Використання композиційного сорбенту цеоліт-гумінові кислоти для вилучення іонів міді з водних розчинів

Oleksandr Khokhotva, Oleksandra Kondratenko, Kateryna Shkel

Анотація


Отримано композиційний сорбент шляхом осадження гумінових кислот на цеоліті. Досліджено вплив концентрації гуматів при синтезі сорбенту на ефективність вилучення іонів міді. Кінетика сорбції іонів міді на композиційному сорбенті і необробленому цеоліті описується рівняннями псевдо-першого і псевдо-другого порядків. Лімітуючою стадією сорбційного процесу є дифузія всередині зерен сорбентів. Покращення сорбційних властивостей відбуваються за рахунок гумінових кислот, осаджених у макропорах.

Ключові слова


цеоліти; гумінові кислоти; композиційний сорбент; сорбція; важкі метали; кінетика; дифузія; модель Вебера-Морріса

Повний текст:

PDF

Посилання


Cicishvili, G. V., Anronikashvili, T. G., Kirov, G. N., Filizova, L. D. Prirodnye ceolity [Natural zeolites]. Moskow: Himija. – 1985. – 224 p.

Tarasevich, Ju.I. Prirodnye ceolity v processah ochistki vody [Natural zeolites in water treatment processes]. Himija i tehnologija vody [Chemistry and technology of water], 1988, 3(10), 210-218.

Campos, V. The sorption of toxic elements onto natural zeolite, synthetic goethite and modified powdered block carbon. Environmental Earth Sciences, 2009, 59(4), 737-744, doi:10.1007/s12665-009-0069-6.

Kosobucki, P., Kruk, М., Buszewski, В. Immobilization of selected heavy metals in sewage sludge by natural zeolites. Bioresour. Technol, 2008, 13(99), 5972-5976, doi:10.1016/j.biortech.2007.10.023.

Lihareva, N., Dimova, L., Petrov, О., Tzvetanova, Y. Investigation of Zn sorption by natural clinoptilolite and mordenite. Bulgarian Chemical Communications, 2009, 41(3), 266-271.

Nyembe, D. W., Mamba, B. B., Mulaba-Bafubiandi, A. F. Adsorption mechanisms of Co2+ and Cu2+ from aqueous solutions using natural clinoptilolite: Equilibrium and kinetic studies. Journal of Applied Sciences, 2010, 10(8), 599-610.

Onthong, U., Pungpo, P., Thongnueakhaeng, W. The applications of natural zeolites for cadmium removal from sample water: Models on laboratory scale. Advanced Materials Research, 2012, 347-353, 1930-1933, doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.347-353.1930.

Jozefaciuk, G. Effect of acid and alkali treatments on surface-charge properties of selected minerals, Clays Clay Minerals, 2002, 50, 647-656, doi:10.1346/000986002320679378.

Breen, C., Watson, R. Acid-activated organoclays: preparation, characterization and catalytic activity of polycation-treated bentonites. Appl. Clay Sci, 1998, 12, 479-494, doi:10.1016/S0169-1317(98)00006-4.

Komarov, V. S. Adsorbenty: poluchenie, struktura, svojstva [Adsorbents: Preparation, Structure, Properties], Minsk: Belarus. Navuka, 2009, 256 p.

Mashkova, S. A., Shapkin, N. P., Zhamskaja, N. N., Skobun, A. S., Malkova, S. V., Razov, R. I., Tonkih, I. V. Poluchenie i issledovanie adsorbcionnyh svojstv modificirovannyh prirodnyh sorbentov [Preparation and study of the adsorption properties of modified natural sorbents] Zhurnal Izvestija Vuzov serija «Himija i himicheskaja tehnologija» [Journal Proceedings of the universities series "Chemistry and chemical technology"], 2005, 5(48), 112-114.

Komissarov, I. D., Loginov, L. F. Strukturnaja shema i modelirovanie makromolekul guminovyh kislot [The block diagram and the simulation of macromolecules of humic acids]. Guminovye preparaty: nauchnye Trudy [Humic preparations: scientific works], Tjumen': Izd-vo TSHI, 1971, 8, 131-142.

