Adsorpcja miedzi(II) i cynku(II) na modyfikowanej korze wierzby Salix americana

• Autorzy: Rypińska I. , Biegańska M.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2013.7(2)092

Warianty tytułu

EN

Adsorption of copper(II) and zinc(II) ions on modified Salix americana wicker bark

• Konferencja: ECOpole’12 Conference (10-13.10.2012, Zakopane, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kora wierzby Salix americana stanowi odpad powstający w procesie korowania (uszlachetniania) wikliny, który do tej pory nie znalazł praktycznego zastosowania. Kora może adsorbować jony metali, ponieważ w swym składzie ma ugrupowania fenolowe zdolne do wymiany jonów. Ponadto zawiera barwniki, garbniki oraz ok. 20-45% ligniny i 10-35% celulozy i hemiceluloz, które również mogą brać udział w usuwaniu jonów metali z roztworów. Substancje te oraz ich pochodne mają dobre właściwości adsorpcyjne. W celu zwiększenia wydajności procesu adsorpcji prowadzi się modyfikację kory, m.in. kwasem azotowym. W pracy przedstawiono wyniki sorpcji jonów miedzi(II) i cynku(II) na zmodyfikowanej korze wierzby plecionkarskiej Salix americana. Kora modyfikowana była kwasem azotowym o stężeniach od 5 do 15%. Najlepsze rezultaty adsorpcji uzyskano, wykorzystując do modyfikacji 15% kwas azotowy. Przy czym czas modyfikacji w przypadku adsorpcji jonów Zn(II) wynosił 40 min, natomiast w przypadku jonów Cu(II) najlepsze rezultaty uzyskano po 120 min prowadzenia procesu. Wzrost wyjściowego stężenia miedzi(II) i cynku(II) powodował wzrost ich adsorpcji na zmodyfikowanej korze przy jednoczesnym zmniejszeniu stopnia usuwania Cu(II) i Zn(II). Strukturę powierzchniowych grup kory wierzby plecionkarskiej S. americana zbadano w podczerwieni przy użyciu spektroskopu z transformatą Fouriera metodą osłabionego całkowitego odbicia (FT-IR, ang. Fourier Transform Infrared spectroscopy).

EN

Salix americana willow bark is a waste arising in the process of wicker decortication (operations) that so far has not found any practical application. The bark can adsorb metal ions as present in its composition phenolic groups are able to exchange ions. It also contains pigments, tannins and about 20-45% and 10-35% lignin, cellulose and hemicelluloses, which may also be involved in the removal of metal ions from solutions. These substances and their derivatives are known for good adsorption properties. To increase the efficiency of the adsorption by modification processes of the cortex with nitric acid were conducted. The results of sorption of copper(II) and zinc(II) on modified willow bark of Salix Americana were presented. The bark has been modified with nitric acid at concentrations ranging from 5 to 15%. Very good results of adsorption of the studied metal ions were observed for modification with 15% HNO3. The optimum time of modification in the case of adsorption of Zn(II) was 40 min, whereas in the case of Cu(II) the best results were obtained after 120 min of the process. The increase of initial concentration of copper(II) and zinc(II) caused an increase in their amount of adsorption on modified willow bark while reducing the degree of removal of the ions.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja; kora wierzby; miedź; cynk

EN

adsorption; willow bark; copper; zinc

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 2
• Strony: 703--711
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Rypińska I.

• Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych, Wydział Towaroznawstwa, Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu, al. Niepodległości 10, 61-875 Poznań, tel. [phone]

autor

Biegańska M.

