hrvatski

Vezanje olova i cinka iz binarne vodene otopine na zeolitu visine sloja 12 cm

U ovom radu ispitana je mogućnost vezanja iona olova i cinka iz binarne vodene otopine postupkom u koloni ispunjenoj prirodnim zeolitom klinoptilolitom visine sloja 12 cm. Binarna vodena otopina, koncentracijskog omjera co(Pb)/co(Zn) = 0.18 i ukupne početne koncentracije co = 1.031 mmol/L, propuštana je kroz kolonu uz protok Q = 1 mL/min sve dok se sloj zeolita nije zasitio metalnim ionima. Time je proveden jedan radni ciklus. Rezultati radnog ciklusa prikazani su krivuljama proboja, definirane su točke proboja i točke zasićenja. Krivulje proboja za olovo i cink značajno se razlikuju. Porast koncentracije cinka u efluentu je znatno veći od očekivane vrijednosti, pa se može pretpostaviti da je došlo do izmjene vezanih iona cinka na zeolitu s ionima olova iz otopine. Koncentracija olova je znatno manja od koncentracije cinka. Na temelju krivulja proboja izračunati su kapaciteti zeolita za olovo i cink u točki proboja (qB) i u točki zasićenja (qE). Nakon radnog ciklusa proveden je ciklus regeneracije propuštanjem otopine NaNO3 masene koncentracije 15 g/L kroz zasićeni sloj zeolita sve dok koncentracija iona olova i cinka nije bila manja od 1 mmol/L, a rezultati su prikazani krivuljama regeneracije koje se za olovo i cink značajno razlikuju. Površina ispod krivulje regeneracije cinka je znatno veća od površine ispod krivulje regeneracije olova, što znači da je na zeolitu cink bio vezan u većoj količini u odnosu na olovo. Na temelju krivulja regeneracije izračunate su količine eluiranih iona iz sloja zeolita (nR). Na temelju dobivenih vrijednosti kapaciteta qB i qE, te količina eluiranih iona nR, izračunati su omjeri kapaciteta u točki proboja i točki zasićenja, te omjer količina eluiranih iona iz sloja zeolita. Vrijednost qB(Pb)/qB(Zn) u točki proboja je jednaka omjeru početnih koncentracija olova i cinka co(Pb)/co(Zn) i iznosi 0.18. Vrijednost qE(Pb)/qE(Zn) u točki zasićenja raste u odnosu na točku proboja i iznosi 0.22, što znači da se u točki zasićenja u odnosu na točku proboja olovo vezalo u većoj količini te da se cink u odnosu na olovo vezao u znatno većoj količini. Omjer količina olova i cinka dobivenih regeneracijom iznosi 0.21, što odgovara njihovom omjeru kapaciteta u točki zasićenja. Ovi rezultati potvrđuju istiskivanje cinka iz zeolita ionima olova iz otopine uslijed veće selektivnosti zeolita prema olovu zbog njegovog manjeg hidratiziranog ionskog radijusa Pb2+ iona i veće mobilnosti unutar strukture čestica zeolita.

zeolit; cinkovi ioni; nepomični sloj

nije evidentirano