Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Separation of lead(II) and copper(ii) by plasticizer membranes with sulphur ana-logus of phosphinic acids as carriers

Kolodziejska M., Kozlowski C., Ulewicz M.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2013

|

Vol. 49, iss. 1

267--276

EN

Investigation of selective removal of Pb(II) and Cu(II) from acidic nitrate aqueous solutions using transport across polymer inclusion membranes PIMs was performed. The sulphur analogus of phosphinic acids, i.e. bis(2,4,4-trimethylpentyl)monothiophosphinic acid (1) and tert-butyl(phenyl)- phosphinothioic acid (2) as well as their mixture were incorporated into polymer inclusion membranes composed of cellulose triacetate as a support and o-nitrophenyl octyl ether as a plasticizer. In the experi-ments the transport of Cu(II) across PIM with 1 was rapid and complete, however the lead(II) removal increased with increased membrane saturation. Selective transport of Cu(II) over Pb(II) through PIMs with binary carrier system (1 + 2) was observed; the selectivity order was: Cu(II) >> Pb(II). At tempera-ture of 50C the selectivity coefficient Cu(II)/Pb(II) for membrane with binary carriers was the highest and was equal to 758.

2

Lead(II) removal from aqueous solutions by solvent extraction with tetracarboxylresorcin[4]arene

Konczyk J., Kozlowski C., Walkowiak W.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2013

|

Vol. 49, iss. 1

213--222

EN

A novel tetracarboxylresorcin[4]arene was synthesized and its selective complexing ability towards Pb(II) ions was examined. The influence of several parameters such as pH of aqueous phase, agitation time, extractant and modifier concentrations on solvent extraction of Pb(II) ions from the aque-ous nitrate phase into chloroform organic phase was studied. The stoichiometry of the formed metal-ligand complexes was established by slope analysis. Pb(II) ions were quantitatively extracted in the form of 2:1 Pb(II)-resorcin[4]arene complex from aqueous solutions of pH 5.5 to the solution of ligand in chloroform. Competitive solvent extraction experiments in the presence of Zn(II) and Cd(II) ions were also carried out and high selectivity of the extractant towards Pb(II) over Zn(II) and Cd(II) was found. The selectivity order was: Pb(II) >> Cd(II) > Zn(II).

3

Removal of Pb(II) ions by means of polyelectrolyte enhanced ultrafiltration

Korus I.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 2

135-138

EN

This work proposes polyelectrolyte enhanced ultrafiltration to remove Pb(II) from aqueous solutions. Model solutions containing 1-100mg Pb/dm3 were used in the research. Poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSSS), which is a water-soluble polymer containing strong cation-exchange groups, was used as a metal binding agent. The process was conducted on a polysulfone membrane with molecular weight cut-off 60 000. The main parameters determining the effectiveness of lead retention (the polyelectrolyte quantity and solution pH) were examined. High retention coefficients (>0.98) were achieved for pH > 4 and 2.5-5-fold excess of polyelectrolyte to metal. Ultrafiltration concentration of Pb(II) solution (50mg/dm3) was carried out according to the previously determined polymer/metal concentration ratio, and at optimum pH. The lead retention coefficient (R), observed during the process, was within the range of 0.98-0.99. The retentate obtained was used in the next decomplexation-ultrafiltration step (ultrafiltration at pH=1), which made possible the separation of polyelectrolyte (retentate) and the recovery of 85% of concentrated Pb ions (permeate). The residual lead, still remaining in the polymer solution, was diafiltred by a 5-fold amount of water acidified to pH=1.

