Wpływ obecności wybranych SPC na adsorpcję jonów Cr(III) i Cr(VI)

• Autorzy: Lach J.

Warianty tytułu

EN

The influence presence of selected spc for absorption Cr (III) and Cr (VI)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono adsorpcję kationów chromu trójwartościowego i anionów chromu sześciowartościowego na węglu ROW 08 Supra z roztworów jednoskładnikowych i dwuskładnikowych zawierających substancje powierzchniowo czynne (SPC). Przeanalizowano znaczenie obecności w roztworze kationowych, anionowych i niejonowych SPC (2 związki z każdej grupy na adsorpcję jonów Cr(III) i Cr(VI). Stwierdzono pozytywny wpływ substancji powierzchniowo czynnych w przypadku, gdy miały one przeciwny ładunek w stosunku do usuwanego jonu chromu (kationowe SPC podczas adsorpcji anionów Cr(VI), anionowe SPC podczas adsorpcji kationów Cr(III)). Jest to spowodowane najprawdopodobniej powstawaniem nowych centrów aktywnych na powierzchni węgli aktywnych w wyniku adsorpcji jonowych SPC. Obecność w roztworze niejonowych SPC oraz jonowych o takim samym znaku ładunku jak adsorbowane jony Cr(III) lub Cr(VI) powoduje zmniejszenie pojemności adsorpcyjnej węgla. Jest to spowodowane blokowaniem jonów oraz konkurencyjnością między jonami chromu a SPC. Do opisu wyników adsorpcji użyto modeli Langmuira, Freundlicha, Temkina i Dubinina-Radushkevicha. Wszystkie te izotermy opisują uzyskane rezultaty procesu z wysokimi wartościami współczynnika korelacji.

EN

The present study reports the results of the adsorption of trivalent chromium cations and hexavalent chromium anions on ROW 08 Supra carbon from single solute and bisolute solutions containing surfactants. The roles of the cationic, anionic and non-ionic (2 compounds per group) surfactants’ presence in the solution were analysed with reference to the adsorption of Cr(III) and Cr(VI) ions. The positive impact of surfactants was observed in the cases when their charge was the opposite to the removed chromium ion (cationic surfactant during the adsorption of Cr(VI) anions, anionic surfactant during the adsorption of Cr(III) cations). Most probably it is the result of new active cents on the surface of active carbons caused by ionic surfactant adsorptions. The presence in the solution of non-ionic and ionic surfactants of the same charge as the adsorbed Cr(III) and Cr(VI) ions results in the decrease of carbon adsorption surface. It is caused by ion blocking and competition between the chromium ions and surfactants. The Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich models were used for the adsorption result descriptions. All the isotherms of high correlation coefficient values describe the obtained results of the process.

Słowa kluczowe

PL

chrom; substancje powierzchniowo czynne; adsorpcja; izotermy adsorpcji

EN

chromium; surfactants; adsorption; adsorption isotherm

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 18, nr 4
• Strony: 537--547
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Lach J.

