Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Analysis of major urinary aminothiols by high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection

100%

Kuśmierek K. , Bald E.

|

tom Vol. 21, no. 3

411--420

EN

High-performance liquid chromatography has been used for measurement of the concentrations of total cysteine and cysteinylglycine in human urine. The method involved conversion of disulfides to their reduced counterparts by use of tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride, derivatization with 1-benzyl-2-chloropyridinium bromide, and ion-pairing reversed-phase high-performance liquid chromatographic separation with ultraviolet detection at 315 nm. The linearity of the method was validated in the ranges 50–300 and 5–50 µmol L -1 urine for cysteine and cysteinylglycine, respectively; regression coefficients were better than 0.999. The detection and quantitation limits were 0.2 and 0.5 µmol L -1, respectively, for both analytes. Intra-assay and inter-assay imprecision were below 6.0%, and accuracy was 98.95–100.80%. The method was applied to urine samples donated by apparently healthy volunteers.

2

Wpływ chemii powierzchni węgli aktywnych na adsorpcję kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego

100%

Kuśmierek K. , Świątkowski A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

tom T. 19, nr 2

255--263

EN

The aim of this study was to investigate the effect of surface chemistry of the activated carbons on the adsorption of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). The 2,4-D was adsorbed on non-modified Norit R3-ex activated carbon (AC-NM) as well as on activated carbons modified by oxidation with concentrated nitric acid (AC-HNO3) and by heat treatment in ammonia at 900°C (AC-NH3). Adsorption isotherms of the 2,4-D on the activated carbons were analyzed using the Freundlich, Langmuir and Langmuir-Freundlich models. The Langmuir equation was slightly better fitted to the experimental data with the correlation coefficients better than 0.99. The values of the Langmuir maximum adsorption capacity (qm) were 2.945, 2.740 and 3.297 mmol/g for the AC-NM, AC-HNO3 and AC-NH3 activated carbons, respectively. The adsorption capacity of the activated carbons increased in the order: AC-HNO3 < AC-NM < AC-NH3. The best adsorbent was activated carbon with basic properties, while the worst adsorption properties were observed for the activated carbon with acidic properties. The acid treatment of activated carbon produced a large number of oxygen-containing functional groups on the carbon surface as it increases its acidic property and, in consequence, reduces the adsorption of the 2,4-D. The treatment of activated carbon with ammonia at high temperature leads to the formation of nitrogen-containing groups. The basic properties of the carbon surface enhance the interaction between activated carbon and acid molecules (dipole-dipole, H-bonding, covalent bonding) causing the increased adsorption of the 2,4-D from water. The effect of pH on the adsorption of 2,4-D onto activated carbons was also studied. The adsorption of the 2,4-D was almost constant at the pH range of 2.0-2.6 and decreased with the further increasing in the pH. The solution pH determines the adsorbent charge and the protonation or dissociation of the adsorbate. The pKa of 2,4-D is 2.8, and at a pH greater than the pKa value, the herbicide existed predominantly in anionic forms. As the pH increased, the degree of dissociation of 2,4-D increased, thereby making it more negatively charged. The values of the point of zero charge (pHPZC) were 6.10, 3.35 and 7.85 for the AC-NM, AC-HNO3 and AC-NH3 activated carbons, respectively. At pH of less than the pHPZC, the surface of the carbon had a net positive charge; at a pH greater than pHPZC, the surface had a net negative charge. The large reduction in the 2,4-dichlorophenoxyacetic acid adsorption at highly basic conditions can be attributed to the electrostatic repulsion between the negatively charged activated carbons and the dissociated 2,4-D molecules. The experimental results demonstrate that the surface chemistry of the activated carbons affects significantly the adsorption of the 2,4-D and should be taken into account when choosing an adsorbent for the removal of the herbicide from water.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu chemii powierzchni węgli aktywnych na adsorpcję kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego (2,4-D) z wody. Adsorpcję prowadzono na węglu Norit R3-ex o niemodyfikowanej powierzchni (AC-NM), na węglu utlenionym stężonym kwasem azotowym(V) (AC-HNO₃) oraz węglu wygrzewanym w amoniaku w temperaturze 900°C (AC-NH₃). Do opisu adsorpcji zastosowano równania Freundlicha, Langmuira i Langmuira-Freundlicha. Pojemność adsorpcyjna badanych węgli wzrastała w kolejności AC-HNO₃<3. Najlepszym adsorbentem okazał się węgiel aktywny o zasadowym charakterze (AC-NH₃), najgorsze właściwości adsorpcyjne zaobserwowano dla węgla aktywnego o kwaśnych właściwościach (AC-HNO₃). Zbadano również wpływ pH na adsorpcję 2,4-D z wody. Adsorpcja zmniejszała się wraz ze wzrostem pH roztworu, spadek ten był skorelowany z właściwościami kwasowo-zasadowymi powierzchni adsorbentów. Wyniki pokazały, że chemia powierzchni węgli aktywnych jest ważnym czynnikiem wpływającym na adsorpcję 2,4-D z wody i powinna być brana pod uwagę przy wyborze adsorbentu do usuwania herbicydu z wody w celu zmaksymalizowania skuteczności procesu oczyszczania.

3

Influence of pH on adsorption kinetics of monochlorophenols from aqueous solutions on granular activated carbon

100%

Kuśmierek K. , Świątkowski A.

|

2015

|

tom Vol. 22, nr 1

95--105

EN

Adsorptive removal of 2-, 3- and 4-chlorophenol from aqueous solutions by granular activated carbon was studied. The influence of different experimental parameters like initial concentration, carbon dosage and pH on the adsorption of monochlorophenols were evaluated. The influence of type of acid and base used for water acidification or alkalization was also tested. The results indicate that acidic pH is favorable for the adsorption of chlorophenols; however the type of acid or alkali used for the change of pH has a little influence and did not significantly affect the adsorption efficiency. The pH played an important role in the adsorption kinetics of chlorophenols at pH values above the pKa values of the compounds, while little influence on adsorption rate was observed if pH was decreased below the pKa values.

PL

Zbadano absorpcję 2-, 3- i 4-chlorofenolu z wody na granulowanym węglu aktywnym. Sprawdzono wpływ różnych parametrów na adsorpcję, takich jak stężenie początkowe adsorbatów, ilość węgla aktywnego czy pH roztworu, jak również wpływ rodzaju kwasu i zasady użytych do zakwaszenia lub alkalizacji środowiska. Uzyskane rezultaty pokazują, że adsorpcja chlorofenoli zachodzi o wiele lepiej w kwaśnym środowisku, natomiast rodzaj zastosowanego kwasu lub zasady do zmiany pH nie wpływa znacząco na efektywność adsorpcji. pH odgrywa natomiast istotną rolę w przypadku kinetyki adsorpcji chlorofenoli na węglu aktywnym zwłaszcza w pH powyżej wartości ich pKa, natomiast w środowisku o pH poniżej wartości pKa chlorofenoli wpływ ten jest znikomy.

4

Wpływ liczby atomów chloru w cząsteczkach kwasów chlorofenoksyoctowych na ich adsorpcję z roztworów wodnych na węglu aktywnym

100%

Kuśmierek K. , Świątkowski A.

|

tom Vol. 35, nr 1

47--50

EN

Three phenoxyacetic acids of various number of chlorine atoms in the molecule (PA, 4-CPA, 2,4-D) were selected to adsorption experiments. Adsorption of these compounds from aqueous solutions has been studied using commercial activated carbon F300 (Chemviron). The kinetic data were examined with the pseudo-first-order and pseudo-second-order models, and were found to follow closely the pseudo-second-order kinetic model. With increase in the initial solution concentration rate constants k2 diminish for each adsorbate and with increase in the number of Cl atoms in phenoxyacetic acid molecule rate constants k2 decrease for each initial solution concentration. Adsorption equilibrium data were analyzed and were fitted well using Freundlich isotherm in the studied concentration range. With increase in the number of Cl atoms in phenoxyacetic acid molecules the Freundlich equation constants KF and n decrease. Presence of electrolyte (Na2SO4) in aqueous solutions of phenoxyacids enhances their adsorption.

PL

Do badań adsorpcyjnych wybrano trzy kwasy fenoksyoctowe o różnej liczbie atomów chloru w cząsteczce (PA, 4-CPA, 2,4-D). Adsorpcję tych związków z roztworów wodnych badano stosując handlowy węgiel aktywny F-300 (Chemviron). Dane kinetyczne analizowano z użyciem modeli pseudo-pierwszego i pseudo-drugiego rzędu i stwierdzono, że dobrze spełniają kinetyczny model pseudo-drugiego rzędu. Wraz ze wzrostem początkowego stężenia roztworu wartości stałej szybkości k2 zmniejszały się w przypadku każdego adsorbatu. Także wraz ze wzrostem liczby atomów chloru w cząsteczce kwasu fenoksyoctowego zmniejszały się wartości stałej szybkości k2 przy każdym stężeniu początkowym adsorbatu. Analizowano także dane adsorpcji w funkcji równowagowego stężenia roztworu. Stwierdzono, że w zakresie stosowanych stężeń, adsorpcja była dobrze opisywana przy użyciu izotermy Freundlicha. Wraz ze wzrostem liczby atomów chloru w cząsteczce kwasu fenoksyoctowego wartości stałych równania Freundlicha (KF i n) malały. Stwierdzono też, obecność elektrolitu (Na2SO4) w roztworach fenoksykwasów powodowała wzrost ich adsorpcji.

