In the present work, almond peels (AP), an inexpensive and widely available cellulosic material in Algeria, have been utilized as an effective natural adsorbent to eliminate methylene blue from water-based solutions. SEM and FTIR analysis were employed to qualify the adsorbent. The effect of particle size, pH of solution, agitating rate and adsorbent dose were optimized to measure the almond peels capacity of adsorption. The pseudo-first and secondorders, Elovich, and intra-particle diffusion models were employed for analyzing adsorption kinetics. Equilibrium adsorption was examined through Langmuir, Freundlich, and Temkin isotherms. The sorption mechanism was most clearly outlined by the pseudo-second-order kinetic and Freundlich isotherm equations. Our experimental findings indicate that the efficacy of employing these porous adsorbents stems not only from their effective performance attributed to their compositional and structural properties but also from their easy separation from solutions owing to their macroscopic dimensions.
This study examines the effectiveness of modified drinking water treatment residue (MDWTR) in removing Microcystis aeruginosa, as well as its collaborative action with poly aluminium chloride (PAC) for effective contaminant removal. In addition, the phosphorus adsorption capacities of MDWTR samples with differing particle sizes are evaluated. The results indicate that MDWTR alone has a positive effect on Microcystis aeruginosa removal, with S-type MDWTR(<90 μm) exhibiting the highest removal efficiency. Moreover, when combined with PAC, MDWTR’s removal efficiency is significantly enhanced, further validating its efficacy. The analysis of isotherms provides strong evidence for the substantial adsorption capacities of MDWTR samples, with various MDWTR types exhibiting distinct affinities. These results demonstrate MDWTR’s potential as adsorbent, Microcystis aeruginosa removing and emphasise its versatility in water treatment applications.
This study was concerned with the feasibility of using sunflower seed husk (waste material from the food industry) as a low-cost and available sorbent material to remove copper and lead ions. Sunflower seed husk was used for the biosorption of heavy metal ions (Pb(II) and Cu(II)) from aqueous solutions. The properties of natural adsorbent were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Pb(II) and Cu(II) adsorption were investigated in batch experiments through several influencing operating parameters, including contact time, sorbent dosage, initial pH, and initial concentration. The Pseudo-first-order and pseudo-second-order models were also applied to the experimental data to determine the adsorption kinetics. The results showed that adsorption of both ions fitted well by pseudo-Second-order, with determination coefficient R2 = 0.99, for both ions with SSE (1.628, 1.345) for Pb(II) and Cu(II), respectively.
Initial research has been carried out to determine the potential of SBE as an adsorbent material through chemical and surface area characterization. Several analyses were performed, including oil content, BET, SEM-EDS, XRD, FTIR, and adsorption capacity. The oil content of the SBE samples were 0.05–0.09%, well below the standard (3%) of hazardous material classification according to the Indonesian government regulation. The chemical composition of SBE, measured by EDS, was dominated by Si and Al elements. XRD analysis revealed two 2-theta diffraction peaks indicated the presence of crystalline SiO2 and Al2O3 phases. Additionally, the results of the FTIR test also showed the dominance of Si-O and Al-O-H functional groups. The SBE morphology, as observed in SEM image, exhibited irregular shape and porous surface covered by impurities. These results supported by the BET data which showed SBE surface area of 10.86 m2g-1 and a mesopore volume of 2.49 cm3 (STP)g-1. Batch adsorption study conducted using low and high range concentration of methylene blue produced a maximum adsorption capacity of 7.993 mg/g and 40.485 mg/g, respectively. The adsorption isotherm analysis showed that the adsorption mechanism was in accordance with the Langmuir isotherm model. Considering its chemical characteristic, SBE has met the criteria for adsorbent material. Nevertheless, the small surface area requires SBE to be activated prior to use.
The paper presents the results of a study of methane adsorption on coal samples with various degrees of metamorphism, coming from the Polish and Czech parts of the Upper Silesian Coal Basin (USCB). The range of coalification of the samples was from bituminous with vitrinite reflectance Ro equal to about 0.5% to para-anthracite coals with Ro equal to over 2%. The methane adsorption capacity was determined at the temperature 303 K for each of the studied coal seams. Methane adsorption isotherms were approximated using the Langmuir model. The relationship between the Langmuir isotherm parameters (am and PL) and the degree of coalification was presented. It was shown that the degree of coalification of the coal substance affects the adsorption ability of coal with respect to methane and determines the value of the Langmuir isotherm parameters. The study was conducted in order to present the distribution of adsorption capacity of Upper Silesian coals in relation to improving work safety in active mines as well as designing technologies that use coal bed methane (CBM) from balance and off-balance resources.
