Wykorzystanie haloizytu i zeolitu syntetycznego w sorpcji metali ciężkich

• Autorzy: Skawińska A. , Owsiak Z. , Baran T. , Hernik K.

Warianty tytułu

EN

The use of halloysite and synthetic zeolite in heavy metals sorption

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zeolitu typu A otrzymanego z haloizytu. Na podstawie rentgenowskiej analizy dyfraktometrycznej (XRD) i zmian mikrostruktury po poddaniu haloizytu działaniu NaOH stwierdzono zeolit 4Å. W artykule porównano pojemność sorpcyjną haloizytu oraz zeolitu syntetycznego. Do badań wykorzystano wodne roztwory soli [Pb(NO3)2; Zn(NO3)2; Cr(NO3)3 · 9H2O] o stężeniu 15 mM/dm3. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że haloizyt charakteryzuje się pięciokrotnie niższą pojemnością sorpcyjną w porównaniu do zeolitu 4Å w odniesieniu do kationów cynku oraz ołowiu. Analiza składu chemicznego w punkcie (EDS) potwierdziła obecność metali ciężkich w haloizycie oraz zeolicie syntetycznym.

EN

The paper presents studies results of zeolites 4Å obtained from halloysite. The presence of zeolite 4Å was confirmed by X-ray diffraction analysis (XRD) and microstructure changes after activation of halloysite by NaOH. Halloysite and synthetic zeolite sorption capacities properties were compared in the paper. Water solutions of salts [Pb(NO3)2; Zn(NO3)2; Cr(NO3)3 · 9H2O] in concentration of 15 mM/dm3 were used in studies. Based on obtained results, it was stated that halloysite has 5-fold lower sorption capacity compared to zeolite 4Å for zinc and lead cations. X-ray microanalysis in point (EDS) confirmed heavy metals presence in halloysite and synthetic zeolite.

Słowa kluczowe

PL

zeolit syntetyczny; haloizyt; modyfikacja; metal ciężki; sorpcja metali ciężkich; pojemność sorpcyjna

EN

synthetic zeolite; halloysite; modification; heavy metal; heavy metal sorption; sorption capacity

• Wydawca: Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o.
• Czasopismo: Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 10, nr 30
• Strony: 117--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Skawińska A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych, Kraków

autor

Owsiak Z.

• Politechnika Świętokrzyska, Kielce

autor

Baran T.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych, Kraków

autor

Hernik K.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych, Kraków

Bibliografia

• [1] Król M., Mozgawa W., Pichór W., Barczyk K., Materiały autoklawizowane z zeolitu naturalnego, „Cement, Wapno, Beton” 2013, nr 1, s. 1–9.
• [2] Wyszomirski P., Galos K., Surowce mineralne i chemiczne przemysłu ceramicznego, AGH. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2007.
• [3] Handke M., Krystalochemia krzemianów, AGH. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008.
• [4] Stoch L., Minerały ilaste, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1974.
• [5] Bolewski A., Mineralogia szczegółowa, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1965.
• [6] Gładysz-Płaska A., Kowalska-Ternes M., Majdan M., Adsorpcja jonów toksycznych metali na zeolitach, „Przemysł Chemiczny” 2000, nr 9, s. 298–301.
• [7] Żygadło M., Seweryn A., Woźniak M., Synteza zeolitów na bazie popiołów lotnych z wybranych instalacji odzysku ciepła, „Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska” 2010, nr 1, s. 15–26.
• [8] Thuadaij P., Nuntiya A., Effect of the SiO2/Al2O3 ratio on the synthesis of Na-X zeolite from Mae Moh fly ash, „Science Asia” 2012, Vol. 38, s. 295–300.
• [9] Cundy C.S., Cox P.A., The hydrothermal synthesis of zeolites: Precursors intermediates and reaction mechanism, „Microporous and Mesoporous Materials” 2005, Vol. 82, Issue 1, s. 1–78.
• [10] Zhou Ch., Sun T., Gao Q., Alshameri A., Zhu P., Wang H., Qiu X., Ma Y., Yan Ch., Synthesis and characterization ordered mesoporous aluminosilicate molecular sieve from natural halloysite, „Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers” 2014, Vol. 45, Issue 3, s. 1073–1079.
• [11] Querol X., Moreno N., Umana J., Alastuey A., Hernandez E., Lopez-Soler A., Plana F., Synthesis of zeolites from coal fly ash: an overview, „International Journal of Coal Geology” 2002, Vol. 50, s. 413–423.
• [12] Król M., Morawska J., Mozgawa W., Pichór W., Barczyk K., Synteza zeolitów z perlitu i ich zdolności sorpcyjne, „Materiały Ceramiczne” 2014, nr 2, s. 129–134.
• [13] Król M., Misiaszek A., Mozgawa W., Wykorzystanie perlitu w procesie syntezy zeolitu A, „Materiały Ceramiczne” 2015, nr 3, s. 342–346.
• [14] Ibrahim A., El-Kamash A.M., Hanafy M., Abdel-Monem M., Examinatin of the use of synthetic Zeolite NaA–X blend as backfill material in a radioactive waste disposal facility: Thermodynamic approach, „Chemical Engineering Journal” 2008, Vol. 144, Issue 1, s. 67–74.
• [15] Sołtys J., Schomburg J., Sakiewicz P., Pytliński A., Jóźwiak K., Sołtys B., Haloizyt ze złoża Dunino jako surowiec do wytwarzania sorbentów mineralnych, [w:] Konferencja Naukowo-Techniczna „Sorbenty Mineralne”, 16–18.09.2013 r., Wydawnictwo AGH, Kraków 2013, s. 457–469.
• [16] Matusik J., Arsenate, orthophosphate, sulfate, and nitrate sorption equilibria and kinetics for halloysite and kaolinites with an induced positive charge, „Chemical Engineering Journal” 2014, Vol. 246, s. 244–253.
• [17] Matusik J., Wcisło A., Enhanced heavy metal adsorption on functionalized nanotubular halloysite interlayer grafted with aminoalcohols, „Applied Clay Science” 2014, Vol. 100, s. 50–59.
• [18] Skalmowski W., Podstawy krystalochemii i fizykochemii materiałów budowlanych, Arkady, Warszawa 1961.
• [19] Król M., Mozgawa W., Pichór W., Immobilizacja kationów metali ciężkich w materiałach wypalanych na bazie smektytu i zeolitu naturalnego, „Materiały Ceramiczne” 2010, nr 2, s. 218–223.
• [20] Król M., Mozgawa W., Pichór W., Zastosowanie klinoptilolitu do immobilizacji kationów metali ciężkich i otrzymywania autoklawizowanych tworzyw budowlanych, „Materiały Ceramiczne” 2008, nr 2, s. 71–80.
• [21] Król A., Uwalnianie metali ciężkich z kompozytów mineralnych z uwzględnieniem oddziaływania środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 2012.
• [22] Castaldi P., Santona L., Enzo S., Melis P., Sorption processes and XRD analysis of a natural zeolite Exchange with Pb2+, Cd2+ and Zn2+ cations, „Journal and Hazardous Materials” 2008, Vol. 156, s. 428–434.
• [23] Penilla R.P., Bustos A.G., Elizalde S.G., Immobilization of Cs, Cd, Pb and Cr by synthetic zeolites from Spanish low-calcium coal fly Ash, „Fuel” 2006, Vol. 85, Issue 5/6, s. 823–832.
• [24] Xu J., Zhou Y.L., Qu H.Q., Study on the factors of affecting the immobilization of heavy metals in fly ash-based geopolymers, „Materials Letters” 2006, Vol. 60, Issue 6, s. 820–822.