5

Adsorpcja 2,4,6-trichlorofenolu na węglu aktywnym z roztworów wodno-metanolowych

80%

Dąbek L. , Kuśmierek K. , Świątkowski A.

|

tom T. 16, nr 3

313--321

PL

W pracy zbadano adsorpcję 2,4,6-trichlorofenolu na węglu aktywnym Norit R3-ex z wody, metanolu oraz roztworów woda/metanol o różnym składzie procentowym. Rozpatrywano zarówno kinetykę procesu, jak i adsorpcję w stanie równowagi. Badania kinetyczne pokazały, że 2,4,6-trichlorofenol adsorbował się szybciej z metanolu niż z wody, równowaga ustalała się odpowiednio po 3 i 5 godzinach. Kinetyka przebiegała zgodnie z modelem pseudo II rzędu, o czym świadczą wyższe wartości współczynników korelacji (> 0,99). Zbadano również adsorpcję w stanie równowagi z wody, metanolu oraz roztworów wodno- -metanolowych, zawierających 25, 50 i 75% rozpuszczalnika organicznego. Izotermy adsorpcji były dobrze opisane równaniem Freundlicha. Wartości stałych Freundlicha KF zmniejszały się wraz ze wzrostem zawartości metanolu w roztworze (od 1,533 dla wody do 0,288 dla czystego metanolu). Pokazuje to, że metanol wpływa negatywnie na adsorpcję 2,4,6-trichlorofenolu na węglu aktywnym. Zwiększenie zawartości rozpuszczalnika organicznego w roztworze powoduje pogorszenie adsorpcji.

EN

Adsorption of chlorophenols on activated carbon is one of the most popular methods for their removal from water. The adsorption process is affected by the adsorbate and adsorbent properties, temperature, and solution properties (e.g. ionic strength, pH). The influence of these parameters on the adsorption of chlorophenols on activated carbon is well documented, but to our knowledge there is no information on the effect of organic solvents. The purpose of this study was to examine the adsorption of the 2,4,6-trichlorophenol on activated carbon Norit R3-ex from water, methanol, and from water/methanol mixtures of different composition (25/75, 50/50 and 75/25%). Both, the kinetics and adsorption equilibria were investigated. The adsorbate concentrations in the solutions were measured by high- -performance liquid chromatography with ultraviolet detection. The kinetic studies were conducted for initial concentration of chlorophenol 0.25 mmol/dm3 from water and methanol. It was observed that 2,4,6-trichlorophenol was adsorbed more rapidly from the methanol than from the water, but nevertheless effective adsorption was much worse (41 vs. 93%). Adsorption equilibrium was achieved after 5 hours for water and after about 3 hours for methanol, respectively. In order to investigate the kinetics of adsorption the constant of adsorption were determined in terms of the pseudo-first-order and pseudo-second-order equations. The results showed that the pseudo-first-order model gives poor fitting with low R2 values, whereas the pseudo-second order model fits the experimental data quite well with correlation coefficients better than 0.99. Adsorption equilibrium data were also analyzed and were fitted well using Freundlich isotherm in the studied concentration range (from 0.05 to 0.5 mmol/dm3). The values of KF determined from the Freundlich plots decreased with increasing amount of methanol in a solution (from 1.533 for water to 0.288 for pure methanol). This suggests that methanol has a negative effect on the adsorption on activated carbon. Increasing of the methanol concentration in the solution results in deterioration of the 2,4,6-trichlorophenol adsorption.

6

Adsorption of Halogenophenols from Aqueous Solutions on Activated Carbon

80%

Kuśmierek K. , Bieniek K. , Dąbek L. , Świątkowski A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

tom Tom 19

355--369

EN

The adsorption of p-substituted halogenophenols – 4-fluorophenol (4-FP), 4-chlorophenol (4-CP) and 4-bromophenol (4-BP) from aqueous solutions on Norit SX2 powdered activated carbon was investigated. The adsorption kinetics, adsorption equilibrium as well as the effect of the solution pH were studied. The kinetic data were evaluated in terms of the pseudo-first order, pseudo-second order and intra-particle diffusion kinetic models. The adsorption kinetics was better represented by the pseudo-second order model. The adsorption rate decreased in the order: 4-FP > 4-CP > 4-BP. To describe the adsorption isotherms, the Freundlich and Langmuir equations were applied. The Langmuir model provides the better correlation of the experimental data with higher R2 values in comparison to the Freundlich equation. The values of the Langmuir maximum adsorption capacity (qm) increased in the order: 4-FP < 4-CP < 4-BP. The results showed that the adsorption of the phenols was strongly pH dependent.