PL

W pracy zaproponowano ultrafiltrację wspomaganą działaniem polielektrolitu jako metodę usuwania jonów Pb(II) z roztworów wodnych. Badania prowadzono na modelowych roztworach zawierających 1-100mg Pb/dm3. Polielektrolitem użytym do wiązania jonów ołowiu był poli(4-styrenosulfonian sodu) (PSSS), rozpuszczalny w wodzie polimer anionowy, zawierający grupy o silnych właściwościach kationowymiennych. W ultrafiltracji wykorzystano membranę polisulfonową SepaŽ CF EW (Osmonics) o rozdzielczości granicznej 60 000. Badania wstępne prowadzono stosując roztwory zawierające 1, 10 lub 100mg Pb/dm3, zmieniając stosunek molowy polimer/metal w zakresie 0,5-10 oraz pH w zakresie 1-10. Na podstawie wyznaczonych wartości współczynnika retencji metalu (R) (rys. 1) stwierdzono wysoką efektywność procesu rozdziału (R>0,98) w warunkach pH>4 i przy stosunku molowym polimer/metal wynoszącym 2,5 (1 i 10mg Pb/dm3) lub 5 (100mg Pb/dm3). Kolejny etap badań obejmował ultrafiltracyjne zatężanie roztworu o stężeniu 50mg Pb/dm3. Proces prowadzono z zachowaniem 5-krotnego nadmiaru polimeru w stosunku do metalu, przy pH=6, stosując ciśnienie 0,1MPa. W trakcie procesu, którego postęp wyrażono za pomocą współczynnika redukcji objętości (VRF), analizowano wartości stężeń metalu w retentacie (rys. 2a) i permeacie (rys. 2b) oraz określano strumień permeatu (rys. 2b), mierząc objętość permeatu uzyskaną w jednostce czasu z jednostkowej powierzchni membrany. Uzyskano wysoką efektywność procesu. Wyodrębniony retentat, o stężeniu Pb ok. 20-krotnie wyższym od stężenia roztworu wyjściowego, poddany został procesowi dekompleksowania i diafiltracji. Proces dekompleksowania-ultrafiltracji, polegający na rozbiciu połączeń polimer-metal i separacji zatężonego metalu, pozwolił na odzyskanie ok. 85% metalu (punkt VH2O/VF=0 na rys. 3), natomiast diafiltracja prowadzona 5-krotną objętością wody umożliwiła 15-krotne obniżenie stężenia metalu pozostałego w retentacie, dzięki czemu możliwe staje się odzyskanie i ponowne wykorzystanie zawartego w nim polielektrolitu.

4

Transport of lead across polymer inclusion membrane with p- tert -butylcalix[4]arene derivative

Ulewicz M., Lesińska U., Bocheńska M.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2010

|

Vol. 44

245-256

EN

The facilitated transport of lead(II) across polymer inclusion membranes (PIMs), which consist of cellulose triacetate as polymeric support, o-nitrophenyl octyl ether as plasticizer and 25, 26, 27, 28 -Tetrakis(N-hydroxy-N-methylcarbamoylmethoxy)-p-tert-butylcalix[4]aren (L) as ion carrier was reported. PIM was characterized by using atomic force microscopy (AFM). The results show that Pb2+ can be separated very effectively from other heavy and transition metal cations as Zn2+, Cd2+, Co2+, Ni2+ (each at a concentration of 10-3 M). The rate limiting step in the transport of Pb2+ across PIM doped with calix[4]aren derivative may be the diffusion coefficient of the carrier cation complex across the membrane. The stability of PIM with p-tert-butylcalix[4]aren derivative was described using Danesi's thermodynamic model. The apparent partition constant of the carrier was experimentally estimated and compared with different carriers.

