Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Ekologia i Technika

1 2011

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Wyznaczanie efektywnego współczynnika dyfuzji soli kadmu w biosorbencie alginianowym

Kwiatkowska-Marks S., Kopinski L., Wójcik M.

Ekologia i Technika

2011

R. 19, nr 1

3-10

Sorpcja na materiałach pochodzenia biologicznego jest uznawana za jedną z najbardziej obiecujących technik usuwania metali ciężkich ze ścieków. Bardzo efektywnymi biosorbentami jonów metali ciężkich są alginiany, (odnosi się to szczególnie do rozcieńczonych roztworów wodnych) , a ich dodatkową zaletą jest możliwość ponownego użycia po regeneracji. Przez odpowiednią obróbkę można otrzymać żele alginianów w postaci kulistych granulek. Szybkość sorpcji jonów metali ciężkich na granulkach alginianowych jest z reguły limitowana szybkością dyfuzji wewnętrznej, którą charakteryzuje efektywny współczynnik dyfuzji De. Istniejące metody wyznaczania De związane są ze stosowaniem pracochłonnych procedur analitycznych przy pomiarze stężenia jonów metali ciężkich. Opracowano nową metodę wyznaczania efektywnego współczynnika dyfuzji metali ciężkich w granulkach biosorbentu, która polega na zastosowaniu konduktometru do wyznaczania zmian stężenia danego metalu w roztworze i powiązaniu tych pomiarów z efektywnym współczynnikiem dyfuzji. Do badań używano alginianu sodu o niskiej lepkości, pochodzącego z firmy Sigma-Aldrich. Granulki alginianowe otrzymano przez wkraplanie roztworu biopolimeru do 0,05M chlorku wapnia, uzyskując granulki alginianu wapnia o zawartości alginianu: 1,5, 3,7 i 5,7% suchej masy. Otrzymane granulki zanurzano w O, IM roztworze siarczanu lub chlorku kadmu w celu zastąpienia jonów wapniowych kadmowymi. Badania prowadzono w układzie zamkniętym w stałej temperaturze 25°C. Sole kadmu znajdujące się w porach granulek alginianowych dyfundowały do wody destylowanej, a o szybkości procesu decydował efektywny współczynnik dyfuzji. Wzrost stężenia soli kadmu w roztworze prowadził do wzrostu przewodnictwa, które mierzono w odpowiednich odstępach czasu, używając konduktometru CPC-551 firmy Elmetron. Wyznaczony nową metodą efektywny współczynnik dyfuzji De soli kadmu w granulkach alginianowych wynosił od 0,37 do 0,73-10-9 [m2/s]. Wzrost zawartości alginianu w granulkach prowadził do zmniejszenia się wartości De i współczynnika spowolnienia, zgodnie z mechanizmem dyfuzji w porowatych nośnikach.

Sorption by material of biological origin is recognized as an emerging technique for elimination of heavy metals from polluted streams. Very effective biosorbents of heavy metal ions are alginates, especially in the case of the diluted aqueous solutions. The alginate gels are obtained in the form of spherical beads by a suitable treatment. The rate of the heavy metal ions sorption by alginate beads is as a rule limited by the rate of internal diffusion characterized by the effective diffusivity De. Commonly used methods of De determination apply the labour-consuming procedures allowing to measure the heavy metal ions concejitration. In this work a method was developed which depends on using a con-ductometer to determine the changes of cadmium salts concentrations in solution and connection of these determinations with effective diffusivity. Sodium alginate purchased from Sigma-Aldrich was used in preparation of alginate biosorbent. In the first step the calcium alginate beads were obtained by dripping the sodium alginate solution into 0.05M CaCl2. By this procedure biosorbent beads of three different concentrations (1.5, 3.7 and 5.7% w/w) were prepared. In the next step the beads were soaked in 0.1 M CdSO4or CdCl2 solutions to replace calcium with cadmium ions. The determination of effective diffusity was carried out in a closed system, at a constant temperature 25°C. Cadmium salts diffused from the pores of beads to distilled water and the process was limited by diffusion. The increase of CdSO4 or CdCl2 concentration in solution causes the increase of conductivity. At selected time intervals conductMry of sołution was measured by microcomputer conductometer CPC-551 from Elmetron. These data were used for calculation of effective diffusivity De which ranged from 0,37-10 9 to 0,73-10 9 [m2/s]. The effective diffusivity decrease with the increase of alginate concentration. It is in accordance with a mechanism of diffusion in porous carriers.