PL

Zbadano adsorpcję para-halogenopochodnych fenolu – 4-fluorofenolu (4-FP), 4-chlorofenolu (4-CP) oraz 4-bromofenolu (4-BP), z roztworów wodnych na pylistym węglu aktywnym Norit SX2. Zbadano kinetykę adsorpcji, adsorpcję w warunkach równowagowych oraz wpływ pH roztworu. Do opisu kinetyki adsorpcji zastosowano równania pseudo 1. rzędu, pseudo 2. rzędu oraz model dyfuzji wewnątrzcząstkowej. Stwierdzono, że kinetyka adsorpcji była najlepiej opisana równaniem pseudo 2. rzędu; najszybciej adsorbował się 4-fluorofenol, a najwolniej 4-bromofenol (4-FP > 4-CP > 4-BP). Do opisu adsorpcji w warunkach równowagowych zastosowano równania Freundlicha i Langmuira. Adsorpcję badanych fenoli najlepiej opisywał model izotermy Langmuira, dla którego uzyskano najwyższe wartości współczynników korelacji R2. Obliczone wartości pojemności adsorpcyjnych qm zwiększały się w kolejności 4-FP < 4-CP < 4-BP. Skuteczność adsorpcji fenoli była silnie zależna od pH roztworu.

7

Zastosowanie grafitowych elektrod pastowych modyfikowanych węglem aktywnym w detekcji 3-chlorofenolu metodą różnicowej woltamperometrii pulsowej

80%

Skrzypczyńska K. , Kuśmierek K. , Świątkowski A.

|

tom T. 96, nr 10

2133--2135

PL

Zbadano wpływ modyfikacji węglowych elektrod pastowych na ich przydatność w detekcji 3-chlorofenolu (3-CP). Modyfikacja polegała na dodaniu do past grafitowych różnych ilości (0-100% mas.) pylistego węgla aktywnego Norit SX2. Porównywano prądy pików na woltamogramach rejestrowanych metodą różnicowej woltamperometrii pulsowej (DPV) w 0,5 mM roztworze 3-CP w 0,1 M Na₂SO₄. Optymalny stosunek zawartości modyfikatora do grafitu wynosił 60%. Granica wykrywalności dla niemodyfikowanej elektrody pastowej wynosiła 0,048 mmol/dm³, zaś dla elektrody o optymalnym składzie (60% dodatku węgla aktywnego) 0,006 mmol/dm³. Modyfikacja elektrody znacząco wpłynęła na poprawę jej zdolności detekcyjnych.

EN

Graphite paste electrodes were modified by addn. of various amts. (up to 100% by mass) of com. powdered activated C and used for detection of m-ClC₆H₄OH in aq. soln. (0.5 mmol/L) in presence of Na₂SO₄ (0.1 mol/L) by differential pulse voltammetry. The detection limit for the paste electrode without activated C was 0.048 mmol/L, while for the electrode with optimum compn. (60% addn. of activated C) was 0.006 mmol/L.

8

Adsorptive removal of pentachlorophenol from aqueous solutions using powdered eggshell

80%

Kuśmierek K. , Idźkiewicz P. , Świątkowski A. , Dąbek L.

|

2017

|

tom Vol. 43, no. 3

10--16

EN

The usefulness of untreated powdered eggshell as low-cost adsorbent for the removal of pentachlorophenol (PCP) from aqueous solutions was investigated. The most important parameters affecting the adsorption process, including the pH and ionic strength, were examined. The adsorption characteristics of PCP onto eggshell were evaluated in terms of kinetic and equilibrium parameters. The kinetic data were studied in terms of the pseudo- -first order, pseudo-second order and intra-particle diffusion kinetic models. The equilibrium data were analyzed using the Langmuir, Freundlich, Sips and Redlich-Peterson isotherm models. The pseudo-second order model best described the adsorption kinetics. Using the Langmuir equation, the monolayer adsorption capacity of eggshell for PCP was found to be 0.127 mg/g. The results showed that PCP can be effectively removed from aqueous solution employing eggshell as a cheap adsorbent.

PL

Dokonano oceny przydatność niemodyfikowanych skorupek jaj jako taniego adsorbentu do usuwania pentachlorofenolu (PCP) z roztworów wodnych. Zbadano najważniejsze parametry mające wpływ na proces adsorpcji, między innymi wpływ pH oraz siły jonowej roztworu. Zbadano zarówno kinetykę adsorpcji PCP jak i adsorpcję równowagową. Do opisu kinetyki zastosowano równania kinetyczne pseudo-pierwszego i pseudo-drugiego rzędu oraz model dyfuzji wewnątrzcząstkowej. Izotermy adsorpcji były analizowane za pomocą równań Langmuira, Freundlicha, Sipsa oraz Redlicha-Petersona. Kinetyka adsorpcji PCP na skorupkach jaj przebiegała zgodnie z modelem pseudo-drugiego rzędu. Maksymalna pojemność adsorpcyjna skorupek jaj w stosunku do PCP, wyznaczona na podstawie równania izotermy Langmuira, wynosiła 0,127 mg/g. Wyniki badań pokazały, że skorupki jaj są interesującym adsorbentem do usuwania pentachlorofenolu z roztworów wodnych.