PL

Opisane zostały ułatwienia w transporcie jonów ołowiu(II) przez polimerową membranę inkluzyjną (PIMs), która składała się z trój octanu celulozy jako polimerowego suportu, eteru o-nitrofenylooktylu jako plastyfikatora i 25,26,27,28 tetra-(N-hydroksy-N-metylokarbonylo metoksy)-p-tert-butylokaliks[4]arenu jako nośnika jonów. Polimerowa membrana inkluzyjna została scharakteryzowana przy pomocy mikroskopu sił atomowych (AFM). Otrzymane wyniki wskazują, że jony Pb2+ mogą być efektywnie oddzielane od innych kationów metali ciężkich i przejściowych takich jak Zn2+, Cd2+, Co2+, Ni2+ (przy stężeniach rzędu 10-3M). Czynnikiem limitującym szybkość transportu jonów Pb2+ przez polimerową membranę inkluzyjna wypełnioną kaliks[4]arenem może być współczynnik dyfuzji kompleksu przenoszącego kation przez membranę. Stabilność membrany (PIM) z p-tert-butylokaliks[4]arenem była opisana przy użyciu modelu termodynamicznego Danesi. Odpowiednie stałe przenoszenia wyznaczone w sposób eksperymentalny zostały porównane z innymi stałymi przenoszenia.

5

Application of Macrocyclic Compounds to the Transport of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) Ions Across the Polymer Inclusion Membrane (PIM)

Ulewicz M.

Polish Journal of Chemistry

|

2008

|

Vol. 82, nr 6

1237-1244

EN

The applications of macrocyclic ligands for the transport of Zn(II), Cd(II) and Pb(II) ions across PIMs are revisited. As macrocyclic compounds, such chemical substances, as non-ionizable crown ethers, ionizable crown ethers (lar iat ethers), acyclic polyesters, cyclodextrins and calix[4]arenes were used. Literature data, as well as our own recentre search data on the removal and separation of these metal ions are reported. The review has shown that the transport phenomena are dependent on the membrane characteristics, as well as on the physico chemical properties of the source and the receiving aqueous solutions.

6

Selective transport of Pb(II) across polymer inclusion membrane using imidazole azocrown ethers as carriers

Ulewicz M., Sadowska K., Biernat J. F.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2007

|

Vol. 41

133-143

EN

Transport of Pb(II) ions from equimolar aqueous solutions of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) as well as from solutions containing only Pb(II) ions source phase (cMe = 0.001 M) through polymer inclusion membranes (PIMs) containing imidazole azocrown ethers as carriers has been investigated. The polymer membranes consisting of cellulose triacetate (support), o-nitrophenyl pentyl ether (plasticizer) and imidazole crown ether derivatives (as ion carriers) were investigated. The influence of lipophilicity of macrocycles on the selectivity and efficiency of Pb(II) transport with azocrown 3 are higher than 1, accordingly with the hydrophile-lipophile balance of imidazole azocrown ethers. The highest transport recovery for Pb(II) ions was observed for 3 (91.6%). The transport selectivity of the polymer inclusion membrane with 3 was: Pb(II) > Zn(II) > Cd(II) and the selectivity coefficient Pb(II)/Cd(II) and Pb(II)/Zn(II) equals 40.1 and 13.4, respectively. The stability of PIM with imidazole azocrown derivatives was confirmed by replicate experiments.

PL

Zbadano selektywność transportu jonów ołowiu(II) z równomolowych roztworów jonów Zn(II), Cd(II) i Pb(II) oraz z roztworów zawierających jony Pb(II) przez polimerowe membrany inkluzyjne (PIM) zawierające imidazolowe etery azokoronowe. Badania prowadzono dla azotanowych roztworów Pb(II) o stężeniu 0,001 M oraz dla roztworów zawierających równomolową mieszaninę jonów Pb(II), Cd(II) i Zn(II) (cMe= 0,001 M każdego). Badane azokorony różniły się miejscem podstawienia imidazolu i rodzajem dołączonej do niego grupy (-H, -CH3, -C6H5). Polimerowe membrany inkluzyjne otrzymywano z trójoctanu celulozy (nośnik), eteru o-nitrofenylopentylowego (pastyfikator) i jednego z eterów koronowych 1 ÷ 3 (przenośnik jonów); stężenie przenośnika jonów w przeliczeniu na objętość plastyfikatora wynosiło 0,05 M. Wykazano, że początkowe wartości strumienia transportu jonów ołowiu(II) maleją ze wzrostem balansu hydrofilowo-hydrofobowego (HLB) eteru koronowego, tj. 3 > 1. Ponadto stwierdzono, że strumienie początkowe transportu jonów przy użyciu eterów 2 i 3 maleją w szeregu: Pb(II) > Zn(II) > Cd(II). Współczynniki separacji Pb(II)/Cd(II) i Pb(II)/Zn(II) przez PIM przy użyciu eteru 2 z 0,01M roztworu mieszaniny jonów wynosiły 11,3 i 53,6 natomiast z roztworów o stężeniu 0,001 M odpowiednio 16,3 i 46,0. Ponadto wykazano, że polimerowe membrany inkluzyjne z imidazolowymi azokoronami wykazują dużą stabilność, zależną w dużym stopniu od rodzaju jonoforu.

