Adsorpcja chromu z wód o różnym składzie chemicznym

• Autorzy: Lach J.

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2016.3.6

Warianty tytułu

EN

Chromium adsorption from waters of different chemical composition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Skuteczność adsorpcji anionów Cr(VI) lub kationów Cr(III) zależy m.in. od składu chemicznego roztworu. W pracy przeanalizowano wpływ składu 8 naturalnych wód (źródlanych, nisko-, średnio- i wysokozmineralizowanych) na skuteczność adsorpcji Cr(VI) i Cr(III) na węglu WG-12. Pojemność adsorpcyjna węgla wobec chromu sześciowartościowego z roztworu jednoskładnikowego o stężeniu 1 mg/dm³ (masa węgla do masy roztworu 1:250) wynosiła 240 mg/kg, podczas gdy z wody średniozmineralizowanej 195 mg/kg. W przypadku chromu trójwartościowego w analogicznych warunkach wpływ obecności konkurencyjnych jonów był znacznie bardziej widoczny (pojemność dla roztworu jednowartościowego wynosiła 140 mg/kg, a dla wody średniozmineralizowanej tylko 30 mg/kg). Między skutecznością adsorpcji Cr(III) i Cr(VI) (średnią lub przy maksymalnym stężeniu) a ilością anionów, kationów i mineralizacją ogólną zachodzi ujemna korelacja. Jeśli analizuje się adsorpcję z roztworów o różnym składzie (stopniu mineralizacji), ale o podobnych wartościach pH roztworu, otrzymuje się bardzo wysokie zależności (wg współczynnika korelacji Pearsona).

EN

The effectiveness of the Cr(VI) anions or Cr(III) cations adsorption depends, among others, on the chemical composition of the solution. The study analyzed the impact of the composition of 8 natural waters (spring, low-, medium-, and highly mineralised) on the effectiveness of the adsorption of Cr(VI) and Cr(III) on WG-12 carbon. The adsorption capacity of carbon against the hexavalent chromium from a single-component solution of 1 mg/dm³ concentration (the carbon mass to the weight of the solution 1:250) was 240 mg/kg, while from the medium-carbonized water - 195 mg/kg. In the case of trivalent chromium, under similar conditions, the effect of the presence of competing ions was much more pronounced (the capacity for a monovalent solution was 140 mg/kg, and for medium-carbonized water only 30 mg/kg). There was a negative correlation observed between the adsorption efficiency of Cr(III) and Cr(VI) (average, or at maximum concentration), and the amount of anions, cations and general mineralization. Analysing the adsorption of solutions of different composition and degree of mineralization, but of similar solution pH values, very high correlations are observed (by the Pearson correlation coefficient).

Słowa kluczowe

PL

chrom; adsorpcja; węgiel aktywny; współczynnik korelacji Pearsona

EN

chromium; adsorption; activated carbon; Pearson correlation coefficient

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 19, nr 3
• Strony: 353--362
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Lach J.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Dąbek L., Zastosowanie sorpcji i zaawansowanego utleniania do usuwania fenoli i ich pochodnych z roztworów wodnych, Rocznik Ochrona Środowiska 2015, 17, 616-645.
• [2] Guo M., Qiu G., Song W., Poultry litter-based activated carbon for removing heavy metal ions water, Waste Management 2010, 30, 308-315.
• [3] Pyrzyńska K., Bystrzejewski M., Comparative study of heavy metal ions sorption onto activated carbon, carbon nanotubes, and carbon-encapsulated magnetic nanoparticles, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2010, 362, 102-109.
• [4] Walczyk M., Świątkowski A., Pakuła M., Biniak S., Electrochemical studies of the interaction between a modified activated carbon surface and heavy metal ions, J. Appl. Electrochem. 2005, 35, 123-130.
• [5] Dąbek L., Sorption of zinc ions from aqueous solutions on regenerated activated carbons, J. Hazard. Mater. 2003, 101, 191-201.
• [6] Lach J., Okoniewska E., Ociepa-Kubicka A., Szymonik A., Adsorpcja ołowiu na modyfikowanym węglu aktywnym ROW 08 Supra, Rocznik Ochrona Środowiska 2015, 17, 692-709.
• [7] Pakuła M., Walczyk M., Biniak S., Świątkowski A., Electrochemical and FTIR studies of the mutual influence of lead(II) or iron(III) and phenol on their adsorption from aqueous acid solution by modified activated carbons, Chemosphere 2007, 69, 209-219.
• [8] Mohan D., Chandler S., Single component and multicomponent adsorption of metal ions by activated carbons, Colloids Surf. A 2000, 177, 183-196.
• [9] Lach J., Adsorpcja z roztworów wodnych różnych form chromu, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2013, 16, 3, 397-403.
• [10] Schier de Lima L., Araujo M.D.M., Quinaia S.P., Migliorine D.W., Garcia J.R., Adsorption modeling of Cr, Cd and Cu on activated carbon of different origins by using fractional factorial design, Chemical Engineering Journal 2011, 166, 881-889.
• [11] Kantarli I.C., Yanik J., Activated carbon from leather shaving wastes and its application in removal of toxic materials, Journal of Hazardous Materials 2010, 179, 348-356.
• [12] Huang G., Shi J.X., Langrish T.A.G., Removal of chromium(VI) from aqueous solution using activated carbon modified with nitric acid, Chem. Eng. J. 2009, 152, 434-439.
• [13] Hyun-Doc Coi, Jung-Min Cho, Kitae Baek, Jung-Seok Yang, Jae-Young Lee, Influence of cationic surfactant on adsorption of Cr(VI) onto activated carbon, Journal of Hazardous Materials 2009, 161, 1565-1568.
• [14] Lach J., Wpływ obecności wybranych SPC na adsorpcję jonów Cr(III) i Cr(VI), Inżynieria i Ochrona Środowiska 2015, 18, 4, 537-547.
• [15] Karacan M.S., Aslantas N., Simultaneous preconcentration and removal of iron, chromium, nickel with N,N’-etylenebis-(ethane sulfonamide) ligand on activated carbon in aqueous solution and determination by ICP-OES, Journal of Hazardous Materials 2008, 155, 551-557.
• [16] Genc-Fuhrman H., Mikkelsen P.S., Ledin A., Simultaneous removal of As, Cd, Cr, Cu, Ni and Zn from stormwater: Experimental comparison of 11 different sorbents, Wat. Research 2007, 41, 591-602.
• [17] Lach J., Wpływ sposobu modyfikacji węgli aktywnych na adsorpcję metali ciężkich, seria Monografie Nr 197, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2011.
• [18] Acharya J., Sahu J.N., Sahoo B.K., Mohanty C.R., Meikap B.C., Removal of chromium(VI) from wastewater by activated carbon developed from Tamarind wood activated with zinc chloride, Chem.Engineering J. 2009, 150, 25-39.
• [19] Demirbas E., Kobya M., Konukman A.E.S., Error analysis of equilibrium studies for the almond shell activated carbon adsorption of Cr(VI) from aqueous solutions, J. Hazard. Mater. 2008, 154, 787-794.
• [20] Leyva-Ramos R., Fuentes-Rubio L., Guerrero-Coronado R.M., Mendoza-Barron J., Adsorption of trivalent chromium from aqueous solutions onto activated carbon. J. Chem. Tech. Biotechnol. 1995, 62, 64-67.
• [21] Monser L., Adhoum N., Tartrazine modified activated carbon for the removal of Pb(II), Cd(II) and Cr(III), Journal of Hazardous Materials 2009, 161, 263-269.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.