Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sorpcja arsenianów(III) i (V) na polimerze hybrydowym zawierającym tlenki żelaza i manganu otrzymanym przez modyfikację mocno zasadowego anionitu

Jacukowicz-Sobala I., Ociński D., Raczyk J., Kociołek-Balawejder E.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 11

1866-1873

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących syntezy i wykorzystania polimeru hybrydowego, zawierającego tlenki żelaza i manganu, jako adsorbentu arsenianów(III) i (V) zawartych w wodnych roztworach. Sorbent otrzymano przez modyfikację handlowego silnie zasadowego anionitu o strukturze makroporowatej (Amberlite IRA 900Cl, Dow Chemical), w wyniku której trwale umieszczono w strukturze nośnika polimerowego nieorganiczny depozyt. Metodami instrumentalnymi (wyznaczanie izoterm adsorpcji-desorpcji azotu, mikroskopia skaningowa SEM z mikroanalizą rentgenowską EDS) scharakteryzowano budowę i strukturę otrzymanego materiału. W badaniach równowagowych, kinetycznych i kolumnowych wykazano, że produkt charakteryzuje się dużą pojemnością sorpcyjną wobec związków As(III) i As(V) (odpowiednio 40,2 i 86,5 mg As/g) i może być skutecznie stosowany do usuwania arsenu z wód zawierających jony obce, w tym siarczany, w bardzo wysokich stężeniach.

EN

A com. strong-base macroporous anion exchanger was modified with Fe and Mn oxides, characterized by detn. of the sp. surface area and structure (scanning electron microscope, energy dispersive spectrometry) and used for removal of arsenates(III) and (V) from their aq. solns. The hybrid polymer produced showed a high sorption capacity toward As(III) and As(V) (resp. 40.2 and 86.5 mg/g) and was recommended for practical use also in sulfates, chlorides and bicarbonates-contg. natural waters.

2

Poly(styrene-divinylbenzene) copolymers with N-chlorosulfonamide functional groups as oxidants for arsenite ions in aqueous media — redox studies

Kociołek-Balawejder E., Ociński D., Stanisławska E.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 2

101-105

EN

Two macromolecular oxidants that were macroporous styrene/divinylbenzene copolymers containing N-chlorosulfonamide functional groups in the sodium form — RCl/Na (a macromolecular analog of chloramine-T) or in the hydrogen form — RCl/H (there is no analog among low-molecular compounds) were synthesized and used as oxidants of arsenites in dilute aqueous solutions. The reaction course was examined depending on stoichiometric ratios of reagents by special reductometric, potentiometric measurements at different pH values. In weak alkaline medium (pH ~11.5) the RCl/Na copolymer was ineffective as an As(III) oxidant, the reaction proceeded with difficulty, and the redox potential reached a negative value. In weak acidic medium (pH ~3.0) the reaction proceeded efficiently enough, but the flat titration curve indicated the unfavorable kinetics of As(III) oxidation by means of RCl/H (despite the high redox potential in the reaction medium). In neutral medium (pH ~6.5) the reaction proceeded with the highest effectiveness. In this case the titration curve had a characteristic, classic shape, indicating the advantageous kinetics of As(III) oxidation by means of RCl/Na (despite the lower redox potential in the reaction medium).

PL

Zsyntezowano dwa wielkocząsteczkowe utleniacze o strukturze makroporowatej będące kopolimerami styrenu i diwinylobenzenu zawierające grupy funkcyjne N-chlorosulfonamidowe, w formie sodowej — RCl/Na (wielkocząsteczkowy odpowiednik chloraminy-T) lub w formie wodorowej — RCl/H (produkt taki nie ma małocząsteczkowego odpowiednika), po czym wykorzystano je do utleniania arseninów zawartych w rozcieńczonych roztworach wodnych. Badano zależność przebiegu reakcji od stosunku molowego reagentów w różnych warunkach pH, dokonując pomiaru potencjału redoksowego w środowisku reakcyjnym. W środowisku zasadowym (pH ~11,5) kopolimer RCl/Na był nieaktywny jako utleniacz As(III), reakcja przebiegała z trudem, a potencjał redoksowy środowiska reakcyjnego spadł poniżej zera (rys. 1a, krzywa D). W środowisku kwasowym (pH ~3,0) reakcja z udziałem RCl/H przebiegała dość sprawnie, ale płaski kształt krzywej miareczkowania wskazywał na niekorzystną kinetykę reakcji (mimo wysokiego potencjału redoksowego środowiska reakcyjnego) (rys. 1a, krzywe A, B). W środowisku obojętnym (pH ~6,5) reakcja przebiegała najkorzystniej. Krzywa potencjometrycznego miareczkowania miała charakterystyczny, klasyczny kształt, co świadczyło o korzystnej kinetyce reakcji utleniania As(III) za pomocą RCl/Na (mimo niezbyt wysokiego potencjału redoksowego środowiska reakcyjnego) (rys. 1, krzywa C). Interesująca zależność obserwowana w zakresie pH ~2—7 [wzrost szybkości reakcji utleniania As(III) towarzyszący spadkowi potencjału redoksowego] wynikała z bardzo niskiego stopnia dysocjacji cząsteczek kwasu arsenowego(III) w warunkach kwasowych. W efekcie, mimo wysokiego potencjału redoksowego w tych warunkach, proces przebiegał wolno ze względu na obecność w roztworze prawie wyłącznie cząsteczek niezdysocjowanych (rys. 2).

3

Zastosowanie wymieniaczy jonowych do usuwania związków arsenu z wód

Ociński D., Kociołek-Balawejder E.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 4

521-525

4

Polimery hybrydowe zawierające tlenki żelaza w usuwaniu arsenu z wód

Ociński D., Ciechanowska A., Kociołek-Balawejder E.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 4

526-532

5

Zastosowanie polimerów chelatujących do usuwania z wód związków arsenu

Ociński D., Kociołek-Balawejder E.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 1

11-19

PL

Artykuł stanowi przegląd literaturowy dotyczący możliwości wykorzystania polimerów chelatujących zawierających różne grupy funkcyjne, w procesach usuwania z wód związków arsenu(III) i (V), które wykazują dużą toksyczność i są poważnym zagrożeniem ekologicznym w wielu rejonach świata. Przedstawiono mechanizmy wiązania arsenianów i arseninów bezpośrednio przez grupy funkcyjne polimerów, jak również na drodze tzw. wymiany ligandowej. Omówiono wpływ warunków prowadzenia procesu, tj. natężenia przepływu roztworu przez złoże, pH oczyszczanej wody oraz obecności innych jonów na efektywność wiązania związków arsenu. Opisano możliwości regeneracji i wielokrotnego wykorzystania polimerów chelatujących.

EN

A review of the literature on the possibilities of the application of chelating polymers containing various functional groups (Table 1) for the removal of highly toxic and environmentally hazardous arsenic(III) and (V) compounds from water in different parts of the world has been presented. The mechanisms of direct coupling of arsenates and arsenites by the functional groups of the polymers, and also of the so-called ligand exchanging has been discussed (Figs. 1, 2). The influence of factors such as solution flow rate through the polymer bed, water pH value and the presence of other ions on the efficiency of coupling the arsenic compound was evaluated. The possibility of regeneration and multiple use of the chelating polymers was discussed.

6

Utlenianie As(III) do As(V) jako proces wspomagający usuwanie arsenu z wód

Kociołek-Balawejder E., Ociński D.

Przemysł Chemiczny

|

2006

|

T. 85, nr 8-9

1027-1030

PL

Skuteczność większości technologii usuwania arsenu z wód uwarunkowana jest stopniem jego utlenienia. Związki As(III), bardziej toksyczne i występujące w wodach naturalnych w postaci niezdysocjowanej, są znacznie trudniej usuwalne niż związki As(V) obecne w wodzie w postaci jonów. Często zatem konieczne jest wstępne utlenienie As(III) przed właściwym procesem oczyszczania wody. Dokonano przeglądu metod utleniania As(III) do As(V) obejmujących wykorzystanie utleniaczy homogenicznych, heterogenicznych, a także promieniowania UV i UV–Vis. Wspomniano również o utlenianiu biologicznym jako alternatywie dla technik tradycyjnych.

EN

A review with 41 refs. covering homo and heterogeneous oxidn. of As(III), Mn and Fe oxides as concomitants, photochem. and biol. oxidn. of As(III).

7

Przegląd metod usuwania arsenu z wód

Kociołek-Balawejder E., Ociński D.