Tires play an important role in the automobile industry. However, their disposal when worn out has adverse effects on the environment. The main aim of this study was to prepare activated carbon from waste tire pyrolysis char by impregnating KOH onto pyrolytic char. Adsorption studies on lead onto chemically activated carbon were carried out using response surface methodology. The effect of process parameters such as temperature (°C), adsorbent dosage (g/100 ml), pH, contact time (minutes) and initial lead concentration (mg/l) on the adsorption capacity were investigated. It was found out that the adsorption capacity increased with an increase in adsorbent dosage, contact time, pH, and decreased with an increase in lead concentration and temperature. Optimization of the process variables was done using a numerical optimization method. Fourier Transform Infrared Spectra (FTIR) analysis, X-ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscope were used to characterize the pyrolytic carbon char before and after activation. The numerical optimization analysis results showed that the maximum adsorption capacity of 93.176 mg/g was obtained at adsorbent dosage of 0.97 g/100 ml, pH 7, contact time of 115.27 min, initial metal concentration of 100 mg/and temperature of 25°C. FTIR and TGA analysis showed the presence of oxygen containing functional groups on the surface of the activated carbon produced and that the weight loss during the activation step was negligible.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaprezentowano wyniki badań dotyczące porównania właściwości adsorpcyjnych wobec kwasu synapinowego mezoporowatych adsorbentów SBA-15 modyfikowanych (3-aminopropylo) trimetoksysilanem oraz (N,N-dimetyloaminopropylo) trimetoksysilanem. Przeprowadzono analizę procesu adsorpcji z zastosowaniem modelowych izoterm. Parametry równań wyznaczono stosując metodę regresji liniowej oraz metodę optymalizacji nieliniowej. Wykazano następującą kolejność dopasowania izoterm: Dubinina i Astachowa, Redlicha i Petersona, Langmuira, Freundlicha, bez względu na metodologię wyznaczania ich parametrów. Maksymalna pojemność adsorpcyjna (równanie Dubinina i Astachowa) krzemionki SBA-15 modyfikowanej (3-aminopropylo)trimetoksysilanem oraz (N,N-dimetyloaminopropylo) trimetoksysilanem wyniosła odpowiednio 154,4 mg/g oraz 112,5 mg/g.
EN
Com. SiO2 was modified with R2N(CH2)3(MeO)3Si (I), (R = H or Me) in dry PhMe and used for adsorption of sinapic acid from its i-PrOH soln. The adsorption isotherms were described with a variety of models. Their applicability decreased in series Dubinin-Astakhov > Redlich-Peterson > Langmuir > Freundlich. Max. adsorption capacities (Dubinin-Astakhov model) for SiO2 modified with I (R = H) and I (R = Me) were 154.4 and 112.5 mg/g, resp.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Odpady opornika łatkowatego aktywowane wodorotlenkiem potasu skarbonizowano, a otrzymany węgiel aktywny scharakteryzowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej. Jego powierzchnię właściwą określono za pomocą analizatora porów, a zdolność adsorpcji jonów Cu2+, Cd2+, Zn2+ i Pb2+ określono metodą spektrometrii mas sprzężonej z plazmą wzbudzaną indukcyjnie (ICP-MS). Jako wskaźniki jakości produktu wyznaczono wartości adsorpcji jodu i błękitu metylenowego. Najlepsze wyniki uzyskano przy 30-proc. stężeniu wodorotlenku potasu, gdy stosunek ciało stałe-ciecz wynosił 1:6, temperatura aktywacji wynosiła 700°C, aktywacja trwała 35 min, a wartości adsorpcji błękitu metylenowego i jodu wynosiły odpowiednio 130,63 mL/0,1 g i 1301,35 mg/g. Powierzchnia właściwa przygotowanego węgla aktywnego wynosiła 1023,83 m2/g, a wielkość porów 1,96 nm, zaś właściwości adsorpcyjne malały w szeregu Cu2+ > Pb2+ > Cd2+ > Zn2+. Zdolności adsorpcyjne węgla aktywnego wytworzonego z odpadów rośliny Pueraria były lepsze niż handlowego węgla aktywnego.