9

Adsorpcja fenoli z roztworów wodnych na pylistych węglach aktywnych

80%

Dąbek L. , Kuśmierek K. , Świątkowski A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

tom T. 19, nr 2

217--226

EN

The adsorption process by solid adsorbents is one of the most efficient methods for the removal of organic pollutants from water. Adsorption is attractive for its relative flexibility and simplicity of design, low cost, ease of operation and regeneration. Activated carbons are now the most commonly used adsorbents of proven adsorption efficiency for organic compounds due to their physicochemical properties including specific surface area, pore volume, pore size distribution and surface chemistry. For water treatment on a commercial scale granular activated carbon is most commonly used. In this paper the adsorption of phenol (Ph) and 4-cresol (4K) from aqueous solutions on powdered activated carbons (PAC) was studied. As adsorbents, two activated carbons L2S and SX2 with similar physicochemical properties were used. The adsorption was studied in a batch adsorption system, including both kinetics and equilibrium. The kinetics was fitted with the pseudo-first order and pseudo- second order models. The adsorption kinetics was found to follow the pseudo-second order model with the coefficient of determination values greater than 0.99. The adsorption isotherms were determined and modeled with the Freundlich and Langmuir equations. The equilibrium data obtained for both adsorbates were better described by the Langmuir model than by the Freundlich isotherm model. It was found that the 4K was adsorbed better than Ph on both adsorbents. The adsorption capacities of the L2S and SX2 activated carbons towards phenols were comparable. The values of the Langmuir adsorption capacity qm for phenol were 1.634 and 1.591 mmol/dm3 for the L2S and SX2 activated carbons, respectively. The qm values for 4-cresol were 1.885 and 1.844 mmol/dm3 for the L2S and SX2, respectively. The influence of solution pH on the adsorption was also investigated. The adsorption of the Ph and 4K was almost constant from the pH 2 to 8, and decreased significantly with further increase in the pH (above the pKa of the adsorbates and pHPZC of the adsorbents).

PL

W pracy porównano właściwości adsorpcyjne dwóch pylistych węgli aktywnych (L2S i SX2) o zbliżonych właściwościach fizykochemicznych jako adsorbentów do usuwania fenolu i 4-krezolu z roztworów wodnych. Zbadano kinetykę adsorpcji, adsorpcję w warunkach równowagowych oraz wpływ pH roztworu. Adsorpcja obydwu adsorbatów przebiegała zgodnie z modelem kinetycznym pseudo 2. rzędu, a w warunkach równowagowych była dobrze opisana równaniem izotermy Langmuira. W każdym przypadku 4-krezol adsorbował się szybciej i z większą wydajnością niż fenol. Różnice w pojemnościach adsorpcyjnych poszczególnych pylistych węgli aktywnych były niewielkie. Adsorpcja utrzymywała się na stałym poziomie w środowisku o pH od 2 do 8, jej znaczny spadek był obserwowany w wysokich wartościach pH (> 8), powyżej wartości pKa adsorbatów i pHPZC adsorbentów.

10

Oxidative Degradation of 2-Chlorophenol by Persulfate

80%

Kuśmierek K. , Świątkowski A. , Dąbek L.

|

tom Vol. 16, nr 3

115--123

EN

The degradation of 2-chlorophenol (2-CP) by persulfate was investigated. The kinetics of persulfate oxidation of 2-chlorophenol in aqueous solutions at various pH, oxidant concentration, temperature, Fe2+ > and Cu2+ ions content was studied. Maximum of 2-CP degradation occurred at pH 8. The oxidation rate of 2-CP increased with increasing the persulfate molar excess. The degradation process was significantly influenced by temperature – the higher temperature results in a faster degradation of 2-CP. The activation of persulfate by ferrous and copper ions was also studied. Results showed that persulfate is activated more effectively by iron(II) than copper(II) ions. A comparison of different persulfate activation methods revealed that heat-activation was the most effective. Under optimal conditions, in the presence of ferrous ions at 50 °C, complete degradation of 2-chlorophenol was achieved after about 30 minutes.

11

Adsorpcja i desorpcja 2-metylofenolu, 4-chloro-2-metylofenolu i kwasu 4-chloro-2-metylo-fenoksyoctowego na węglach aktywnych

80%

Białek A. , Kuśmierek K. , Świątkowski A.

|

2018

|

tom T. 97, nr 7

1158--1162

PL

Zbadano adsorpcję i desorpcję 2-metylofenolu (OC), 4-chloro-2-metylofenolu (PCOC) i kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego (MCPA) na komercyjnie dostępnych węglach aktywnych. Adsorpcja w warunkach równowagowych przebiegała zgodnie z równaniem izotermy Langmuira i była skorelowana z powierzchnią właściwą adsorbentów. Najlepiej adsorbował się kwas 4-chloro-2-metylofenoksyoctowy, a najsłabiej 2-metylofenol (OC < PCOC < MCPA). W przypadku desorpcji kolejność ta była odwrotna. Największą skuteczność desorpcji zaobserwowano w przypadku żywicy węglowej Lewatit AF5, z której po 8 h zdesorbowało się 73,4% OC, 65,7% PCOC i 57,7% MCPA.