Kalinichenko, I. E., Demuckaja, L. N., Vyshherevich, I. V. Kompleksoobrazovanie Cu (II) s guminovymi kislotami v vodnyh rastvorah [Complexing Cu (II) with humic acids in aqueous solutions] Ukr. him. Zh [Ukr. Chem. Jour.], 2013, 79, 3-4.

Derham, H. M., Motuzova, G. V., Matinjan, N. N. Vzaimodejstvie ionov svinca i cinka s guminovymi kislotami agrostratozemov al'fegumusovyh [Interaction of lead and zinc ions with humic acids agrostratozemov alfegumusovyh], Moskow: Nauka, 2011, 81-88.

Dinu, M. I. Sravnenie kompleksoobrazujushhih sposobnostej ful'vokislot i guminovyh kislot v vodnoj srede s ionami zheleza i cinka [Comparison of the complexing ability of fulvic and humic acids in aqueous medium with ions of iron and zinc] Sb. nauch. tr. Instituta vodnyh problem Rossijskoj akademii [Coll. scientific. tr. Institute of Water Problems of the Russian Academy], 2010, 1, 65-69.

Lishtvan, I. I., Januta, Ju. G., Abramec, A. M., Monich, G. S., Gluhova, N. S., Alejnikova, V. N. Vzaimodejstvie guminovyh kislot s ionami metallov v vodnoj srede [Interaction of humic acids with metal ions in the aqueous medium]. Himija i tehnologija vody [Chemistry and technology of water], 2012, 5(34), 359-369.

Ho, Y. S., Mckay, G. Sorption of Cooper(II) from Aqueous Solution by Peat. Water, Air and Soil Pollution, 2004, 158, 77-97, doi:10.1023/B:WATE.0000044830.63767.a3.

Ringqvist, L., Oborn, I. Copper and zinc adsorption onto poorly humified Sphagnum and Carex peat, Water Research, 2002, 9(36), 2233-2242, doi:10.1016/S0043-1354(01)00431-6.

Gossett, T., Trancart, J.-L., Thevenot, D. R. Batch metal removal by peat. Kinetics and thermodynamics. Water Research, 1986, 20, 21-26, doi:10.1016/0043-1354(86)90209-5.