• Katedra Towaroznawstwa i Ekologii Produktów Przemysłowych, Wydział Towaroznawstwa, Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu, al. Niepodległości 10, 61-875 Poznań, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Tapiero H, Townsend DM, Tew KD. Trace elements in human physiology and pathology: Copper. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2003;57:386-398. DOI: 10.1016/S0753-3322(03)00012-X.
• [2] Kenyon GD, Chen Di, Bing Yan, Ping Dou Q. Copper-binding compounds as proteasome inhibitors and apoptosis inducers in human cancer. Frontiers in Bioscience. 2007;12:135-144. DOI: 10.2741/2054.
• [3] Uluozlu OD, Sari A, Tuzen M, Soylak M. Biosorption of Pb(II) and Cr(III) from aqueous solution by lichen (Permelina tiliaceae) biomass. Bioresour Technol. 2008;99:2972-298.
• [4] Ghodbane I, Nouri L, Hamdaoui O, Chiha M. Kinetic and equlilbrium study for the sorption of cadmium (II) ions from aqueous phase by eucalyptus bark. J Hazard Mater. 2008;152:148-158. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.06.079.
• [5] Al-Qudah Z. Biosorption of heavy metals ions from aqueous solutions by activated sludge. Desalination. 2006;196:164-176.
• [6] Patel S. Potencial of fruit and vegetable wastes as novel biosorbents summarizing the recent studies. Rev Environ Sci Biotechnol. 2012;11:365-380. DOI: 10.1007/s11157-012-9297-4.
• [7] Chand R, Narimura K, Kawakita H, Ohto K, Watari T, Inoue K. Grape waste as a biosorbents for removing Cr (VI) from aqueous solution. J Hazard Mater. 2009;79:182-190. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.06.084.
• [8] Nawirska A, Kwaśniewska M. Frakcje błonnika w wytłokach z owoców. Technol Alimentacyjna. 2004;3(1):13-20.
• [9] Król S, Nawirska A, Usuwanie metali ciężkich na wytłokach owocowych w układach dynamicznych. Technol Alimentacyjna. 2003;2(1):21-29.
• [10] Zvinowanda CM, Okonkwoa JO, Sekhula MM, Agyei NM, Sadiku R. Application of maize tassel for the removal of Pb, Se, Sr, U and V from borehole water contaminated with mine wastewater in the presence of alkaline metals. J Hazard Mater. 2009;164:884-891. DOI:10.1016/j.jhazmat.2008.08.110. Epub 2008 Sep 10.
• [11] Memon JR, Memon SQ, Bhanger MI, Adel El-Turki A, Hallam KR, Allen GC. Banana peel: A green and economical sorbent for the selective removal of Cr(VI) from industrial wastewater. Colloids and Surfaces B:Biointerfaces. 2009;70: 232-237. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2008.12.032.
• [12] Saeiban M, Klasnja M, Skrbiae B. Adsorption of copper ions from water by modified agricultural by-products. Desalination. 2008;229:170-180. DOI: 10.1016/j.desal.2007.08.017.
• [13] Biegańska M, Cierpiszewski R, Wykorzystanie celulozy i kory wierzby Salix americana do adsorpcji miedzi z roztworów wodnych. Proc ECOpole. 2010;4(2):313-317.
• [14] Dhakal RP, Ghimire KN, Inoue K. Adsorptive separation of heavy metals from aquatic environment using orange waste. Hydrometallurgy. 2005;79:182-190. DOI: 10.1016/j.hydromet.2005.06.007.
• [15] Ziółkowska D, Shyichuk A, Syrotynska I. Sorption of cationic dyes onto barks and leaves of European trees. Ars Separatoria Acta. 2008;6:69-79.
• [16] Khokhotva O, Waara S. The influence of dissolved organic carbon on sorption of heavy metals on urea-treated pine bark. J Hazard Mater. 2010;173:689-696. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.08.149.
• [17] Argun ME, Dursun S, Ozdemir C, Karatas M. Heavy metal adsorption by modified oak sawdust: Thermodynamics and kinetics. J Hazard Mater. 2007;141:77-85. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2006.06.095.
• [18] Pehlivan E, Altun T, Parlayıcı S. Utilization of barley straws as biosorbents for Cu2+ and Pb2+ ions. J Hazard Mater. 2009;164:982-986. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.08.115.
• [19] Asadi F, Shariatmadari H, Mirghaffari M. Modification of rice hull and sawdust sorptive characteristics for remove heavy metals from synthetic solutions and wastewater. J Hazard Mater. 2008;154:451-458. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.10.046.
• [20] Navarini L, Gilli R, Gombac V, Abatangelo A. Bosco M, Toffanin R. Polysaccharides from hot water extracts of roasted Coffea arabica beans: isolation and characterization. Carbohydrate Polymers. 1999;40:71-81. DOI: 10.1016/S0144-8617(99)00032-6.
• [21] Dhakal RP, Ghimire KN, Inoue K, Yano M, Makino K. Acidic polysaccharide gels for selective adsorption of lead (II) ion. Separation and Purification Technol. 2005;42:219-225. DOI: 10.1016/j.seppur.2004.07.016.