EN

The title compds. were adsorbed from their aq. solns. (0.25-1.0 mmol/L) on 5 com. activated C at 25°C under stirring (200 rpm) and then desorbed by using aq. NaOH soln. (0.01% by mass) at 25°C for 8 h. The adsorption followed the Langmuir isotherm model and was closely correlated to the surface area of the activated C. The most efficient removal and recovery of the pollutants (55.3-69.5% and 57.7-73.4%, resp.) took place on the C resin with highest sp. surface, total pore vol. and the vol. of pores with diam. below 2 nm.

12

Adsorpcja fenolu i jonów miedzi(II) na sferycznym węglu aktywnym utlenianym nadtlenodisiarczanem(VI) diamonu

80%

Dąbek L. , Kuśmierek K. , Świątkowski A.

|

2018

|

tom Vol. 40, nr 4

3--8

PL

Zbadano adsorpcję fenolu i jonów miedzi(II) z modelowych roztworów wodnych na sferycznym węglu aktywnym utlenianym nadtlenodisiarczanem(VI) diamonu w różnych warunkach. Do oceny stopnia modyfikacji węgla wykorzystano analizę elementarną oraz izotermy adsorpcji pary wodnej i benzenu. Wykazano, że adsorpcję fenolu i jonów Cu(II) z roztworów wodnych można dobrze opisać modelami izoterm Freundlicha i Langmuira. Stwierdzono, że adsorpcja fenolu zmniejszała się wraz ze wzrostem stopnia utlenienia węgla i spadkiem jego powierzchni właściwej. Adsorpcja jonów Cu(II) zwiększała się wraz ze wzrostem stopnia utlenienia powierzchni węgla aktywnego, wykazując dużą rolę kwasowych grup tlenowych w adsorpcji jonów metalu na drodze wymiany jonowej. Wykazano również, że nadtlenodisiarczan(VI) diamonu okazał się bardzo skutecznym utleniaczem, gdyż nawet utlenianie węgla w najbardziej łagodnych warunkach (stężenie 0,1 mol/dm3, czas 30 min) dało znaczące zwiększenie ilości związanego tlenu (ok. 3,4-krotne) oraz znaczące zwiększenie ilości adsorbowanych jonów miedzi(II), przy stosunkowo niedużym zmniejszeniu ilości adsorbowanego fenolu.

EN

Adsorption of phenol and copper(II) ions from model aqueous solutions on spherical activated carbon oxidized with ammonium persulfate under various conditions was investigated. Elemental analysis and adsorption isotherms of water and benzene vapors were employed to assess the extent of modifications of the activated carbon surface. It was demonstrated that adsorption of phenol and Cu(II) ions from aqueous solutions could be well described by the Freundlich and Langmuir isotherm models. Adsorption of phenol decreased with the increasing degree of carbon oxidation as well as its decreasing specific surface area. Adsorption of the Cu(II) ions increased with the increasing degree of carbon surface oxidation indicating an important role of acidic groups in adsorption of metal ions by ion-exchange mechanism. Furthermore, ammonium persulfate was demonstrated to be an efficient oxidizing agent as carbon oxidation under even the mildest conditions (0.1 mol/dm3, 30 min) led to a significant increase in the oxygen bound (about 3-4 times) as well as the Cu(II) ions adsorbed. The amount of the adsorbed phenol decreased only slightly.

13

Badania adsorpcji-desorpcji herbicydów na granulowanym węglu aktywnym

80%

Białek A. , Kuśmierek K. , Świątkowski A.

|

2016

|

tom T. 95, nr 9

1842--1846

PL

Zbadano kinetykę i adsorpcję równowagową kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego (2,4-D) oraz kwasu 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowego (MCPA) z roztworów wodnych na granulowanym węglu aktywnym WG-12. Badania kinetyczne pokazały, że MCPA adsorbował się szybciej niż 2,4-D. Kinetyka przebiegała zgodnie z równaniem pseudo II rzędu. Analizowano również wielkości adsorpcji w funkcji stężenia równowagowego. Uzyskane dane doświadczalne były dobrze opisane za pomocą równań izoterm Langmuira i Freundlicha. Zbadano również desorpcję 2,4-D i MCPA z użyciem acetonitrylu, metanolu i roztworów wodorotlenku sodu. Najlepszą wydajność procesu zaobserwowano w przypadku użycia acetonitrylu (po 8 h desorpcji uległo 29,6% 2,4-D i 27,0% MCPA).

EN

2,4-Dichlorophenoxyacetic (2,4-D) and 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic (MCPA) acids were adsorbed from aq. solns. onto WG-12 granular activated C to study the adsorption kinetics and equils. MCPA was adsorbed faster than 2,4-D. The kinetics was fitted well to the pseudo-second order model. The expt. isotherms were well described by the Langmuir and Freundlich equations. The desorption of 2,4-D and MCPA with MeCN, MeOH and NaOH solns. was also studied. The best desorption efficiency was obsd. when MeCN was used.

14

Ocena przydatności torfu do usuwania chlorofenoli z roztworów wodnych

80%

Kuśmierek K. , Dąbek L. , Kamiński W. , Świątkowski A.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

tom Vol. 35, nr 2

51--55

EN

Three chlorophenols of various number of chlorine atoms in the molecule (4-CP, 2,4-DCP and 2,4,6-TCP) were selected for experiments. Removal of these compounds from aqueous solutions has been studied using commercially available Spill-Sorb peat from Parland County (Alberta, Canada). To describe the kinetic data pseudo-first and pseudo-second order models were used. The results showed that the adsorption of chlorophenols on the peat fitted well the pseudo-second order kinetic model. The values of the rate constants k2 decreased with the increase in the initial concentration of chlorophenol and with the increase in the number of chlorine atoms in the molecule. Adsorption was analysed as a function of solution concentration at equilibrium. The experimental data received were found to be well described by the Freundlich isotherm equation. KF and n values increased in the order 4-CP<2,4-DCP<2,4,6-TCP. This suggests that the adsorption efficacy increases with increasing number of chlorine atoms in the chlorophenol molecule.

PL

Do badań wybrano trzy chlorofenole o różnej liczbie atomów chloru w cząsteczce (4-CP, 2,4-DCP i 2,4,6-TCP). Usuwanie tych związków z roztworów wodnych badano używając komercyjnie dostępny torf Spill-Sorb z torfowiska Parland County, Alberta, Kanada. Do opisu danych kinetycznych zastosowano modele pseudo-pierwszego i pseudo-drugiego rzędu. Wyniki pokazały, że adsorpcja chlorofenoli na torfie przebiegała zgodnie z kinetycznym modelem pseudo-drugiego rzędu. Wartości stałych szybkości k2 zmniejszały się wraz ze wzrostem stężenia początkowego chlorofenolu oraz wraz ze wzrostem liczby atomów chloru w cząsteczce. Analizując adsorpcję w funkcji równowagowego stężenia roztworu stwierdzono, że uzyskane dane eksperymentalne dobrze opisywało równanie izotermy Freundlicha. Wartości parametrów KF i n wzrastały w kolejności 4-CP<2,4-DCP<2,4,6-TCP, co sugeruje, że skuteczność adsorpcji wzrastała wraz ze wzrostem liczby atomów chloru w cząsteczce chlorofenolu.

15

Adsorpcja 4-chlorofenolu z roztworów wodnych na mieszanych adsorbentach: węgiel aktywny - nanorurki węglowe

80%

Kuśmierek K. , Świątkowski A. , Kamiński W.

|

tom T. 18, nr 3

373--383

PL

Celem pracy było zbadanie kinetyki adsorpcji oraz adsorpcji równowagowej 4-chlorofenolu (4-CP) z wody na węglu aktywnym (AC) i nanorurkach węglowych (CNT) oraz na ich mieszaninach o różnym składzie (25/75, 50/50 i 75/25% mas.). Kinetyka adsorpcji przebiegała zgodnie z modelem pseudo 2. rzędu, równowaga adsorpcyjna ustalała się po około 30 minutach w przypadku nanorurek i po około 4 godzinach w przypadku węgla aktywnego. Szybkość adsorpcji 4-CP zwiększała się wraz ze wzrostem ilości nanorurek w mieszaninie adsorbentu, wartość k2 wzrastała z 0,030 g/mmol·min dla AC do 0,709 g/mmol·min dla CNT. Adsorpcja w warunkach równowagowych została opisana za pomocą równań Freundlicha i Langmuira - adsorpcja 4-CP z wody zachodziła zgodnie z modelem Langmuira. Wzrost udziału węgla aktywnego w mieszaninie adsorbentu zwiększał jej zdolność do usuwania 4-CP z roztworu. Wartość maksymalnej pojemności adsorpcyjnej qm wzrosła z 0,296 mmol/g dla CNT do 2,037 mmol/g dla AC.