EN
Wastes from processing of Pueraria lobata were activated with 30% KOH soln. (solid-to-liq. ratio 1:6), carbonized at 700°C for 35 min and the resulting activated C was characterized by scanning electron microscopy. Its sp. surface area was detd. by using a pore analyzer and its adsorption capacity for Cu2+, Cd2+, Zn2+ and Pb2+ was detd. by mass spectroscopy with inductively coupled plasma. The I and methylene blue adsorption values were used as quality indexes (130.63 mL/0.1 g and 1301.35 mg/g, resp.). The sp. surface area of the activated C was 1023.83 m2/g, the pore size 1.96 nm and the adsorption abilities decreased in series Cu2+ > Pb2+ > Cd2+ > Zn2+. The adsorption ability the activated C prepd. was better than that of a com. activated C.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Through working out a indoor plan of the effects of deicing salt on adhesion properties between asphalt mortar and aggregate, based on innovative experiments with water boiled method to analysis of the effects of deicing salt on adhesion properties between asphalt and basalt and the effects of deicing salt on adhesion properties between SBS modified asphalt and basalt. The results show that specimens have a greater difference in adsorption capacity with the different effect solutions, through the effect of CaCl2�ANC, the adhesion properties of asphalt and mortar and aggregate have been improved to some extent. In addition, through the effect of different deicing salt, the discrete levels of adsorption capacity of specimen different are different, through the effect of CaCl2, adhesion improving while the instability of adsorption capacity have appeared, but NC is relatively stable. Therefore, comprehensive consideration of the appropriate choice of the type of deicing salt can effectively reduce the effects of deicing salt on adhesion properties between asphalt mortar and aggregate.
PL
Artykuł analizuje wpływ soli użytej do odlodzenia na właściwości przyczepności między asfaltem a kruszywem. Odpowiedni dobór soli odmrażającej ma istotny wpływ na tę przyczepność.
Badano pojemność adsorpcyjną i energię adsorpcji murszów oraz utworów torfowych względem fosforu w profilu gleby torfowo-murszowej na tle właściwości fizykochemicznych gleb odwodnionego torfowiska niskiego w dolinie Biebrzy. Oceniono wpływ rodzaju utworu zalegającego w profilu gleby oraz jego właściwości sorpcyjne w aspekcie możliwości przenikania związków fosforu do wody gruntowej. Gleby tego obszaru cechują się budową warstwową, z czego wynika zmienność właściwości sorpcyjnych zalegających w nich utworów torfowych różnego pochodzenia i stopnia humifikacji (rozkładu - R) oraz przeobrażenia masy organicznej wierzchnich warstw murszu (stopnia zmurszenia - Z). Wykazano zależność obliczonych z równania izotermy adsorpcji Langmuira wartości maksymalnej adsorpcji fosforu (b) i energii adsorpcji (k) od rodzaju i stopnia humifikacji torfu zalegającego w profilu gleby oraz stopnia przeobrażenia masy murszu. Zależność ta nie zawsze jest prostą funkcją liniową. Mursze o podobnej do torfów maksymalnej pojemności sorpcyjnej wiążą fosfor z mniejszą siłą niż torfy. Jak można przypuszczać, skutkiem odmiennej pojemności sorpcyjnej i siły wiązania fosforu oraz zależności od wymienionych cech utworów będzie zróżnicowanie migracji jego związków nieorganicznych i organicznych w profilu gleby i przenikanie do wody gruntowej.
EN
Adsorption capacity and adsorption energy of phosphorus in moorsh and peat deposits were investigated in the profile of peat-moorsh soil and compared with of physical and chemical properties of soils of drained lowland bog in the Biebrza valley. The effect of deposit situated in the soil profile and its sorption properties were estimated in view of a possibility of phosphorus permeation into groundwater. The soils of this area are characterised by laminar structure resulting in the instability of sorption properties of peat deposits of different origin, humification (decomposition - R) and transformation of the organic mass of surface moorsh layers (moorshing - Z). Maximum phosphorus adsorption (b) and adsorption energy (k), calculated from the Langmuir adsorption isotherm, were related to the degree of peat humification and to the transformation of moorsh mass. This relationship was not always linear. Muck formations with the maximum adsorption capacity comparable to peat bound phosphorus less intensively. As may be supposed, different sorption capacity and binding force of phosphorus will result in different migration of inorganic and organic P compounds to ground waters.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Omówiono wpływ właściwości klinoptylolitu, właściwości adsorbatu i charakter środowiska zewnętrznego na pojemność adsorpcyjną i selektywność jonowymienną klinoptylolitu. Spośród czynników związanych z właściwościami sorbentu omówiono znaczenie: czystości złoża, rozmiaru i kształtu porów oraz składu i rozmieszczenia kationów na efektywność zatrzymywania jonów na klinoptylolicie. Scharakteryzowano najważniejsze cechy adsorbatu: wartościowość jonów, wielkość promienia jonowego i stopień uwodnienia jonu. Omówiona selektywność wiązania poszczególnych jonów była nie tylko związana z rodzajem środowiska zewnętrznego (woda, ściek, grunt), ale również z jego składem chemicznym, odczynem i temperaturą. Zwrócono uwagę na interakcje zachodzące pomiędzy poszczególnymi czynnikami. Dokonano przeglądu terminologii określającej różne rodzaje pojemności jonowymiennej zeolitów w zależności od warunków prowadzenia procesu i składu zeolitu. Omówiono najważniejsze metody zagospodarowania zużytego klinoptylolitu. Przedstawiono szereg obecnych zastosowań klinoptylolitu oraz opisano możliwości jego przyszłych zastosowań.
EN
Nowadays, heavy metal contamination poses a significant threat to the environment. Mobility of heavy metals in the environment is controlled by the processes of sorption, ion exchange, precipitation and complexing. Zeolites are defined as crystalline hydrated aluminosilicates of metals from the group I and II (Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba). They have a solid microporous Structure with approximately 50% of intrinsic free space with the surface up to 1500 m2/g. They consist water molecules. Zeolite water can be removed at high temperatures leaving the open spaces in the matrix. The specific characteristics of zeolites produce unique molecular sieves, sorptive and ion exchange properties. Hence, zeolites have a great potential for immobilization of many toxic organic and inorganic pollutants that can be used for industrial, agricultural, medical and environmental protection applications. Zeolites show specific selectivity towards heavy metal cations. This property has been employed in a number of technologies applied to remove metal cations from solutions. The metal uptake by zeolite is attributed to different mechanisms. Natural zeolite, clinoptilolite is the most abundant naturally occurring zeolite that is capable of removing cations from aqueous solutions. Sorption of cations by clinoptilolite from contaminated environment is complex. The clinoptilolite characteristics, adsorbate properties and the reaction environment were discussed. Ion exchange is efficient when an exchanger has a high selectivity for the metal to be removed and the concentration of competing ions is low. The differences in the ion exchange selectivity of clinoptilolite derived from different researchers are discussed. The size and shape of pores in zeolite, ions charge, solution strength, pH and temperature influence on the sorption and ion exchange selectivity. Adsorption of elements in the zeolite pores and skeletal canals is strongly dependent on their valency and hydration energy. The lower valency number and hydration energy the process of sorption is more effective. The efficiency of ion exchange processes increases when the ionic radius length of elements present in zeolites and in a contaminated solution are similar. In the field of zeolite Science various concepts of zeolite capacity are encountered and various kinds of capacities, measured by different experimental methods are used, as: theoretical capacity -TEC, ideal capacity - IEC, real capacity - REC, maximum exchange level -MEL, operation capacity -OC and effective capacity - EC. The values of TEC and REC depend on the amount and the nature of impurities. In the case of zeolite ores (tuffs), TEC is always higher than REC. REC is equal to IEC in the case of pure zeolites. MEL is always higher than OC. MEL and REC could be equal for "ideal" ion exchange systems, i.e., systems where complete exchange is achieved. The main methods of clinoptilolite use were presented. The application of natural minerals such as clinoptilolite instead of currently applied chemical substances would allow for utilization of materials that facilitate the protection of natural environment.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wykorzystano utleniony węgiel aktywny WG-12 do usuwania Cr(III) oraz Cr(VI) z wody. Modyfikację tę przeprowadzano w temperaturze 400°C w piecu obrotowym oraz na stanowisku elektrycznego ogrzewania węgla (SEOW). W przypadku węgli modyfikowanych przepływ gazów utleniających nagrzanych do temperatury panującej w piecu obrotowym (dwutlenku węgla, pary wodnej oraz powietrza) prowadzono wraz z nagrzewaniem węgla. W przypadku utleniania węgla z wykorzystaniem SEOW najpierw nagrzewano węgiel w trakcie przewodzenia prądu elektrycznego do temperatury 400°C, a następnie studzono złoże gazami utleniającymi (dwutlenkiem węgla i powietrzem). Otrzymane węgle aktywne charakteryzowały się zwiększoną ilością ugrupowań o charakterze zasadowym. Sumaryczna liczba kwasowych tlenków powierzchniowych znacznie się zwiększyła dla węgla utlenianego w piecu obrotowym przy przepływie powietrza. Na pozostałych węglach nie zmieniła się w istotny sposób liczba tych ugrupowań. Wszystkie modyfikowane węgle zwiększyły pojemności sorpcyjne w stosunku do Cr(III) i Cr(VI). Najlepsze rezultaty usuwania Cr(III) otrzymano na węglu modyfikowanym w piecu obrotowym z udziałem powietrza. Węgiel ten charakteryzował się również największą ilością ugrupowań o charakterze kwasowym oraz zwiększoną liczbą ugrupowań o charakterze zasadowym. Najlepsze rezultaty usuwania Cr(VI) otrzymano na węglu utlenianym parą wodną w piecu obrotowym. Węgiel ten charakteryzował się zwiększoną ilością grup funkcyjnych o charakterze zasadowym oraz najwyższym pH wyciągu wodnego.
