Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 2002

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!
Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: barwniki kwasowości

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Adsorption of acid dyes on active carbon

Anielak A. M., Maluarte D. J.

Rocznik Ochrona Środowiska

2002

Tom 4

527-543

Mechanical, physico-chemical, chemical and biological methods are used for treatment of post-dyeing wastewaters [1,2,3,4,5]. Each of the above methods allows for reduction of substances' concentration contained in the wastewaters [19÷25]. Many years of practical experience in municipal wastewater treatment plants indicates that the post-dyeing wastewaters do not change their colour, or that the change of colour is negligent after biological treatment. However, some research work has indicated [6,8] that there are admissible concentrations of dyes at which biological treatment of wastewaters can be successfully applied. Therefore, it is necessary to partly or fully remove dyes from wastewaters before they can be delivered to the biological treatment plant. This can be achieved through application of simple physico-chemical methods. Effectiveness of physico-chemical methods varies and depends on the type of dyes being eliminated [9,10,11,12,13]. Each dye is, in most cases, a complex organic compound. It has chinoid and functional groups which give it either electropositive or electronegative nature depending on pH of the solution. Total elimination of dyes from their wastewaters can be achieved by application of coagulation together with sorption [14,15]. The coagulation should be performed through addition of two reagents in a specifically determined proportioning sequence. The dyes from the solution are precipitated together with a sediment which is a product of a reaction between the reagents (coagulants) supplied to the solution, therefore, this process is more a co-precipitation than coagulation. The author [7,14,15], having done extensive research work, noted that there is a correlation between the dyes co-precipitation and adsorption process and their chemical structure and adsorbent surface potential. It was shown that dyes are precipitated with coagulants due to formation of dye hydroxo-complexes which can form a real solution or precipitate in the form of easily sedimentating deposit. Addition of calcium hydroxide, at the second stage, to the solution increases pH therefore, increases precipitability of the sediment (e.g. ferric hydroxide) on which adsorption or co-precipitation of dyes (or their complexes) can proceed. The author has tested a considerable group of dyes selected in random [17,14,15]. However, huge amount of dyes being manufactured worldwide makes further research work necessary. In particular, it seems advisable to check the assumption that acid dyes can easily be sorbed on electronegative surface of active carbon due to their chemical composition and tendency to colour fibres in acid reaction. The following conclusions can be drawn from tests of acid dyes sorption on active carbon O-3 and from the analysis of the results obtained: Active carbon electrokinetic potential is negative in wide scope of pH variations thus indicating that the surface potential of active carbon is also negative. The relationship between active carbon O-3 electrokinetic potential and pH is linear and can be presented in the form of an equation as follows: A= -0.83 pH - 11.68 [mV]. Acid dyes get adsorbed on the negative surface of active carbon. Acid dyes are best adsorbed on active carbon O-3 in acid reaction, i.e. in presence of excess of protons. Adsorption of acid dyes is strictly dependent on dyes chemical structures composition and adsorbent surface potential.

Zbadano sorpcję na węglu aktywnym wybranej grupy barwników kwasowych. Mechanizm adsorpcji barwników na powierzchni węgla aktywnego wyjaśniono na podstawie składu chemicznego poszczególnych barwników oraz powierzchniowym potencjale węgla aktywnego. Autor [7,14,15], po wykonaniu rozległych badań, zauważył, że istniej korelacja pomiędzy koprecypitacją barwników i procesem adsorpcji a ich strukturą chemiczną i potancjałem powierzchniowym adsorbentu. Pokazano, że barwniki są strącane przez koagulanty poprzez tworzenie hydroxo-kompleksów barwników, które mogą tworzyć prawdziwy roztwór lub sedymentować w postaci osadu łatwo opadającego. Dodatek wodorotlenku wapnia, w drugim etapie, do roztworu zwiększa pH a co za tym idzie zwiększa strącalność osadu (np. wodorotlenku żelaza) na którym może zachodzić adsorpcja lub koprecypitacja barwników (lub ich kompleksów). Autor przebadał znaczną grupę losowo wybranych barwników [17,14,15]. Jednakże, ogromna ilość barwników produkowanych na całym świecie powoduje konieczność prowadzenia dalszych badań. Szczególnie wydaje się wskazanym sprawdzenie założenia, że barwniki kwasowe mogą być łatwo sorbowane na elektroujemnej powierzchni węgla aktywnego z powodu ich składu chemicznego i tendencji do barwienia włókien w odczynie kwasowym. Proces przebadano statystycznie przyjmując założone stężenia barwników, pH i zmienny czas kontaktu sorbatu z adsorbentem (0÷300 sekund). Stężenie barwników zmieniano od 250 do 1,25 mg/dm3. Roztwór zawierający barwnik wstrząsano mechanicznie przy prędkości około 60 1/min. Po określonym czasie adsorpcji próbkę filtrowano przez filtr o średniej twardości i w ten sposób otrzymany filtrat został poddany analizie. Czynniki wynikowe były następujące: transmitancja (procentowa wartość transmisji światłą) przy długości fali =410, 530 i 610nm oraz stężenie barwnika pozostałego w roztworze, mg/dm3. Ilość barwnika pozostałego po procesie sorpcji oznaczano dla poszczególnych barwników z krzywych wzorcowych pokazujących zmienność transmitancji w funkcji stężenia barwnika. Potencjał elektrokinetyczny jest wskaźnikiem określającym pośrednio potencjał powierzchniowy adsorbentu. w związku z tym zmierzono jego wartość w zależności od pH, typu barwnika i stężenia. Badania te wykonano na zetametrze. Z badań nad sorpcją barwników kwasowych na węglu aktywnym O-3 oraz analizy otrzymanych wyników można wyciągnąć następujące wnioski: Potencjał elektrokinetyczny węgla aktywnego jest ujemny w szerokim zakresie zmian pH co wskazuje, że potencjał powierzchniowy węgla aktywnego jest również ujemny. Zależność pomiędzy potencjałem elektrokinetycznym węgla aktywnego O-3 i pH jest linowa i może być przedstawione w formie następującego równania: = -0,83 pH - 11,68 [mV]. Barwniki kwasowe adsorbują się na ujemnej powierzchni węgla aktywnego. Barwniki kwasowe są najlepiej adsorbowane na węglu aktywnym O-3 w odczynie kwaśnym, tj. w obecności nadmiaru protonów. Adsorpcja barwników kwasowych ściśle zależy od składu chemicznej struktury barwników i potencjału powierzchniowego adsorbentu.