Трач, Ю. П. та Trach, Yu. P. (2020) СОРБЦІЯ ІОНІВ Mn2+ ПРИРОДНИМИ НЕМОДИФІКОВАНИМИ МАТЕРІАЛАМИ: ІЗОТЕРМИ СОРБЦІЇ, НЕЛІНІЙНИЙ МЕТОД. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (1(89)). с. 62-73.

Text Vt896_(1).pdf Download(298kB)

Анотація

В роботі досліджено сорбційні можливості диспергованих туфів і базальтів Івано-Долинського родовища Рівненської області та цеоліту Сокирницького родовища Закарпатської області. За результатами експериментальних досліджень було побудовано ізотерми сорбції іонів Mn2+, а для їх аналізу було використано нелінійні моделі: Ленгмюра, Фрейндліха та Редліха–Петерсона. Використовуючи надбудову solver в електронних таблицях Microsoft Excel, для визначення коефіцієнтів моделей та критерію Пірсона r, було застосовано процедуру мінімізації суми різниці квадратів між експериментальними та модельними даними. За аналізом розрахованого числового значення критерію Пірсона r сорбція іонів Mn2+ туфом відбувалась за моделлю Редліха–Петерсона (r=0,9906). Числове значення критерію g показало (g=0,763), що сорбція даного іону на поверхні сорбенту є багатошаровою, оскільки g значно менше 1. Сорбція іонів Mn2+ базальтом та цеолітом відбувалася за моделлю Ленгмюра і характеризувалася як моношарова, енергія активних центрів однакова. За однакових початкових умов експерименту (pH, температура) максимальна сорбційна ємність іонів Mn2+ туфу, базальту та цеоліту відповідно становила 8,5; 3,5 і 4,13 мг/г для природних матеріалів взятих у розрахунку 1 г/дм3.

Title in English

SORPTION OF Mn2 + IONS BY NATURAL UNMODIFIED MATERIALS: SORPTION ISOTHERMS, NON-LINEAR METHOD

English abstract

Concern about environmental protection has increased over the years from a global viewpoint. To date, the prevalence of adsorption separation in the environmental chemistry remains an aesthetic attention and consideration abroad the nations, owning to its low initial cost, simplicity of design, ease of operation, insensitivity to toxic substances and complete removal of pollutants even from dilute solutions. The study aimed to determine the nature of the manganese sorption process on natural tuff, basalt and zeolite materials based on the analysis of isotherms models. Adsorption capacity for an initial Mn2+ ions concentration of 2 to 16 mg/dm3 was found at 10º C for contact time of 24 h. The initial pH of the solutions was 5.86. In all experiments at the end of agitation, supernatant was separated from adsorbent by centrifugation at 15000 rpm for 7 min and analyzed for its Mn2+ ions content. The determine Mn2+ ions in water was used atomic absorption spectrophotometer. Non-linear method is a more appropriate technique to predict the optimum adsorption isotherm than the linear method. For this propose the suitability of the Langmuir, Freundlich and Redlich – Peterson adsorption models for equilibrium data were investigated. For the nonlinear method, a trial and error procedure, which is applicable to computer operation, was used to determine the isotherm parameters by minimizing the respective coefficients of determination between experimental data and isotherms using the solver add-in with Microsoft Excel. The study of equilibrium isotherm for tuff shows that the best model for analysis of experimental data is Redlich – Peterson model with correlation Pirson coefficient r higher than 0.9906. Redlich – Peterson isotherm is a special case of Langmuir isotherm when the Redlich – Peterson isotherm constant g not was unity and fit to Freundlich and maximum sorption capacity value 8,7 mg/g. The Langmuir model fits basalt and zeolite with correlation Pirson coefficients r (0.9988 and 0.9949) with high maximum sorption capacity values (3,2 and 4,1 mg/g). Conclusively, the expanding of the non-linear isotherms represents a potentially viable and powerful tool, leading to the superior improvement in the area of adsorption science.

Перегляд елементу

Завантажень