Sorpce směsí kovových iontů na přírodním lignitu
Loading...
Date
Authors
Doskočil, Leoš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Na jihomoravském lignitu byla prováděna sorpce čtveřice iontů kovů (Pb2+, Cu2+, Cd2+ a Zn2+). Z experimentů byla provedena sorpční kinetika, závislost sorpce na pH, závislost sorpce na počáteční koncentraci, závislost na teplotě, vliv přítomnosti elektrolytů (KNO3 a NaCl) a desorpce v deionizované vodě. Pro srovnání vlivu počáteční koncentrace na průběh sorpce kovů ze směsi byla provedena i sorpce kovů z roztoků obsahující pouze jeden sorbující se kov. Všechny experimenty byly provedeny vsázkovým způsobem. Doba sorpce byla 24 h, třebaže po dvou hodinách byla již koncentrace iontů blízko rovnováhy. Za optimální pH bylo zvoleno pH 5. Sorpcí kovů z jednosložkových roztoků bylo získáno pořadí jejich afinity k lignitu Pb >> Cd > Zn > Cu a v případě sorpce ze směsi Pb > Cu > Zn > Cd. Maximální adsorpční kapacita z jednosložkových roztoků byla pro Pb 97,82 mg/g, Cd 60,34 mg/g, Zn 49,88 mg/g a Cu 30,28 mg/g a v případě sorpce ze směsi byla pro Pb 39,03 mg/g, Cu 25,94 mg/g, Zn 15,21 mg/g a Cd 5,18 mg/g. Experimentální data byla proložena Langmuirovou a Freundlichovou izotermou. Byly vypočítány termodynamické veličiny H°, S° a G°. Desorpčním testem se ukázalo, že desorpční účinnost kovů je 0–3 %. Z elektrolytů vykazoval největší vliv na sorpci NaCl. Na základě získaných výsledků se zdá, že kovy jsou na lignitu vázány především chemickými interakcemi. Lignit je vhodným sorpčním materiálem pro ionty kovů, zvláště v oblasti nízkých koncentrací.
Sorption of quaternary metal ions (Pb2+, Cu2+, Cd2+ and Zn2+) was carried out on lignite from the South Moravia. Following experiments were tested: kinetic sorption, dependence of sorption on pH, initial concentration, temperature, effect of electrolytes (KNO3 and NaCl) and desorption in deionized water. Sorption studies was carried out in quaternary mixtures and in the case of inicial concentration effect additional in a single-component solution. The batch sorption experiments was used. Sorption time was 24 hour, although concentration of ions was a near equilibrium after two hour. As the optimal pH was determined pH 5. The order of affinity by lignite was obtained Pb >> Cd > Zn > Cu for the sorption of metals in the single-component solution and the order was Pb > Cu > Zn > Cd for the sorption of mixture of metals. The maximum adsorptium capacities from single solutions were for Pb 97,82 mg/g, Cd 60,34 mg/g, Zn 49,88 mg/g and Cu 30,28 mg/g and in the case of ones from mixture solutions were for Pb 39,03 mg/g, Cu 25,94 mg/g, Zn 15,21 mg/g and Cd 5,18 mg/g. Experimental data have been analysed using Langmuir and Freundlich model. Thermodynamic values H°, S° and G° were calculated. Desorption test showed that desorption efficiency is 0–3 %. NaCl had the greatest influence on sorption from electrolytes. On the basis obtained results we can say that metals are binding to lignite in particular due to chemical interactions. Lignite is s suitable as a sorption material for metal ions especially in the field of low concentrations.
Sorption of quaternary metal ions (Pb2+, Cu2+, Cd2+ and Zn2+) was carried out on lignite from the South Moravia. Following experiments were tested: kinetic sorption, dependence of sorption on pH, initial concentration, temperature, effect of electrolytes (KNO3 and NaCl) and desorption in deionized water. Sorption studies was carried out in quaternary mixtures and in the case of inicial concentration effect additional in a single-component solution. The batch sorption experiments was used. Sorption time was 24 hour, although concentration of ions was a near equilibrium after two hour. As the optimal pH was determined pH 5. The order of affinity by lignite was obtained Pb >> Cd > Zn > Cu for the sorption of metals in the single-component solution and the order was Pb > Cu > Zn > Cd for the sorption of mixture of metals. The maximum adsorptium capacities from single solutions were for Pb 97,82 mg/g, Cd 60,34 mg/g, Zn 49,88 mg/g and Cu 30,28 mg/g and in the case of ones from mixture solutions were for Pb 39,03 mg/g, Cu 25,94 mg/g, Zn 15,21 mg/g and Cd 5,18 mg/g. Experimental data have been analysed using Langmuir and Freundlich model. Thermodynamic values H°, S° and G° were calculated. Desorption test showed that desorption efficiency is 0–3 %. NaCl had the greatest influence on sorption from electrolytes. On the basis obtained results we can say that metals are binding to lignite in particular due to chemical interactions. Lignite is s suitable as a sorption material for metal ions especially in the field of low concentrations.
Description
Citation
DOSKOČIL, L. Sorpce směsí kovových iontů na přírodním lignitu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2009.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Spotřební chemie
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. Ing. Michal Čeppan, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Marie Kaplanová, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Kovařík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (člen)
prof. Ing. Oldřich Zmeškal, CSc. (člen)
Date of acceptance
2009-06-08
Defence
doc. Čeppan - porovnání výsledků s výsledky dosaženými v minulosti.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení