Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Iron-containing phases in metallurgical and coke dusts as well as in bog iron ore

Szumiata T., Rachwał M., Magiera T., Brzózka K., Gzik-Szumiata M., Gawroński M., Górka B., Kyzioł-Komosińska J.

Nukleonika

|

2017

|

Vol. 62, No. 2

187--195

EN

Several samples of dusts from steel and coke plants (collected mostly with electro filters) were subjected to the investigation of content of mineral phases in their particles. Additionally, sample of bog iron ore and metallurgical slurry was studied. Next, the magnetic susceptibility of all the samples was determined, and investigations of iron-containing phases were performed using transmission Mössbauer spectrometry. The values of mass-specific magnetic susceptibility  varied in a wide range: from 59 to above 7000 × 10−8 m3kg−1. The low values are determined for bog iron ore, metallurgical slurry, and coke dusts. The extremely high  was obtained for metallurgical dusts. The Mössbauer spectra and X-ray diffraction patterns point to the presence of the following phases containing iron: hematite and oxidized magnetite (in coke and metallurgical dusts as well as metallurgical slurry), traces of magnetite fi ne grains fraction (in metallurgical dusts), amorphous glassy silicates with paramagnetic Fe3+ and Fe2+ ions, traces of pyrrhotite (in coke dusts), α-Fe and nonstoichiometric wüstite (in metallurgical slurry), as well as ferrihydrite nanoparticles (in bog iron ore). For individual samples of metallurgical dusts, the relative contributions of Fe2+/3+ ions in octahedral B sites and Fe2+ ions in tetrahedral A sites in magnetite spinel structure differs considerably.

2

Inorganic nanomaterials in the aquatic environment : behavior, toxicity, and interaction with environmental elements

Krzyżewska I., Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska C., Czupioł J., Antoszczyszyn-Szpicka P.

Archives of Environmental Protection

|

2016

|

Vol. 42, no. 1

87--101

EN

The aim of this paper is to present characteristics, toxicity and environmental behavior of nanoparticles (NPs) (silver, copper, gold, zinc oxide, titanium dioxide, iron oxide) that most frequently occur in consumer products. In addition, NPs are addressed as the new aquatic environmental pollutant of the 21st century. NPs are adsorbed onto particles in the aquatic systems (clay minerals, fulvic and humic acids), or they can adsorb environmental pollutants (heavy metal ions, organic compounds). Nanosilver (nAg) is released from consumer products into the aquatic environment. It can threaten aquatic organisms with high toxicity. Interestingly, copper nanoparticles (Cu-NPs) demonstrate higher toxicity to bacteria and aquatic microorganisms than those of nanosilver nAg. Their small size and reactivity can cause penetration into the tissues and interfere with the metabolic systems of living organisms and bacterial biogeochemical cycles. The behavior of NPs is not fully recognized. Nevertheless, it is known that NPs can agglomerate, bind with ions (chlorides, sulphates, phosphates) or organic compounds. They can also be bound or immobilized by slurry. The NPs behavior depends on process conditions, i.e. pH, ionic strength, temperature and presence of other chemical compounds. It is unknown how NPs behave in the aquatic environment. Therefore, the research on this problem should be carried out under different process conditions. As for the toxicity, it is important to understand where the differences in the research results come from. As NPs have an impact on not only aquatic organisms but also human health and life, it is necessary to recognize their toxic doses and know standards/regulations that determine the permissible concentrations of NPs in the environment.

PL

Celem pracy jest charakterystyka, toksyczność oraz zachowanie w środowisku nanomateriałów (takich jak srebro, miedź, złoto, tlenek cynku, dwutlenek tytanu, tlenki żelaza), które występują najczęściej w produktach konsumenckich. Dodatkowo, nanomateriały określane są jako nowe zanieczyszczenia środowiska wodnego XXI wieku. Z jednej strony mogą być adsorbowane przez elementy środowiska wodnego (tj.minerały ilaste,kwasy-fulwowe i huminowe), z drugiej zaś to one stają się centrami adsorpcyjnymi zanieczyszczeń środowiskowych (tj. jony metali ciężkich, związki organiczne). Najbardziej rozpowszechnione nanosrebro jest uwalniane z produktów dostępnych na rynku do środowiska wodnego, co powoduje zagrożenie dla organizmów wodnych z powodu wysokiej toksyczności srebra. Nanomiedź natomiast jest uważana za jeden z najsilniejszych środków antybakteryjnych i przeciwgrzybicznych, nawet w porównaniu do nanosrebra. Nanocząstki charakteryzują się niewielkimi rozmiarami co pozwala im na wnikanie do żywych komórek, a także wysoką reaktywnością dzięki czemu mogą zakłócać metabolizm komórek oraz cykle geochemiczne bakterii. Nanomateriały ulegają aglomeracji, wiążą się zarówno z jonami jak i związkami organicznymi, mogą również zostać zatrzymane na powierzchni osadów a ich interakcje uzależnione są od warunków środowiska (pH, siła jonowa, temperatura, oraz obecność innych związków chemicznych). Niestety ich zachowanie w środowisku nie jest do końca poznane. Dlatego konieczne są badania nad zachowaniem się nanomateriałów w środowisku wodnym, ich toksyczności i interakcji z elementami środowiska wodnego. Zagrażając organizmom wodnym mogą one również negatywnie wpływać na zdrowie i życie ludzkie. Zasadne wydaje się zatem poznanie regulacji i praw które pozwolą na określenie dopuszczalnych stężeń nanocząstek w środowisku.

3

Sorption of Acid Green 16 from Aqueous Solution onto Low-moor Peat and Smectite Clay Co-occurring in Lignite of Belchatow Mine Field

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska C., Pająk M., Czupioł J., Dzieniszewska A., Krzyżewska I.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

165--187

PL

Celem badań było wyznaczenie pojemności sorpcyjnej iłu smektytowego i torfu niskiego towarzyszących pokładom złóż węgli brunatnych w stosunku do barwnika Acid Green 16 (AG–16) oraz określenie mechanizmu jego wiązania. Wyniki wskazały, że badany torf niski był skutecznym sorbentem barwnika AG-16 w całym zakresie stężeń początkowych (1–1000 mg/dm3), natomiast ił smektytowy – jedynie z zakresie stężeń wysokich (> 250 mg/dm3). W wyniku aktywacji termicznej iłu nastąpił wzrost jego pojemności sorpcyjnej w stosunku do badanego barwnika. Proces sorpcji barwnika przebiegał przy ujemnie naładowanej powierzchni sorbentów i wskazywał, że jednym z mechanizmów wiązania barwnika AG–16 były oddziaływania elektrostatyczne. Ponadto barwnik ten był wiązany przez torf również w wyniku wymiany jonowej z jonami Ca2+ występującymi w jego kompleksie sorpcyjnym. Stwierdzono, że sorpcję barwnika AG-16 na iłach najlepiej opisuje izoterma Freundlicha i Dubinina-Raduszkiewicza, a na torfie – wszystkie 3 izotermy. Sorpcja barwnika na iłach miała charakter fizyczny a na torfie była to chemisorpcja. Proces sorpcji przebiegał według równania pseudo-drugiego rzędu. Istotną rolę dyfuzji wewnątrz cząsteczkowej stwierdzono jedynie dla sorpcji barwnika na cząstkach iłu naturalnego i modyfikowanego.

4

Zdolności sorpcyjne węgla brunatnego w stosunku do wybranych barwników kwasowych

Kyzioł-Komosińska J., Dzieniszewska A., Krzyżewska I.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 5

657-661

PL

Przedstawiono właściwości sorpcyjne węgla brunatnego pochodzącego z KWB Bełchatów w stosunku do wybranych barwników kwasowych (Acid Red 18, Acid Black 1, Acid Blue 9 oraz Acid Green 16) w roztworach wodnych. Wyznaczona w statycznych warunkach kontaktu faza stała-roztwór maksymalna pojemność sorpcyjna węgla w stosunku do wybranych barwników kwasowych mieściła się w zakresie 3,80-22,7 g/kg i rosła w szeregu AR-182). W wiązaniu barwników AR-18, AB-9 i ABk-1 odgrywała rolę adsorpcja jonowymienna (E>8 kJ/mol), przy czym jej udział w wiązaniu barwników był największy dla AR-18.

EN

Four acid dyes were adsorbed on lignite (porosity 0.6335) from aq. solns. at initial concns. 1-1000 mg/L under static conditions. The lignite was an efficient sorbent (capacity 3.8-22.7 g/kg). The process was successfully described by Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherm equations.

5

Adsorption of anionic dyes onto natural, thermally and chemically modified smectite clays

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska Cz., Pająk M., Krzyżewska I., Dzieniszewska A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 4

33--40

EN

The aim of this study was to determine the adsorption capacity of the smectite clays (from the overburden of the lignite deposit in Belchatow) for two anionic dyes, i.e. Reactive Blue 81 (RB-81) and Direct Blue 74 (DB-74). Additionally, the infl uence of the thermal and chemical (acid and alkali) clay modifi cations on the amount of bonded dyes was investigated. The adsorption capacity of the clay (natural and modifi ed) was different for studiem dyes and depended on the initial concentration and modifi cation type. All the modifi ed clays adsorbed the dyes AT pH>pHPZC as the negatively charged surfaces of their particles (in accordance with the formula: AOH ↔ AO– +H+) prevented the formation of electrostatic bonds between the anionic dyes and the clay surface. The dyes were mainly bound with the hydrogen bonds forming between the donor groups in the dyes and the acceptor groups (–SiO and –Al2OH) in the clays. The coeffi cients in the adsorption isotherms were estimated with the linear and non-linear regression. The linear regression method was found that the Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherms described the dye sorption much better than the Langmuir model. On the other hand, all three models described well the experimental data in the non-linear regression method. Furthermore, the 1/n value (<1) obtained from the Freundlich equation for all the dye-sorbent systems indicated the favorable sorption.

6

Removal of Cr(III) ions from water and wastewater by sorption onto peats and clays occurring in an overburden of lignite beds in central Poland

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska Cz., Dzieniszewska A., Pająk M., Krzyżewska I.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 1

5--22

EN

Sorption capacities of low-moor peats and Neogene clays from the overburden of lignite beds in Central Poland for Cr(III) ions as chloride and metalorganic complex ions have been investigated. The binding mechanisms and sorption parameters were determined based on the Freundlich and Langmuir nonlinear sorption isotherms. The sorption capacities of studied materials for Cr(III) ions depended on their properties (porosity, average pore diameters, specific surface area and content of Fe hydroxyoxides) as well as charge of Cr(III) ions, functional groups and their diagonal lengths. Cr(III) ions from chlorides were bound onto sorbents via Coulomb attraction and by Fe hydroxy-oxides. However the complex Cr(III) ions were bound to the sorbent surface via hydrogen bonds between the dye -OH groups and =O of the sorbent functional groups. The equation parameters of sorption isotherms indicate cooperative heterogeneous adsorption at low Cr(III) concentrations and chemisorption at high Cr(III) concentrations

7

Compost as biosorbent for removal of acid dyes from the wastewater generated by the textile industry

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska Cz., Dzieniszewska A., Pająk M.

Archives of Environmental Protection

|

2011

|

Vol. 37, no. 4

3-14

EN

The compost derived from cellulosic material coming from the Public Utility Company in Zabrze (Poland) was investigated for its capability for adsorbing acid dyes from aqueous solution at various concentrations of the dyes and the compost dosages. Four acid dyes were investigated: Acid Red 18 (AR-18), Acid Blue 9 (AB-9), Acid Green 16 (AG-16) and Acid Black 1 (ABk-1). The adsorption isotherms were determined by comparing the experimental data with the isotherm models (Freundlich, Langmuir and Dubinin–Radushkevich models). The sorption capacity of the compost depended on the initial concentrations of dyes in the solution, compost dosage, and on the structure of dyes. The maximum sorption capacities of the compost for adsorbing particular dyes may be ordered as follows: ABk-1 > AG-16 > AB-9 > AR-18. The amounts of bound and the percentages of removed acid dyes from effluent depended on the adsorbent dosage. The growth of the dye removal percentages with growing adsorbent mass may be attributed to the growth of the adsorbent uptake surface with growth of the adsorbent mass. The dyes were bound onto the surface of compost through the electrostatic interaction between the surface (negatively charged at pH > pHPZC) and the dye cations (AG-16), and/or through the hydrogen bond between the functional groups of the humic matter in compost (–OH, –COOH) and the functional surface groups of AR-18, AB-9 and ABk-1 dyes (–OH, –NH2). At the experiment conditions, the Freundlich and Dubinin-Raduskevich adsorption isotherm models fitted the equilibrium data very well (much better than the Langmuir one). The values of 1/n in the Freundlich equation and E in the Dubinin-Raduskevich one indicate the favourable adsorption. The studied compost may be used as a low-cost sorbent for the removal of acid dyes from wastewater released by textile industries. However, elevated values of chemical oxygen demand (COD) in the final solutions may enhance the solubility of humic compounds.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań sorpcji wybranych barwników kwasowych: Acid Red 18 (AR-18), Acid Blue 9 (AB-9), Acid Green 16 (AG-16) i Acid Black 1 (ABk-1) na kompoście wytwarzanym w Miejskim Zakładzie Gospodarki Komunalnej. Określono wpływ zarówno stężenia barwników w roztworze, jak i masy kompostu na pojemność sorpcyjną badanego kompostu. Badania przeprowadzono w statycznych warunkach kontaktu faza stała roztwór (metoda batch) dla stężeń barwników 1–1000 mg.L-1. Badany kompost wykazywał wysoką pojemność sorpcyjną w stosunku do barwników kwasowych. Pojemność sorpcyjna badanego kompostu w stosunku do barwników zmieniała się w szeregu: ABk-1 > AG-16 > AB-9 > AR-18. Zdolność ich usuwania zależała od stężenia zawiesiny kompostu w roztworze i od stężenia barwników. Najwyższą skuteczność usuwania barwników stwierdzono dla stężenia zawiesiny 50 g.L-1 i stężenia barwników w roztworze 1–50 mg.L-1. Stwierdzono, że barwniki kwasowe były wiązane na powierzchni cząstek kompostu w wyniku oddziaływań elektrostatycznych między ujemnie naładowaną powierzchnią kompostu a kationami barwnika (AG-16) i/ lub poprzez wiązania wodorowe wytworzone między grupami funkcyjnymi kwasów humusowych obecnych w kompoście (–OH, –COOH) i grupami funkcyjnymi barwników (–OH, –NH2). Wyniki badań doświadczalnych najlepiej opisywały równania izoterm Freundlicha i Dubinina-Raduskevicha a oszacowane parametry w równaniach wskazywały na adsorpcję. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że badany kompost może być brany pod uwagę jako skuteczny i ekonomiczny sorbent barwników kwasowych, jednak nie należy zapominać o wzroście wartości ChZT w oczyszczanych ściekach w wyniku rozpuszczania kwasów huminowych obecnych w kompoście.

8

Removal of direct dyes from wastewater by sorption onto smectite-clay

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska Cz., Pająk M., Jarzyna M.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 3

3-14

EN

Dyes and pigments are important organic pollutants of the water environment. Dyes may be removed from wastewater by using one of the most efficient methods for wastewater treatment-adsorption onto porous (natural and waste) minerals or organogenic substances. Feasibility of using smectite-clay, co-occurring in brown coal deposits, for removal of direct dyes was investigated. The Freundlich linear regression model was better in modeling of sorption direct dyes onto smectite-clay; it yielded better fit of the theoretical isotherm to the experimental data. The electrostatic interactions and hydrogen bonds were shown to play the most important role in adsorption of direct dyes onto smectite-clay.

PL

Barwniki i pigmenty stanowią ważną grupę zanieczyszczeń organicznych środowiska wodnego. Jedną ze skutecznych metod usuwania barwników z wód i ścieków jest ich adsorpcja na porowatych substancjach zarówno naturalnych, jak i odpadowych. Przeprowadzono badania nad możliwością wykorzystania iłów smektytowych towarzyszących pokładom złóż węgli brunatnych do usuwania barwników bezpośrednich. Przy oszacowywaniu parametrów sorpcji tych barwników na cząstkach iłu smektytowego lepsze dopasowanie izotermy teoretycznej do danych doświadczalnych uzyskano wykorzystując model regresji liniowe Freundlicha. Uzyskane wyniki badań pokazują, że największą rolę w wiązaniu barwników bezpośrednich przez ił smektytowy odgrywały oddziaływania elektrostatyczne oraz wiązania wodorowe.

