Un studiu al utilizării absorbantului natural pentru a reduce cationii de fier din soluțiile apoase
Iveta Pandová
1 Facultatea de tehnologii de fabricație, Universitatea Tehnică din Košice, 080 01 Prešov, Slovacia; [email protected] (IP); [email protected] (M.R.); [email protected] (A.P.)
Miroslav Rimár
1 Facultatea de tehnologii de fabricație, Universitatea Tehnică din Košice, 080 01 Prešov, Slovacia; [email protected] (IP); [email protected] (M.R.); [email protected] (A.P.)
Anton Panda
1 Facultatea de tehnologii de fabricație, Universitatea Tehnică din Košice, 080 01 Prešov, Slovacia; [email protected] (IP); [email protected] (M.R.); [email protected] (A.P.)
Jan Valíček
2 Facultatea de Inginerie, Universitatea Slovacă de Agricultură, 949 76 Nitra, Slovacia; [email protected] sau
3 Facultatea de tehnologie, Colegiul de tehnologie și afaceri din České Budějovice, 370 01 České Budějovice, Republica Cehă; [email protected]
Milena Kushnerova
3 Facultatea de tehnologie, Colegiul de tehnologie și afaceri din České Budějovice, 370 01 České Budějovice, Republica Cehă; [email protected]
Marta Harničárová
2 Facultatea de Inginerie, Universitatea Slovacă de Agricultură, 949 76 Nitra, Slovacia; [email protected] sau
3 Facultatea de tehnologie, Colegiul de tehnologie și afaceri din České Budějovice, 370 01 České Budějovice, Republica Cehă; [email protected]
Abstract
1. Introducere
Contaminarea solurilor, a apelor subterane, a apelor de suprafață și a aerului cu substanțe chimice toxice periculoase prezintă probleme semnificative pentru sănătatea umană și pentru mediu. În special, metalele grele sunt considerate poluanți periculoși [1].
Prezența lor în apele uzate provine din diverse procese industriale datorate dezvoltării tehnologiilor industriale. Diverși adsorbanți, cum ar fi cărbunele activ [2], astragalul [3], nanotuburile de carbon [4,5] și un număr mare de bio-sorbenți [6] au fost folosiți în diferite studii pentru a elimina poluanții, în special metalele grele din apele uzate.
2. Tendințe în utilizarea sorbanților pentru îndepărtarea ionilor de fier din soluțiile apoase
Principiul metodelor folosite pentru îndepărtarea fierului din apă este oxidarea fierului dizolvat inițial în compuși nedizolvați, care pot fi îndepărtați printr-o separare în două sau două etape. Oxidarea și hidroliza acestor compuși au loc în condiții strict definite. Procesele de precipitații pot realiza îndepărtarea ionilor Fe 3+, dar concentrațiile lor reziduale sunt încă detectabile în faza lichidă. Prin urmare, este nevoie de purificare, de exemplu, prin schimb de ioni sau sorbție. Tehnicile utilizate în mod obișnuit pentru reducerea nivelului de fier sunt, de asemenea, asociate cu alte probleme, cum ar fi formarea intermediarilor toxici ai substanțelor chimice rezultate din reacțiile chimice, costurile ridicate de funcționare necesare pentru menținerea condițiilor fizice și chimice și timpul relativ lung de tratament biologic. tehnică. Dezvoltarea de materiale și tehnologii de sorbție pentru îndepărtarea eficientă a sărurilor și a contaminanților nedoriti din apă este o modalitate promițătoare de a aborda criza globală a apei [7].
Zeoliții cu adsorbție excelentă și capacitate de schimb ionic au găsit o largă aplicare în aceste domenii. Cel mai frecvent utilizat absorbant este cărbunele activ și zeoliții sintetici. Acești sorbanți sunt relativ scumpi. În acest sens, zeoliții naturali, ale căror resurse abundente sunt situate în diferite regiuni ale Pământului, ar putea fi mai promițătoare. Zeoliții sunt considerați la nivel mondial ca fiind aplicabili pe scară largă în diverse domenii ale științei și tehnologiei, precum și științele mediului. Conform literaturii, zeolitul de tip Y este potrivit pentru îndepărtarea cationilor de metale grele din apa industrială [8,9]. Studiul îndepărtării ionilor de fier prin absorbție este abordat de mai mulți autori care analizează datele de adsorbție a echilibrului în lucrarea lor folosind modelul de izotermă Langmuir și Freundlich [10,11,12,13].