hrvatski

Kinetika i ravnoteže adsorpcijskih procesa pri uklanjanju arsena iz podzemnih voda

U mnogim zemljama svijeta, kao posljedica geološkog sastava tla, arsen se nalazi u iznimno velikim koncentracijama u podzemnim vodama koje se koriste kao voda za piće. To je svjetski zdravstveni problem jer se dugom izloženosti arsenu i njegovo unošenje u organizam on akumulira u tijelu, što uzrokuje mnoge bolesti, a osobito one maligne. Arsen se u Hrvatskoj pojavljuje u podzemnim vodama istočne Slavonije. Da bi se koncentracija arsena svela na dopuštene granice, ispod 10 g•L-1, takva se voda prethodno mora obraditi. Tehnologija uklanjanja arsena iz vode za piće koja se najčešće primjenjuje jest adsorpcija arsena na hidrolizirane vrste željezova i aluminijeva(III) iona tijekom procesa koagulacije i flokulacije. No tom se tehnologijom često ne zadovoljava propisana maksimalno dopuštena koncentracija arsena do 10 g•L-1. U ovom radu posebna pozornost posvećena je istraživanju procesa adsorpcije te kemizmu arsenovih, željezovih i aluminijevih iona u postupcima prerade podzemnih voda. Istraženi su ravnoteže i kinetički parametri adsorpcije arsena na amorfne željezove i aluminijeve hidrokside. Utvrđeno je da su adsorpcijski procesi arsena reakcije trećeg reda, ali se dobro opisuju i kinetikom pseudo reakcije drugog reda. Primjenom konstanti Freundliche adsorpcijske izoterme predložen je matematički model koji omogućuje procjenu potrebne količine željezovih(III) iona za željeno smanjenje koncentracije arsena u vodi. Osim toga, proučavani su adsorpcijski procesi pri uklanjanju arsena elektrokoagulacijom, filtracijom vode kroz granule željezova hidroksida, primjenom nanočestica magnetita, a i u sklopu ultrafiltracije uronjenim šupljim membranskim vlaknima. Nadalje, uspoređivani su postupci adsorpcije s ionskom izmjenom. Dokazano je da adsorpcijski procesi imaju niz prednosti pri uklanjanju arsena iz podzemnih voda koje, osim arsena, sadrže i povećane koncentracije željeza, mangana te amonijaka, što je gotovo pravilo za podzemne vode istočne Hrvatske.

arsen; koagulacija i flokulacija; adsorpcija; željezov hidroksid

nije evidentirano