hrvatski

Vezanje cinkovih kompleksa na prirodni i modificirani zeolit

U ovom radu korišten je prirodni zeolit iz Vranjske Banje za ispitivanje mogućnosti uklanjanja cinkovih iona iz otpadnih voda. Prirodni zeolit – klinoptilolit modificiran je u natrijevu i kalcijevu formu otopinama NaCl i CaCl2 što je rezultiralo povećanjem vezanja cinka za 4 % (w) za Na-modifikaciju, 1, 5 % (w) za Ca- modifikaciju u odnosu na prirodni zeolit. Na uzorcima zeolita provedena su slijedeća strukturna istraživanja: rendgenska difrakcijska analiza praškastog uzorka (XRPD), pretražujuća elektronska mikroskopija (SEM), rendgenska energetsko diperzivna analiza (EDAX), rendgenska fotoelektronska spektrometrija (XPS), rendgenska apsorpcijska spektrometrija (XAS). XRPD analizom potvrđena je prisutnost triju glavnih faza, klinoptilolita, feldspata i kvarca. Za određivanje veličine i morfologije kristala zeolita upotrebljena je pretražujuća elektronska mikroskopija, SEM, u kombinaciji sa EDAX analizom za kvantitativno određivanje elementarnog sastava u uzorcima. Rendgenskom fotoelektronskom spektrometrijom (XPS) na površini uzorka određena je koncentracija cinka u uzorcima Na-zeolita, 1, 4%, Ca-zeolita 0, 1% i prirodnog zeolita 0, 4 %. U svim uzorcima uočen je pad koncentracije u području ispod površine uzorka. EXAFS tehnikom za određivanje okoline cinkovih iona dobiveno je da je u uzorku prirodnog zeolita, cink tetraedarski koordiniran sa 4 kisikova atoma. U uzorku Na- modificiranog i Ca-modificiranog zeolita koordinacija cinka je oktaedarska, gdje je cink vezan sa 6 atoma kisika. Rezultati dobiveni EXAFS analizom ukazuju da se cink nalazi u formi okso kompleksa s vodom ili OH- ionima iz strukture zeolita. Nakon procesa regeneracije sa NaCl većina cinkovih iona je desorbirana sa zeolita što ukazuje na reverzibilnost sorpcije cinka tijekom procesa izmjene. Provedena istraživanja i dobiveni rezultati ukazuju da se zeolit može uspješno primijeniti za uklanjanje cinka iz otpadnih voda.

Zeolit; klinoptilolit; modifikacija zeolita; vezanje Zn2+-iona; EXAFS; XPS; obrada otpadnih voda

nije evidentirano