Przemysł Chemiczny

|

2006

|

T. 85, nr 1

19-26

PL

Arsen jest pierwiastkiem o dużej toksyczności. W 1987 r. nieorganiczne związki arsenu wpisano na listę związków kancerogennych. Ostatnio, zgodnie z zaleceniem WHO, w większości krajów rozwiniętych zmniejszono dopuszczalne stężenie arsenu w wodzie przeznaczonej do spożycia z 50 do 10 µg/dm3. W ujęciach wody w wielu rejonach świata poziom ten jest przekroczony, niekiedy znacznie. Przyczyniło się to do intensyfikacji badań nad wyodrębnianiem arsenu z wody. W pracy dokonano przeglądu metod obejmujących procesy strąceniowe, adsorpcyjne, jonitowe i membranowe.

EN

A review with 77 refs. covering coagulation and microfiltration, softening of water, removal of iron and manganese, adsorption on alumina, iron oxide- or MnO2-coated sand, granulated ferric hydroxide, zero-valent iron, hybride and other ion exchangers, activated carbon, and membrane processes. WHO (1993) recommends 10 µg As/l. as the max. contaminant level in drinking water.

8

Arsen w technice i środowisku

Kociołek-Balawejder E., Ociński D.

Wiadomości Chemiczne

|

2005

|

[Z] 59, 3-4

353--386

EN

The arsenic is an element which comes in the twentieth place in respect of its dissemination in the earth's crust and fourteenth in seawater. Average concentrations of arsenic in the earth's crust are reported to be 1,5 - 6 mg/kg. In the geosphere arsenic occurs connected especially with sulfide minerals. As a chalcophylic element it is commonly present in sulfide ores of other metals, mainly pyrites, chalcopyrites, galenite and zincblende. Arsenic is a constituent of more than 200 minerals. Sources of arsenic in the environment are natural and anthropogenic in essence. More than several dozens tons of arsenic are released annually to the terrestrial and aquatic environment and to the atmosphere. Natural sources of arsenic include volcanic activity, weathering, soil erosion, forest and grass fires and biological activity. Anthropogenic sources are mainly smelting of non-ferrous metal ores and burning of fossil fuel in household and power plants. Anthropogenic sources also include the production and application of arsenic compounds. From ages they were used in medicine, metallurgy and dye-production. In the last few hundred years arsenic compounds were also used in agriculture, wood-preservation, warfare production and semiconductor industry. In XVIII and XIX centuries the essential usage of arsenic was medicine. Until the discovery of antibiotics arsenotherapy was applicable in the treatment of a majority of diseases . In the XX century the most important applications arsenic compounds have found in agriculture and wood-preservation. In the first half of that century about 90% of the arsenic produced was used to manufacture a variety of pesticides, herbicides and fungicides. The utilization of arsenic compounds was systematically limited along with increasing of the ecological consciousness. Nowadays the use of arsenic in medicine and agricultural is declining. The most of the produced arsenic is used to manufacture Chromated Copper Arsenate (CCA) a wood preservative which is going to be replaced by alternative preservatives in the near futur. Small amounts of arsenic are utilized in the semiconductor industry, metallurgy and in the manufacturing of glass. Most of the arsenic is produced in form of arsenic trioxide, which is a by-product during the smelter of nonferrous ores. Arsenic compounds are mobile in environment and occur in natural waters, soils and in the air. Arsenic is mainly transported by water among environmental media and it is undergoing chemical and physical transformations (oxidation/reduction, metylation/demetylation, adsorption/desorption). In natural environment arsenic occurs mainly as inorganic species: arsenate and arsenite. In these chemical compounds certain bacteria can replace hydroxyl groups by methyl groups forming methyl derivatives, mainly monomethyl arsonic acid (MMAA) and dimethyl arsenic acid (DMAA). Methylated arsenic species can be transformed by bacteria, fungi and yeasts under anaerobic conditions to volatile forms of arsenic: monomethylarsine (MMA), dimethylarsine (DMA), trimethylarsine (TMA) and arsine (AsH3). In the air arsenic exists mainly adsorbed on particle matter in the form of arsenic trioxide, arsenate and arsenite. Arsenic compounds are toxic for humans and animals. The toxicity depends mainly on the chemical forms and oxidation states of arsenic, the most toxic are inorganic arsenites. Ingestion of a large dose of inorganic arsenicals can lead to death. A long-term exposure to arsenic increases risks of cancer in skin, lungs, bladder and kidney. Inorganic arsenicals have been classified as Group I carcinogens. This review represents a comprehensive knowledge about the present and old applications of arsenic, the anthropogenic sources of this element, the circulation of arsenic in the environment and its impact on human health.