EN
There was examined the oxidized activated carbon in regard to Cr(III) and Cr(VI) removing from water. All modified carbons increased the adsorption capacities in relation to Cr(III) and Cr(VI). The modification was carried out at the temperature of 400°C in a rotary furnace and by the electrical heating of carbon bed (SEOW). In the case of modified carbons the flow of oxidizing gases (carbon dioxide, water vapour and air), heated up to the temperature which is in the rotary furnace, were carried out together with the heating of carbon. In the case of carbon oxidation with the usage of SEOW; firstly the carbon was heated during the carrying of electric current up to the temperature of 400°C; then the bed was cooled down by means of oxidizing gases (carbon dioxide and air). The most effective carbon, in the case of removing Cr3+ cation appeared to be WG/400/AIR. The other modified carbons, both from the rotary furnace and from SEOW, have similar, however, higher than initial carbon, abilities of Cr(III) removing. There was also examined the adsorption of hexavalent chromium, in the form of chromate anion. All modified carbons have greater abilities of removing the chromate ion with the exception of WG/400/AIR carbon. While comparing the amount of the removed: Cr(III) and Cr(VI) on initial carbon and modified carbons, there can be observed that hexavalent chromium is removed to a much greater degree. In order to evaluate the chemical character of the surface of the examined activated carbons, there were also examined the amounts of functional groups and there were made the measurements of FTIR spectrum. The increase of number of basic groups was observed. The total number of acidic surface oxides increased, in a significant way, for carbon oxidized in the rotary furnace at the air flow. The number of these units did not change in an essential way on the other carbons. There can be observed no important differences among the examined carbons from the course of the FTIR curves. There were also studied the changes of surface quantity and of porous structure of the analysed activated carbons. There was observed, in most examined carbons, the increase of specific surface quantity and the volume of micropores. The loss of meso- and macropores was noticed.
W pracy przedstawiono wyniki badań procesu adsorpcji kadmu, ołowiu i niklu na krajowych węglach aktywnych. Wyznaczono pojemności sorpcyjne oryginalnych węgli oraz węgli trawionych kwasem. Badania dla początkowych stężeń metali w granicach 80-1790 mg/dm[3] prowadzono w temperaturze otoczenia. Stwierdzono, że pojemności sorpcyjne wszystkich węgli zmniejszają się po ich wytrawieniu. Dla węgli trawionych przeprowadzono dodatkowo pomiary sorpcji ołowiu w temperaturze 50 st.C. Podwyższenie temperatury procesu adsorpcji powoduje wzrost zdolności sorpcyjnych węgli trawionych. Na podstawie wyników pomiarów dla węgli trawionych obliczono wartości współczynnika "k" i wykładnika "1/n" w równaniu izotermy adsorpcji Freundlicha. Wyznaczone wartości są zróżnicowane dla różnych węgli i różnych metali. Najwyższe wartości dla wszystkich węgli stała "k" przyjmuje dla ołowiu, co wskazuje, że obecność ołowiu może ograniczać sorpcję innych metali.
EN
Adsorption of cadmium, lead and nickel on activated carbons produced by GRYFSCAND (Poland) has been examined. The adsorption capacities were determined for original carbons and the same carbons after treating with hydrochloric acid. Experiments were performed in ambient temperature for initial concentrations of metal in the range of 80-1790 mg/dm[3]. It was found that adsorption capacities all examined carbons decreased after treatment with acid and were lower than 5 mg of metal/g of carbon. For acid treated carbons an additional series of experiments was carried out in 50°C for examining adsorption of lead. The results shown that an increase in temperature caused a small increase in sorption capacities for all examined types of carbons. On the base of the results for acid-treated carbons the constant "k" and "1/n" in the Freundlich isotherm were calculated. These values differ in dependence on the metal and type of carbon. The highest values of constant "k" for all examined carbons are for lead, what indicate that in the presence of lead adsorption of other metals is limited.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.