Ceramizacja sorbentów naturalnych zawierających jony CrO42-

• Autorzy: Król M. , Lada A. , Mozgawa W.

Warianty tytułu

EN

Ceramization of natural sorbents containing CrO42- ions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem naturalnych sorbentów do pochłaniania anionów chromianowych(VI) z roztworów wodnych i późniejszego wykorzystania w procesie ceramizacji do otrzymywania tworzyw budowlanych. Do badań wykorzystano naturalne sorbenty pochodzące ze złóż karpackich. Sorpcję jonów CrO42- przeprowadzono na odpowiednio przygotowanych smektycie i klinoptilolicie. Obróbka wstępna polegała na przekształceniu sorbentów w jednorodne formy sodowe, a następnie otrzymaniu form organicznych z wykorzystaniem HDTMA. Proces miał na celu zmianę ładunku powierzchniowego sorbentów i tym samym przekształcenie ich w anionity. Tak przygotowany materiał wykorzystano do pochłania jonów CrO42- z wodnego roztworu chromianu(VI) sodu. Wielkość sorpcji określono na podstawie badań spektrofotometrycznych. Sorbenty po procesie sorpcji użyto do otrzymywania nowych tworzyw budowlanych o korzystnych właściwościach wytrzymałościowych. Tworzywa te otrzymano poprzez wypalanie w temperaturach 900°C i 1100°C sześciennych kształtek, wykonanych z mieszaniny smektytu i klinoptilolitu w proporcjach wagowych 4:1. Wykazano także skuteczność immobilizacji jonów chromu w mineralnej osnowie. Metodami badań wykorzystanymi w niniejszej pracy były spektroskopia w podczerwieni, rentgenowska analiza fazowa, obserwacje w skaningowym mikroskopie elektronowym, spektrofotometria UV-VIS i badania technologiczne.

EN

This work presents the results of natural sorbents application for immobilization of chromates from aqueous solutions and the usage of them to prepare building materials. For the study, the natural sorbents originated from a Polish deposit were used. Sorption of the CrO42- ions was carried out on suitably prepared smectite and clinoptilolite. Pretreatment consisted in transformation of the sorbents into sodium forms, and obtaining organic forms by using HDTMA. The process changed a surface charge of the sorbents and transformed them into anion exchangers. These preparations were used to adsorb the CrO42- ions from an aqueous solution of sodium chromate(VI). The quantity of sorption was determined on the basis of UV-VIS spectrophotometric analysis. The sorbents after sorption were applied to obtain building materials. The samples ware obtained by firing the cubic samples at 900°C or 1100°C. The samples were prepared from smectite and zeolite in a weight ratio of 4:1. Immobilization effectiveness of CrO4 2- ions in the mineral matrix is shown. In the work, the results of IR spectroscopy, X-ray diffraction analysis, SEM observations, spectrophotometeric analysis and technological investigations are presented.

Słowa kluczowe

PL

zeolit; smektyt; chromiany; materiały wypalane

EN

zeolite; smectite; chromate; fired materials

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 2
• Strony: 413--418
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Król M.

autor

Lada A.

autor

Mozgawa W.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Bezak-Mazur E.: „Elementy toksykologii środowiskowej”, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce, (2001).
• [2] Leyva-Ramos R., Jacobo-Azuara A., Diaz-Flores P.E., Guerrero- Coronado R.M., Mendoga-Barron J. , Berber-Mendoza M.S.: „Adsorption of chromium(VI) from aqueous solution on a surfaktant-modifi ed zeolite”, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 330, (2008), 35.
• [3] Rožić M., Ivanec Šipušić D., Sekovanić L., Miljanić S., Ćurković L., Hrenović J.: „Sorption phenomena of modifi cation of clinoptilolite tuffs by surfactant cations”, Journal of Colloid and Interface Science, 331, (2009), 295.
• [4] Wang S., Peng Y.: „Natural zeolites as effective adsorbents in water and wastewater treatment”, Chemical Engineering Journal, 156, (2010), 11.
• [5] Krishna B.S., Murty D.S.R., Prakash B.S.: „Surfactan-modified clay as adsorbent of chromate”, Applied Clay Sience, 20, (2001), 65.
• [6] Liguori B., Cassese A., Colella C.: „Safe immobilization of Cr(III) in heat-treated zeolite tuff compacts”, J. Hazard. Mater., B137, (2006), 1206.
• [7] Stefanowicz T., Dudka M., Osińska M.: „Badanie ceramiki domieszkowanej chromianem ołowiu”, Chemik, 6, (1998), 155.
• [8] Król M., Mozgawa W., Pichór W.: „Immobilizacja kationów metali ciężkich w materiałach wypalanych na bazie smektytu i zeolite naturalnego”, Materiały Ceramiczne, 62, 2, (2010), 218.
• [9] Franus W.: „Studium geologiczno-mineralogiczne skał ilastych formacji pstrych łupków jednostki skolskiej”, Prace mineralogiczne nr 92, Wydawnictwo oddziału PAN, Kraków, (2002).
• [10] Wieser T.: „Zeolity – kopalny XXI wieku”, Przegląd Geologiczny, 42, (1994), 477.
• [11] Mozgawa W., Król M., Bajda T.: „ Application of IR spectra in the studies of heavy metal cations immobilization on natural sorbents”, J. Mol. Struct., 924-926, (2009), 427.
• [12] Kopia B., Małolepszy J.: „Metody badań immobilizacji metali ciężkich w materiałach budowlanych”, Cement Wapno Gips, 5/1994, 150.
• [13] Hongping H., Rayb F.L., Jianxi Z., Infrared study of HDTMA+ intercalated montmorillonite, Spectrochimica Acta Part A, 60, (2004), 2853.
• [14] Xu J.W.Z., Johnston C.T., Parker P., Agnew S.F., Infrared study of water sorption on Na-, Li-, Ca-, and Mg-exchanged montmorillonite, Clays and Clay Mineralogy, 48, (2000), 120.