7

Removal of Zn(II), Cd(II) and Pb(II) using polymer inclusion membrane transport with proton ionizable DB-16-C-5 crown ethers

Ulewicz M., Walkowiak W.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2006

|

Vol. 40

185-194

EN

Competitive transport of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) ions from aqueous nitrate source phase (Cme = 0.001 M) through polymer inclusion membranes (PIMs) containing cellulose triacetate (as support), o-nitrophenyl pentyl ether (as plasticizer) and proton ionizable lariat ether derivatives (as ion carriers) has been investigated. The influence of varying the lipophilicity of sym(R)(hydroxy)dibenzo-16-crown-5 macrocycles with R groups such as hydrogen (in 1), decyl (in 2) and phenyl (in 3) on the selectivity and efficiency of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) transport through polymer inclusion membranes is studied. The influence of HLB (hydrophile-lipophile balance) and Vx (molecular volumes) on the transport selectivity of metal ions was investigated. Relationship between the cation size and initial fluxes transport of metal cation was shown. The selectivity coefficients of Pb(II)/Zn(II) and Cd(II)/Zn(II) decrease with increase of carrier concentration in inclusion membrane.

PL

Zbadano selektywność wydzielania jonów cynku(II), kadmu(II) i ołowiu(II) z wodnych roztworów azotanowych zawierających równomolową mieszaninę metali (cMe= 0,001 M) w procesie transportu przez polimerowe membrany inkluzyjne (PIM) przy użyciu w roli przenośników jonów jonizowalnych eterów koronowych o koronie DB-16-C-5. Badane etery różniły się rodzajem grupy dołączanej do korony ( -H, -C10H21, -C6H5). Polimerowe membrany inkluzyjne syntezowano z trójoctanu celulozy (nośnik), eteru o-nitrofenylopentylowego (pastyfikator) i jednego z eterów koronowych 1 ÷ 3 (przenośnik jonów); stężenie przenośnika jonów w przeliczeniu na plastyfikator zmieniano w granicach 0,3 - 1,0 M. Współczynniki separacji Pb(II)/Cd(II) i Pb(II)/Zn(II) przez PIM przy użyciu eteru 2 były nieznacznie wyższe niż przy użyciu eteru 3 i 1. Dla badanych eterów o stężeniu 0,5 M w membranie współczynniki separacji Pb(II)/Cd(II) i Pb(II)/Zn(II) wynosiły odpowiednio 1,4 i 1,8; 1,5 i 3,1 oraz 1,6 i 3,4 dla eterów 1, 2, i 3. Wykazano, że początkowe wartości strumienia transportu badanych jonów rosną ze wzrostem objętości molowej eteru koronowego, natomiast maleją ze wzrostem bilansu hydrofilowo-hydrofobowego (HLB) eteru koronowego. Ponadto stwierdzono, że niezależnie od zastosowanego eteru lariatowego o koronie DB-16-C-5 najlepiej transportowane są kationy o największej średnicy.

