Wykorzystanie węgli aktywnych do sorpcji miedzi z roztworów wodnych

• Autorzy: Lach J. , Ociepa E.

Warianty tytułu

EN

Usage of activated carbons to the adsorption of copper from water solutions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Węgle aktywne sorbują za pomocą sil van der Waalsa wiele związków organicznych (ok. 90% znajdujących się w wodach i ściekach). Jest to sorpcja właściwa, uzależniona od powierzchni dostępnych porów dla danego zanieczyszczenia. Na węglach aktywnych usuwane mogą być również jony m.in. metali ciężkich. Jest to spowodowane obecnością na powierzchni węgli aktywnych ugrupowań tlenowych zdolnych do wymiany kationów lub anionów. Ugrupowania te tworzą się podczas produkcji węgli lub w wyniku późniejszego ich utleniania. W pracy przedstawiono wyniki sorpcji miedzi Cu(II) na trzech węglach aktywnych WG-12, RÓW 08 i F-300. Węglem o najwyższym stopniu usuwania Cu(II) był węgiel RÓW 08, który z roztworu o stężeniu 10 mg/dm3 w badanych warunkach usuwał ponad 83% miedzi. Nieco niższy stopień usunięcia otrzymano w wyniku użycia węgla WG-12 (63%), a wyraźnie najniższy dla węgla F-300 (46%). Utlenianie węgla aktywnego WG-12 w piecu obrotowym w temperaturze 800°C w atmosferze pary wodnej i ditlenku węgla oraz w 400°C w atmosferze ditlenku węgla w znacznym stopniu poprawiło możliwości sorpcyjne uzyskanych sorbentów. Węgiel utleniany w 800°C z udziałem COi usuwał Cu(II) w 93%, a z parą wodną w 88%. Jedynie w przypadku modyfikacji węgla WG-12 w 400°C w atmosferze pary wodnej nie otrzymano zwiększenia pojemności sorpcyjnej miedzi niż na węglu wyjściowym.

EN

Activated carbons adsorb a lot of organic compounds by means of van der Waals forces (with a great efficiency: about 90% of the ones which appear in waters and sewage). It is a proper adsorption, depended on the surface of the accessible pores for the given impurity. On activated carbons there can also be removed some ions eg: heavy metal ones. This is caused by the presence, on activated carbons surface, of oxygen units, which are able to exchange cations and anions. These units are created during carbons production or as the result of their later oxidation. In the paper there were presented the results of copper Cu(II) adsorption on three activated carbons: WG-12, ROW 08 and F-300. The carbon of the highest degree of removing Cu(Il) was ROW 08 Supra carbon, which was removing over 83% of copper from the solution of 10 mg/dm3 in the examined conditions. There was obtained a bit lower degree of removing as the result of using WG-12 carbon (63%), and distinctly the lowest degree was obtained for F-300 carbon (46%). The oxidation of WG-12 activated carbon, in rotary furnace at the temperaturę of 800°C in the atmosphere of water vapour and carbon dioxide and at 400°C in the atmosphere of carbon dioxide, improved considerably the adsorption abilities of the obtained sorbents. The carbon oxidized at 800°C with the usage of CO2 removed Cu(II) in over 93%, and with water vapour in over 88%. Only in the case of WG-12 carbon modification, there was not obtained a higher copper adsorption than on the initial carbon.

Słowa kluczowe

PL

węgiel aktywny; adsorpcja; miedź

EN

activated carbon; adsorption; copper

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 2, No. 1
• Strony: 215--219
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lach J.

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

autor

Ociepa E.

Bibliografia

• [1] Terzyk A.: Molecular properties and intermolecular forces-factors balancing the effect of carbon sutface chemistry in adsorption of organics from dilute aqueous Solutions. J. Colloid Interf. Sci., 2004, 275, 9-29.
• [2] Ne wcombe G.: Charge vs. porosity-some influences on the adsorption of natural organic matter (NOM) by activated carbon. Water. Sci. Technol., 1999, 40(9), 191-198.
• [3] Nouri S. i 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] Dai M.: Mechanism of adsorption for dyes on activated carbon. S. Colloid Interf. Sci., 1998, 198, 6-10.
• [5] Haghseresht F. i in.: Effects of carbon surface chemistry an solution pH on the adsorption of binary aromatic solutes. Carbon, 2003,41, 881-892.
• [6] Franz M. i in.: Effect ofchemical surface heterogeneity on the adsorption mechanism of dissolved aromatics on activated carbon. Carbon, 2000,38, 1807-1819.
• [7] Salame I. i Bandosz T.: Role of surface chemistry in adsorption of phenol on activated carbons. J. Colloid Interf. Sci., 2003, 264, 307-312.
• [8] Rivera-Utrilla J. i Sanchez-Polo M.: The role of dispersive and electrostatic interactions in the aqueous phase adsorption of naphlhalenesulphonic acids on ozone-treated activated carbons. Carbon, 2002, 40, 2685-2691.
• [9] Newcombe G. i Drikas M.: Adsorption of NOM onto activated carbon: electrostatic and non-electrostaric effects. Carbon, 1997,35, 1239-1250.
• [10] Jian-Young Hu i in.: Adsorptive characteristics of ionogenic aromatic pesticides in water on powdered activated carbon. Water. Res., 1998, 32(9), 2593-2600.
• [11] Wang S. i in.: The physical and surface chemical characteristics of activated carbons and the adsorption of methylene blue from wastewater. J. Colloid Interf. Sci., 2005, 284, 440-446.
• [12] Nevskaia D.M. i in.: Interaction of aqueous solutions of phenol with comercial activated carbons: an adsorption and kinetic study. Carbon, 1999,37, 1065-1074.
• [13] Monser L. i Adhoum N.:. Modifled activated carbon for the removal of copper, zinc, chromium and cyanide from wastewater. Sep. Purif. Technol., 2002, 26,137-146.
• [14] Rivera-Utrilla I. i Sanchez-Polo M.: Adsorption of Cr(III) on ozonised activated carbon. Importance of Cn- cation interactions. Water Res., 2003, 37, 3335-3340.
• [15] Sikorska-Sobiegraj E. i Zicliński S.: Adsorpcja metali ciężkich na modyfikowanym węglu aktywnym. Przem. Chem., 2006, 85(3), 189-192.
• [16] Strelko V. i Malik D.J.: Characterization and metal sorptive properties of oxidized active carbon. J. Colloid Interf. Sci., 2002,250, 213-220.
• [17] Lach J. i Kwiatkowska-Wójcik W.: Wpływ parametrów regeneracji węgli aktywnych stosowanych do uzdatniania na ich strukturę porowatą. Mat. Konf. Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle. Częstochowa 2004, 419-427.