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

Bibliografia

• [1] Terzyk A., Molecular properties and intermolecular forces - factors balancing the effect of carbon surface chemistry in adsorption of organics from dilute aqueous solutions, J.C., Colloid Interf. Sci. 2004, 275, 9-29.
• [2] Rivera-Utrilla J., Sanchez-Polo M., The role of dispersive and electrostatic interactions in the aqueous phase adsorption of naphthalenesulphonic acids on ozone-treated activated carbons, Carbon 2002, 40, 2685-2691.
• [3] Nouri S., Haghseresht F., Estimation of adsorption capacity for dissociating and non dissociating aromatic compounds on activated carbon with different models, Adsorption 2005, 11, 77-86.
• [4] Wang S., Zhu Z.H., Coomes A., Haghseresht F., Lu G.Q., The physical and surface chemical characteristics of activated carbons and the adsorption of methylene blue from wastewater, J.C., Colloid Interf. Sci. 2005, 284, 440-446.
• [5] Deryło-Marczewska A., Popiel S., Świątkowski A., Trykowski G., Biniak S, Badania wpływu ozonu i nadtlenku wodoru na właściwości sorpcyjne węgla aktywnego w stosunku do chlorofenolu, Ochrona Środowiska 2007, 4, 19-22.
• [6] Biniak S., Pakuła M., Świątkowski A., Bystrzejewski M., Błażewicz S., Influence of hightemperature treatment of granular activated carbon on its structure and electrochemical behavior in aqueous electrolyte solution, Journal of Materials Research 2010, 25(8), 1617-1628.
• [7] Dabek L., Ozimina E., Picheta-Oles A., Assessing the influence of the presence of heavy metals adsorbed on activated carbon on the efficiency of degradation of phenol using selected oxidizing agents, Ecological Chemistry and Engineering S 2012, 19, 2, 249-257.
• [8] Ahn C.K., Park D., Woo S.H., Park J.M., Removal of cationic heavy metal from aqueous solution by activated carbon impregnated with anionic surfactants, Journal of Hazardous Materials 2009, 164, 1130-1136.
• [9] Haghseresht F., Nouri S., Lu M., Effects of carbon surface chemistry and solution pH on the adsorption of binary aromatic solutes, Carbon 2003, 41, 881-892.
• [10] Salame I., Bandosz T., Role of surface chemistry in adsorption of phenol on activated carbons, J.C., Colloid Interf. Sci. 2003, 264, 307-312.
• [11] Rivera-Utrilla J., Sanchez-Polo M., The role of dispersive and electrostatic interactions in the aqueous phase adsorption of naphthalenesulphonic acids on ozone-treated activated carbons. Carbon 2002, 40, 2685-2691.
• [12] Lach J., Okoniewska E., Ociepa-Kubicka A., Szymonik A., Adsorpcja ołowiu na modyfikowanym węglu aktywnym ROW 08 Supra, Rocznik Ochrony Środowiska 2015, 17, 692-709.
• [13] 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.
• [14] Świątkowski A., Pakula M., Biniak S., Walczyk M., Influence of the surface chemistry of modified of activated carbon surface on its electrochemical behaviour in the presence of lead(II) ions, Carbon 2004, 42, 3057-3069.
• [15] Lach J., Okoniewska E., Stępniak L., Ociepa-Kubicka A., The influence of modification of activated carbon on adsorption of Ni(II) and Cd(II), Desalin. and Water Treat. 2014, 52, 3979- 3986.
• [16] Dąbek L., Kulig E., Sorpcja jonów ołowiu(II) na węglu aktywnym w obecności kwasów humusowych, Inż. i Ochr. Środ. 2000, 3, 409-414.
• [17] Lach J., Ociepa E., Okoniewska E., The simultaneous sorption of chromium and phenol ions on different activated carbons, Polish Journal of Enviromental Studies 2007, 16, 2A/II, 187-190.
• [18] Choi H.D., Cho J.M., Baek K., Yang J.S., Lee J.Y., Influence of cationic surfactant on adsorption of Cr(VI) onto activated carbon, Journal of Hazardous Materials 2009, 161, 1565- -1568.
• [19] Basar C.A., Aydiner C., Kara S., Keskinler B., Removal of CrO4 anions from waters using surfactant enhanced hybrid PAC/MF process, Sep. Purif. Technol. 2006, 48, 270-280.
• [20] Baek K., Kim, B.K., Yang J.W., Application of micellar enhanced ultrafiltration for nutrient removal, Desalination 2003, 156, 137-144.
• [21] Baek K., Yang J.W., Simultaneous removal of chlorinated aromatic hydrocarbons, nitrate, and chromate using micellar-enhanced ultrafiltration, Chemosphere 2004, 57, 1091-1097.
• [22] Choi H.D., Park S.W., Ryu B.G., Cho J.M., Kim K.J., Baek K., Adsorption characteristics of As(V) onto cationic surfactant-modified activated carbon, Environmental Engineering Research 2009, 14/3, 153-157.
• [23] Hong, H.J., Kim H., Baek H., Yang J.W., Removal of arsenate, chromate and ferricyanide by cationic surfactant modified powdered activated carbon, Desalination 2008, 223, 221-228.
• [24] Zhao N., Wei N., Li J., Qiao Z., Cui J., He F., Surface properties of chemically modified activated carbons for adsorption rate of Cr(VI), Chem., Eng. J. 2005, 115, 133-138.
• [25] Lach J., Wpływ sposobu modyfikacji węgli aktywnych na adsorpcję metali ciężkich, seria Monografie 197, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2011.
• [26] Foo K.Y., Hammed B.H., Insights into the modeling of adsorption isotherm systems, Chemical Engineering Journal 2010, 156, 2-10.
• [27] Dada A.O., Olalekan A.P., Olatunya A.M., Dada O., Langmuir, Freundlich and Dubinin- -Radushkevich isotherms studies of equilibrium sorption of Zn+ unto phosphoric acid modified rice husk, IOSR Journal of Applied Chemistry 2012, 3/1, 38-45.