8

Studies on removal of Zn(II), Cd(II) and Pb(II) ions in polymer inclusion membrane transport with Calix[4]-crown-6 derivatives

Ulewicz M., Bocheńska M., Lesińska U., Walkowiak W.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2005

|

Vol. 39

107-116

EN

Competitive transport of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) ions from aqueous nitrate source phase (CMe = 0.01 M) through polymer inclusion membranes (PIMs) containing cellulose triacetate (support), o-nitrophenyl pentyl ether (plasticizer) and calix[4]crown-6 derivatives (as ion carriers) has been investigated. The influence of the group, i.e. –OH, – OMe attached type to the calix[4]-crown-6 molecule on the selectivity and efficiency of Zn(II), Cd(II), and Pb(II) transport through polymer inclusion membranes is studied. The removal of metal ions by transport through PIM’s from acid nitrate aqueous solutions is presented. The selectivity coefficients of Pb/Zn and Cd/Zn decrease with acid concentration increase in receiving phase. On the other hand, the initial fluxes of investigated ions decrease using the same membrane for the second and third time.

PL

Zbadano selektywność procesu wydzielania jonów cynku(II), kadmu(II) i ołowiu(II) z wodnych roztworów azotanowych zawierających równomolową mieszaninę tych trzech metali (cMe= 0,01 M) w procesie transportu przez polimerowe membrany inkluzyjne (PIM) przy użyciu w roli przenośników jonów pochodnych kaliks[4]-korony-6. Membrany typu PIM syntezowano z trójoctanu celulozy (nośnik), eteru o-nitrofenylopentylowego (pastyfikator) i pochodnych kaliks[4]-korony-6 (przenośnik jonów); stężenie przenośnika jonów w przeliczeniu na plastyfikator wynosiło 0,1 M. Współczynniki separacji Pb/Cd i Pb/Zn przez PIM przy użyciu kalixkorony 2 były nieznacznie wyższe niż przy użyciu kalixarenu 1. Współczynniki separacji Pb(II)/Cd(II) i Pb(II)/Zn(II) wynosiły odpowiednio 2,8;9,9 i 3,1; 12,7 dla 1 i 2, natomiast współczynniki separacji Cd(II)/Zn(II) wynosiły odpowiednio 3,5 i 4,1. Wykazano, że początkowe wartości strumienia transportu badanych jonów maleją ze wzrostem stężenia kwasu azotowego w fazie odbierającej. Maleją również wartości współczynników selektywności Pb(II)/Cd(II) i Pb(II)/Zn(II). Ponadto w pracy zaprezentowano wyniki wydzielania jonów badanych metali przy kilkakrotnym użyciu tej samej membrany. Badania pokazały, że wartości strumienia transportu badanych jonów metali przy dwukrotnym użyciu polimerowej membrany były porównywalne. Natomiast praca membrany przez 192 h i 288 h, powoduje zmniejszenie efektywności transportu jonów przez membranę.

9

N-(diethylthiophosphoryl)-aza[18]crown-6: synthesis and ability of solvent extraction toward lead(II), zinc(II) and cadmium(II) metal cations

Kozlowska J., Miroshnichenko S.

Ars Separatoria Acta

|

2012/2013

|

No. 9/10

7--14

EN

This work presents the synthesis of a strongly hydrophobic, functionalized monaza crown ether, i.e., lariat ether, namely N-(diethylthiophosphoryl)-aza[18]crown-6 and its application as ion extractant in solvent extraction systems. The synthesis of thiophosphorylated aza[18]crown-6 was performed with good yield. Separation systems have been successfully developed to extract Pb(II), Cd(II) and Zn(II) into organic phase, i.e., chloroform with the crown ethers: aza[18]crown-6 and N-(diethylthiophosphoryl)-aza[18] crown-6 as extractants. The selectivity order in both crown ethers was Pb(II) >> Cd(II) > Zn(II). The obtained results suggest that N-(diethylthiophosphoryl)-aza[18]crown-6 can be used for the selective removal of Pb(II) at lower pH values than aza[18]crown-6.