9

Analiza regresji izoterm sorpcji jonów miedzi i kadmu na iłach smektytowych

Kyzioł-Komosińska J., Pająk M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/2

309-316

PL

Przeprowadzono badania sorpcji jonów Cd(II) i Cu(II) na cząstkach iłu smektytowego. Do interpretacji wyników zastosowano izotermę Langmuira i Freundlicha. Parametry w równaniach oszacowano stosując metodę regresji liniowej i nieliniowej oraz metodę regresji liniowej dla dwóch zakresów stężeń początkowych jonów metali w roztworze. Najlepsze wyniki osiągnięto stosując metodę regresji nieliniowej lub metodę regresji liniowej dla dwóch zakresów stężeń początkowych jonów metali.

EN

The sorption of Cd(II) and Cu(II) ions onto smectite clays was studied. Equilibrium isotherms were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherms. A comparison between a linear and non-linear method of estimating the isotherm parameters was made. The results show that the non-linear and linear methods in two ranges of initial metal concentrations could be the best way to obtain the parameters.

10

Właściwości sorpcyjne iłów neogeńskich i możliwości ich wykorzystania do usuwania jonów metali ciężkich ze ścieków

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska C., Kocela A.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

501-505

11

Adsorption of cadmium(II) ions from industrial wastewater by low moor peat occurring in the overburden of brown coal deposits

Kyzioł-Komosińska J., Twardowska I., Kocela A.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

Vol. 34, no. 2

83-94

EN

The adsorption of cadmium(II) ions by low moor Alder Peat occurring in the overburden of brown coal deposits in Bełchatów Brown Coal Mine was investigated under dynamic conditions Cadmium(ll) ions were applied to the column in aqueous solutions containing either cadmium sulfate or cadmium chloride. Solutions were also prepared containing cadmium ions alone or in combination with zinc(ll) and copper(ll) ions. The peat used as the adsorbent in this study had a high capacity for adsorbing the ions tested. The cadmium adsorbing capacity of the peat was significantly affected by pH, the anions present in the solution, and other cations present in the solution. The cadmium adsorbing capacity of the peat was significantly lower in the presence of other metal cations such as zinc(ll) and copper(II), because these cations efleetively compete with cadmium ions for binding sites on the peat. Peat can be recommended for purification processes designed to remove cadmium ions. Because cadmium ions are predominantly loosely bound to the peat, they are easily extracted. This means that the cadmium adsorbing capacity of the peat is regenerated so that it can be used in further purification cycles.

PL

Wyznaczono pojemność sorpcyjną dla torfu olesowego występującego w nadkładach złoża węgla brunatnego w Bełchatowie w stosunku do jonów Cd(ll). Badania przeprowadzono w dynamicznych warunkach kontaktu faza stalą - roztwór. W badaniach wykorzystano zarówno wzorcowe roztwory chlorków i siarczanów jak i kwaśne ścieki polimetaliczne z zakładu galwanizerskiego. Ponadto określono podatność na ługowanie zasorbowa-nych jonów Cd(II). Stwierdzono znaczny wpływ pH, rodzaju anionu i kationów wspólwystępujących na ilość wiązanych jonów Cd(II). Wiązanie jonów Cd(ll) na pozycjach wymiennych kompleksu sorpcyjnego wpływa na ich wysoką podatność do uwalniania i pozwala na kilkukrotne użycie sorbentu w cyklu sorpcja - desorpcja. Przeprowadzone badania pokazują, że torfy występujące w nadkładzie złóż węgli brunatnych charakteryzują się wysoką skutecznością usuwania jonów Cd(II) z roztworów, co pozwala na wykorzystanie ich jako efektywnych sorbentów w oczyszczaniu wód i ścieków.

12

Wpływ zawartości węgla w wybranych biolitach na ich zdolności wiązania jonów Cd(II), Zn(II), Ni(II), Cu(II) i Cr(III)

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska C.

Przemysł Chemiczny

|

2007

|

T. 86, nr 10

983-984