Дослідження використання природного сорбенту для відновлення катіонів заліза з водних розчинів
Івета Пандова
1 Факультет виробничих технологій Кошицького технічного університету, 080 01 Прешов, Словаччина; [email protected] (І.П.); [email protected] (М.Р.); [email protected] (AP)
Мирослав Рімар
1 Факультет виробничих технологій Кошицького технічного університету, 080 01 Прешов, Словаччина; [email protected] (І.П.); [email protected] (М.Р.); [email protected] (AP)
Антон Панда
1 Факультет виробничих технологій Кошицького технічного університету, 080 01 Прешов, Словаччина; [email protected] (І.П.); [email protected] (М.Р.); [email protected] (AP)
Ян Валічек
2 Інженерний факультет Словацького сільськогосподарського університету, 949 76 Нітра, Словаччина; [email protected] або
3 Технологічний факультет Коледжу технологій та бізнесу в Чеських Будейовицях, 370 01 Чеські Будейовиці, Чеська Республіка; [email protected]
Мілена Кушнерова
3 Технологічний факультет Коледжу технологій та бізнесу в Чеських Будейовицях, 370 01 Чеські Будейовиці, Чеська Республіка; [email protected]
Марта Гарнічарова
2 Інженерний факультет Словацького сільськогосподарського університету, 949 76 Нітра, Словаччина; [email protected] або
3 Технологічний факультет Коледжу технологій та бізнесу в Чеських Будейовицях, 370 01 Чеські Будейовиці, Чеська Республіка; [email protected]
Анотація
1. Вступ
Забруднення ґрунтів, підземних вод, поверхневих вод та повітря небезпечними токсичними хімічними речовинами представляє значні проблеми для здоров'я людини та навколишнього середовища. Зокрема, важкі метали вважаються небезпечними забруднювачами [1].
Їх присутність у стічних водах відбувається внаслідок різних промислових процесів завдяки розвитку промислових технологій. Різні адсорбенти, такі як активоване вугілля [2], астрагал [3], вуглецеві нанотрубки [4,5] та велика кількість біосорбентів [6], використовувались у різних дослідженнях для видалення забруднюючих речовин, особливо важких металів, зі стічних вод.
2. Тенденції використання сорбентів для виведення іонів заліза з водних розчинів
Принцип методів, що застосовуються для видалення заліза з води, полягає в окисленні спочатку розчиненого заліза до нерозчинених сполук, які можна видалити за допомогою одного або двоступеневого поділу. Окислення та гідроліз цих сполук відбувається в суворо визначених умовах. Процеси випадання опадів можуть забезпечити видалення іонів Fe 3+, але їх залишкові концентрації все ще можна виявити в рідкій фазі. Отже, існує потреба в очищенні, наприклад, шляхом іонного обміну або сорбції. Методи, які зазвичай використовуються для зниження рівня заліза, також пов'язані з іншими проблемами, такими як утворення токсичних проміжних речовин хімічних речовин, що виникають в результаті хімічних реакцій, високі експлуатаційні витрати, необхідні для підтримання фізичних та хімічних умов, та відносно тривалий час біологічної обробки техніка. Розробка сорбційних матеріалів та технологій для ефективного видалення солей та небажаних забруднень із води є перспективним способом вирішення глобальної водної кризи [7].
Цеоліти з чудовою адсорбційною та іонообмінною здатністю знайшли широке застосування в цих областях. Найчастіше застосовуваний сорбент - це активоване вугілля та синтетичні цеоліти. Ці сорбенти відносно дорогі. У цьому відношенні природні цеоліти, чиї багаті ресурси знаходяться в різних регіонах Землі, можуть бути більш перспективними. В усьому світі цеоліти вважаються широко застосовуваними в різних галузях науки і техніки, а також екологічних наук. Згідно з літературою, цеоліт Y-типу придатний для видалення катіонів важких металів з промислової води [8,9]. До вивчення видалення іонів заліза шляхом сорбції звертаються кілька авторів, які аналізують дані рівноважної адсорбції у своїх роботах, використовуючи модель ізотерми Ленгмюра та Фрейндліха [10,11,12,13].