EN

The adsorption process by solid adsorbents is one of the most efficient methods for the removal of organic pollutants from water. Adsorption is attractive for its relative flexibility and simplicity of design, ease of operation and regeneration as well as no or low generation of toxic substances. Among all the applied adsorbents, the activated carbons are the most widely used adsorbents due to their excellent adsorption abilities for organic compounds. The high adsorption capacities of the activated carbons are usually related to their high surface area and pore volume. Recently carbon nanotubes are also used as adsorbents, mainly due to their high rate of adsorption of organic pollutants. The aim of this study was to investigate the adsorption of 4-chlorophenol (4-CP) from aqueous solutions on mixed adsorbents: activated carbon (AC) and carbon nanotubes (CNT). Such a mixed adsorbent combines the advantages of both activated carbon (high adsorption capacity) as well as carbon nanotubes (excellent kinetic properties). Various adsorbents compositions were tested: 0/100, 25/75, 50/50, 75/25 and 100/0 wt.% of activated carbon/carbon nanotubes. The results showed that the adsorption equilibriums were achieved after 30 min for the carbon nanotubes and after about 4 hours for the activated carbon. For the description of the experimental data, the equations of the pseudo-first and pseudo-second order were considered. The correlation coefficients for the pseudo-first order kinetic model were relatively low, whereas the pseudosecond order model gives an excellent fitting with the high R2 values (> 0.99). This indicates that the adsorption system belongs to the second-order kinetic model. The adsorption rate of 4-CP increased with the increase in the amount of carbon nanotubes in the adsorbent mixture from 0.030 g/mmol·min for pure activated carbon to 0.709 g/mmol·min for CNT. In order to investigate the mechanism of the adsorption, the intraparticle diffusion model (Weber-Morris model) was also used. The results showed that the intraparticle diffusion was not the only rate-controlling step. Moreover, the Weber-Morris plots (qt vs. T1/2) were not linear over the whole time range, suggesting that more than one process affected the adsorption. The adsorption was also analyzed as a function of the solution concentration at the equilibrium. Adsorption isotherms of 4-CP were analyzed using the Freundlich and Langmuir models. The R2 values show that the equilibrium data were better represented by the Langmuir isotherm compared to the Freundlich equation. The increase in the amount of activated carbon in the adsorbent mixture resulted in an increase in the adsorption capacity of the adsorbent from 0.296 mmol/g for CNT to 2.037 mmol/g for AC.

16

Removal of 2,4,6-trichlorophenol from aqueous solutions using agricultural waste as low-cost adsorbents

80%

Kuśmierek K. , Świątkowski A. , Dąbek L.

|

EN

Agricultural waste products including sunflower seed hulls, pumpkin seed shells, walnut shells and peanut shells were used as low-cost adsorbents for the removal of 2,4,6-trichlorophenol (TCP) from aqueous solutions. The effects of adsorbent dosage, pH and ionic strength on the adsorption of TCP were investigated. The results showed that the adsorption of TCP was pH dependent and increased upon increasing the ionic strength of the solution. The adsorption kinetics was found to follow a pseudo-second order kinetics. The equilibrium adsorption data were fitted to the Langmuir, Freundlich and Sips isotherms and the best results were achieved with the Freundlich model. The desorption of TCP using deionized water, water/methanol mixture or 5% sodium hydroxide was also studied. The results suggest that the tested materials may be used as an effective adsorbents without any treatment or any other modification for removal of TCP from the aqueous medium.

17

Adsorpcja 4-chlorofenolu na nanomateriałach węglowych i ich zastosowanie w mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej

71%

Kuśmierek K. , Borucka M. , Lipińska L. , Jagiełło J. , Świątkowski A.

|

tom T. 97, nr 11

1878--1883

PL

Zbadano adsorpcję 4-chlorofenolu (4-CP) na zredukowanym tlenku grafenu i nanorurkach węglowych oraz (dla porównania) na sadzy. Adsorpcja zachodziła najszybciej na grafenie i była dobrze opisana modelem kinetycznym pseudo II rz. W warunkach równowagowych adsorpcja przebiegała zgodnie z równaniem izotermy Langmuira. Najlepszym adsorbentem okazała się sadza, a najmniejszą pojemnością adsorpcyjną w stosunku do 4-CP charakteryzowały się nanorurki węglowe. Wszystkie trzy materiały węglowe zostały wykorzystane do przygotowania włókien do mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej. Odpowiednio spreparowane włókna zastosowano do detekcji 4-CP w środowisku wodnym.

EN

Reduced graphene oxide, C nanotubes and C black were deposited on silicone fibers by sol-gel method and used for microextn. of 4-ClC6H4OH from aq. solns. The adsorbed 4-ClC6H4OH was then detd. by gas chromatog. The rate of adsorption of 4-ClC6H4OH was the highest in case of reduced graphene oxide and lowest on the C black. The adsorption equil. was described by Langmuir isotherm. The C black showed the highest adsorption capacity. The prepd. fibers were more efficient than the com. polydimethylsiloxane and polyacrylate ones.