Weber, W. J., Morris, J. C. Kinetics of adsorption on carbon from solutions. J. Sanitary Engineering Division, 1963, 89, 31-36.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Цицишвили, Г. В. Природные цеолиты / Г. В. Цицишвили, Т. Г. Анроникашвили, Г. Н. Киров, Л. Д. Филизова // М.: Химия. – 1985. –  224 c.
  2. Тарасевич, Ю. И. Природные цеолиты в процессах очистки воды / Ю. И. Тарасевич // Химия и технология воды. – 1988. – Т. 10. №3. – С. 210-218.
  3. Campos, V. The sorption of toxic elements onto natural zeolite, synthetic goethite and modified powdered block carbon / V. Campos // Environmental Earth Sciences. – 2009.  – № 59(4). – P. 737-744. – doi:10.1007/s12665-009-0069-6
  4. Kosobucki, P. Immobilization of selected heavy metals in sewage sludge by natural zeolites / P. Kosobucki, М. Kruk, В. Buszewski // Bioresour. Technol. – 2008. – Vol. 99. – № 13. – P. 5972-5976.  doi:10.1016/j.biortech.2007.10.023.
  5. Lihareva, N. Investigation of Zn sorption by natural clinoptilolite and mordenite / N. Lihareva, L. Dimova, О. Petrov, Y. Tzvetanova // Bulgarian Chemical Communications. – 2009. – № 41(3). – P. 266-271.
  6. Nyembe, D. W. Adsorption mechanisms of Co2+ and Cu2+ from aqueous solutions using natural clinoptilolite: Equilibrium and kinetic studies / D. W. Nyembe, B. B. Mamba, A. F.  Mulaba-Bafubiandi // Journal of Applied Sciences. – 2010. – № 10(8). – P. 599-610.
  7. Onthong, U. The applications of natural zeolites for cadmium removal from sample water: Models on laboratory scale / U. Onthong, P. Pungpo, W. Thongnueakhaeng // Advanced Materials Research. – 2012. – Vol. 347-353. – P. 1930-1933. – doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.347-353.1930.
  8. Jozefaciuk, G. Effect of acid and alkali treatments on surface-charge properties of selected minerals / G. Jozefaciuk // Clays Clay Minerals. – 2002. – V. 50. – P. 647-656. – doi:10.1346/000986002320679378.
  9. Breen, C. Acid-activated organoclays: preparation, characterization and catalytic activity of polycation-treated bentonites / C. Breen, R. Watson // Appl. Clay Sci. – 1998. – V. 12. – P.  479-494. – doi:10.1016/S0169-1317(98)00006-4.
  10. Комаров, В. С. Адсорбенты: получение, структура, свойства. / В. С. Комаров // Минск: Беларус. Навука. – 2009. – 256 с.
  11. Машкова, С. А. Получение и исследование адсорбционных свойств модифицированных природных сорбентов / С. А. Машкова, Н. П. Шапкин, Н. Н. Жамская, А. С. Скобун, С. В. Малкова, И. В. Тонких // Журнал Известия Вузов серия «Химия и химическая технология». – 2005. – Т.48. №5. – С. 112-114.
  12. Комиссаров, И. Д. Структурная схема и моделирование макромолекул гуминовых кислот / И. Д. Комиссаров, Л. Ф. Логинов // Гуминовые препараты: научные труды. - Тюмень: Изд-во ТСХИ – 1971. – Т.8. – С. 131‑142.
  13. Калиниченко, И. Е. Комплексообразование Cu (II) с гуминовыми кислотами в водных растворах / И. Е. Калиниченко, И. В. Выщеревич, Л. Н. Демуцкая // Укр. хим. ж. – 2013. – Т.79. – С. 3-4.
  14. Дерхам, Х. М. Взаимодействие ионов свинца и цинка с гуминовыми кислотами агростратоземов альфегумусовых / Х. М. Дерхам, Г. В. Мотузова, Н. Н. Матинян // М.: Наука. 2011. – С. 81-88.
  15. Дину, М. И. Сравнение комплексообразующих способностей фульвокислот и гуминовых кислот в водной среде с ионами железа и цинка / М. И. Дину // Сб. науч. тр. Института водных проблем Российской академии. – 2010. – № 1. – С. 65-69.
  16. Лиштван, И. И. Взаимодействие гуминовых кислот с ионами металлов в водной среде / И. И. Лиштван, Ю. Г. Янута, А. М. Абрамец, Г. С. Монич, Н. С. Глухова, В. Н. Алейникова // Химия и технология воды. – 2012. – Т. 34, № 5. – С. 359-369.
  17. Ho, Y. S. Sorption of Cooper(II) from Aqueous Solution by Peat / Y. S. Ho, G. Mckay // Water, Air and Soil Pollution, – 2004. – V. 158. – P. 77-97. – doi:10.1023/B:WATE.0000044830.63767.a3.
  18. Ringqvist, L. Copper and zinc adsorption onto poorly humified Sphagnum and Carex peat / L. Ringqvist, I. Oborn // Water Research, – 2002. – V. 36. № 9. – P. 2233-2242. – doi:10.1016/S0043-1354(01)00431-6.
  19. Gossett, T. Batch metal removal by peat. Kinetics and thermodynamics / T. Gossett, J.-L. Trancart, D. R. Thevenot // Water Research, – 1986. – V.20. – P.  21-26. – doi:10.1016/0043-1354(86)90209-5.
  20. Weber, W. J. Kinetics of adsorption on carbon from solutions / W. J. Weber, J. C. Morris // J. Sanitary Engineering Division. – 1963. – V.89. – Р. 31-36.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.