hrvatski

Uklanjanje olova i cinka iz binarne vodene otopine postupkom u koloni s prirodnim zeolitom klinoptilolitom

Ispitano je uklanjanje teških metala olova i cinka iz binarnih vodenih otopina na nepomičnom sloju kemijski aktiviranog prirodnog zeolita postupkom u koloni. Eksperiment je proveden izotermno, u staklenoj koloni unutarnjeg promjera 12 mm koja je ispunjena zeolitom klinoptilolitom veličine čestica 0.6-0.8 mm i visine sloja 40 mm. Binarna vodena otopina olova i cinka pripremljena je otapanjem odgovarajućih količina soli (Pb(NO_3)2, Zn(NO_3)_2) u redestiliranoj vodi. Tijekom radnog ciklusa otopina ukupne početne koncentracije 1.115 mmol/l (c(Pb)=0.578 mmol/l, c(Zn)=0.537 mmol/l) propuštana je od vrha prema dnu kolone protokom od 1 ml/min. Nakon radnog ciklusa proveden je ciklus regeneracije s otopinom NaNO3 (γ =15 g/l). Tijek radnog ciklusa i ciklusa regeneracije praćen je određivanjem ukupne i pojedinačnih koncentracija olova i cinka u efluentu. Eksperimentalni rezultati prikazani su krivuljama proboja kao ovisnost omjera mjerene i početne koncentracije (c/c_o) o volumenu otopine koja je prošla kroz sloj zeolita (BV). Iz krivulja proboja određene su točka proboja i točka iscrpljenja, te odgovarajući kapaciteti u točki proboja i točki iscrpljenja, q_B=0.315 mmol/g zeolita i q_E=0.547 mmol/g zeolita. Maksimum krivulje proboja postiže vrijednost c/c_o=1.140 što je više od očekivane vrijednosti. To se može objasniti analizom krivulja proboja pojedinačnih iona olova i cinka. Iz oblika ovih krivulja može se pretpostaviti da se olovo i cink do točke proboja vezuju simultano nakon čega ioni olova najvjerojatnije zamjenjuju ione cinka vezane na zeolitu. Posljedica toga je porast koncentracije cinka u efluentu čak i do 70% više nego u ulaznoj otopini. Omjer količine vezanog olova i količine vezanog cinka tijekom radnog ciklusa određen je iz krivulje regeneracije i iznosi 1.301 mol Pb / 0.088 mol Zn. To znači da je na zeolitu olovo vezano u gotovo 15 puta većoj količini, što potvrđuje izrazitu selektivnost zeolita prema olovu.

Prirodni zeolit; olovo; cink; postupak u koloni; binarna otopina

Mentor znanstvenog rada: Doc. dr. sc. Marina Trgo