

• Autorzy: Gumińska J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Six prehydrolyzed commercial Al polychlorides of various basicity and aluminium sulphate (alum) were analyzed to determine the reliable method of Al speciation. The tests were carried out on the basis of colorimetric reaction of ferron with aluminum species. The analysis results were calculated based on two commonly used methods. The results have shown that the traditional ferron method may introduce errors when monomeric and polynuclear Al (Ala and Alb) do not react with ferron reagent within 0-2 min and 2 h, respectively. The effect of inaccuracies in the calculation assumptions appears to be significant for aluminum speciation. The method based on reaction rate constants allows determining the form of monomeric and polymeric forms, including polycation Al13, which is particularly desirable in coagulation based on neutralization of the negative charge of contaminants present in treated water.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań, których celem było ustalenie wiarygodnej metody analizy specjacyjnej glinu dla siarczanu glinu oraz sześciu komercyjnych koagulantów wstępnie zhydrolizowanych – polichlorków glinu, o różnej zasadowości. Testy zostały przeprowadzone na podstawie reakcji kolorymetrycznej ferronu z glinem o różnym stopniu polimeryzacji. Wyniki analizy obliczono w oparciu o dwie powszechnie stosowane metody. Na podstawie analizy wyników badań stwierdzono, że tradycyjna metoda jest niewiarygodna, gdyż jest oparta o nieścisłe przedziały czasowe. Skutkiem różnych przedziałów czasowych przyjętych do obliczeń są znaczące różnice w wynikach analizy specjacyjnej glinu. Wiarygodną metodą jest natomiast metoda oparta na analizie stałych szybkości reakcji, co pozwala na określenie udziału form monomerowych, jak i polimerowych, w tym polikationu Al13, który jest szczególnie pożądany podczas koagulacji realizowanej w oparciu o neutralizację ujemnego ładunku zanieczyszczeń obecnych w wodzie.

Słowa kluczowe

EN

prehydrolyzed coagulants; speciation characteristics; ferronometry; basicity

PL

koagulanty wstępnie zhydrolizowane; charakterystyka specjacyjna; ferronometria; zasadowość

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 6, no. 3
• Strony: 77--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Gumińska J.

• Faculty of Power and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Gumińska J.; Wpływ transformacji form glinu na uzdatnianie wody z zastosowaniem koagulantów spolimeryzowanych (Effect of changes in Al speciation on the efficiency of water treatment with prehydrolyzed coagulants). Ochrona Środowiska, Vol.33, 2011, No2, p.17-21.
• [2] Kłos M., Gumińska J.; Zastosowanie sterowania dawką koagulantu w czasie rzeczywistym w celu zwiększenia skuteczności procesu koagulacji (Use of real time coagulant dose control to upgrade the efficiency of the coagulation process). Ochrona Środowiska, Vol.33, 2011, No.4, p.71-76.
• [3] Gumińska J., Kłos M.; Analysis of post-coagulation flocs properties in aspect of coagulant choice, Environment Protection Engineering, Vol.38, 2012, No1, p.102-114.
• [4] Gumińska J.; Wpływ recyrkulacji osadu pokoagulacyjnego na skuteczność oczyszczania wody w procesie koagulacji (Effect of post-coagulation sludge recirculation on the efficiency of water treatment involving coagulation). Ochrona Środowiska, Vol.34, 2012, No3, p.19-23.
• [5] Gumińska J.; Analiza możliwości oceny wstępnie zhydrolizowanych koagulantów na podstawie ich zasadowości (Analysis of the possibility to assess the prehydrolyzed coagulants based on their basicity). Przemysł Chemiczny, Vol.91, 2012, p.2351-2354.
• [6] Zhou W., Gao B., Yue Q., Liu L., Wang Y.; Al-Ferron kinetics and quantitative calculations of Al(III) species in polyaluminium chloride coagulants. Colloids and Surfaces, Vol.278, 2006, p.235-240.
• [7] Ye Ch. Wang D., Wu X., Qu J.; k-value-based ferron assay and its application. Journal of Colloid and Interface Science, Vol.335, 2009, p.44-49.
• [8] D. Wang, Sun W., Xua Y., Tang H., Gregory J.; Speciation stability of inorganic polymer flocculant– PACl. Colloids and surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, Vol.243, No1-3, 2004, p.1-10.
• [9] Gao B., Yue Q., Wang B.; The chemical species distribution and transformation of polyaluminum silicate chloride coagulant, Chemosphere, Vol.46, 2002, p.809-813.
• [10] Smith R., Hem J.; Effect of aging on aluminum hydroxide complexes in dilute aqueous solutions. US Geol. Sur. Water Supply Paper, 1970, p.1827.