Naslov
Utjecaj protoka na kompetitivno vezanje kadmija i cinka iz binarne vodene otopine na prirodnom zeolitu postupkom u koloni
(Influence of flow rate on competitive binding of cadmium and zinc from binary aqueous solution on natural zeolite by column process)

Autori
Šušnjara, Matea

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu

Mjesto
Split

Datum
01.10

Godina
2018

Stranica
43

Mentor
Faculty of Chemistry and Technology, University of Split

Ključne riječi
kadmij, cink, binarna otopina, nepomični sloj zeolita, kompeticija, selektivnost, afinitet
(cadmium, zinc, binary solution, fixed zeolite bed, competition, selectivity, affinity)

Sažetak
Proveden je proces kompetitivnog vezanja Cd i Zn iz ekvimolarne binarne vodene otopine ukupne početne koncentracije co(Cd+Zn) ≈ 1 mmol/L. Proces se provodio u staklenoj koloni napunjenoj nepomičnim slojem prirodnog zeolita visine 8 cm pri protocima otopine od 1, 2, 3 i 4 mL/min. Tijek radnog ciklusa pratio se određivanjem koncentracije Cd i Zn te pH vrijednosti u efluentu. Rezultati su prikazani krivuljama proboja za svaki ion iz kojih su određene točke proboja i točke iscrpljenja. Porastom protoka točka proboja pojavila se ranije te je obrađen približno isti volumen otopine za znatno kraće vrijeme. Cd i Zn se do točke proboja vežu istovremeno za sva četiri ispitana protoka. Nakon točke proboja koncentracija oba iona u efluentu naglo raste, ali je koncentracija Cd manja od koncentracije Zn. Također, koncentracija Cd u efluentu ne prelazi vrijednost koncentracije u influentu, dok Zn premašuje svoju početnu koncentraciju, i to samo pri najmanjem protoku od 1 mL/min. Razlog tome je istiskivanje i zamjena već vezanih iona Zn iz strukture zeolita ionima Cd iz početne otopine, što može biti posljedica veće selektivnosti zeolita klinoptilolita prema Cd i većeg afiniteta Cd prema zeolitu. Pri višim protocima, zbog bržeg prolaska otopine kroz sloj, efekt istiskivanja je manje izražen zbog kraćeg vremena kontakta, a time i slabije difuzije Cd i Zn iz otopine u česticu zeolita. Omjeri kapaciteta u točki proboja za Cd i Zn jednaki su Cd/Zn omjeru u influentu, što potvrđuje istovremeno vezanje Cd i Zn do točke proboja, proporcionalno njihovoj koncentraciji u ulaznoj otopini. Omjeri kapaciteta u točki iscrpljenja veći su od Cd/Zn omjera u influentu što potvrđuje efekt istiskivanja Zn iona Cd ionima. Zbog smanjenog vremena kontakta porastom protoka smanjuje se efikasnost kolone η. Dobiveni rezultati pokazali su veći afinitet Cd prema zeolitu u odnosu na Zn, kao i veću selektivnost zeolita prema Cd, a time i bolje vezanje Cd pri svim ispitanim protocima. Ovo nije bilo očekivano budući da Cd i Zn ioni imaju vrlo slična fizikalno-kemijska svojstva te su ovi rezultati vrlo značajni za predviđanje ponašanja zeolita i njegovu praktičnu uporabu u procesima obrade otpadnih voda.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA