Sorpcja arsenianów(III) na (tlenowodoro)tlenkach żelaza

Abstract

W pracy przedstawiono wyniki badań efektywności wiązania As(III) przez (tlenowodoro)tlenki żelaza. Wykorzystano pięć materiałów syntetycznych: ferrihydryt, Si-ferrihydryt, goethyt drobnokrystaliczny, goethyt grubokrystaliczny i Al-goethyt oraz trzy materiały naturalne: osady żelaziste ze stacji uzdatniania wody Gołuń i Pobiedziska oraz schwertmannit z Łęknicy. Wykonano eksperyment sorpcji statycznej w zakresie stężeń 0,25 - 20 mM, eksperyment desorpcji oraz eksperyment sorpcji przy zmiennym pH (2 - 9). Efektywność sorpcji malała wraz ze wzrostem stężenia wyjściowego. Największą efektywność bliską 100% osiągnął czysty ferrihydryt, a najniższą goethyt grubokrystaliczny i Al-goethyt. Eksperymenty desorpcji wykazały, że wszystkie sorbenty stosunkowo trwale unieruchamiają As(III). Nie zaobserwowano znaczącego wpływu wartości pH na wielkość i efektywność sorpcji. Sorbentami, które sorbują największe ilości arsenu, jak i wiążą go najsilniej okazały się ferrihydryt i Si-ferrihydryt. Natomiast sorbentami, które wykazały najsłabsze właściwości sorpcyjne względem As(III) są Al-goethyt i goethyt grubokrystaliczny.

In this work the results of studies comparing the effectiveness of As(III) binding by iron (oxyhydr)oxides have been presented. Five synthetic materials were used: ferrihydrite, Si-ferrihydrite, fine-crystalline goethite, coarse-crystalline goethite and Al-goethite, as well as three natural materials: iron sludges from the water treatment plants of Gołuń and Pobiedziska, and schwertmannite from Łęknica. Batch sorption experiments at a concentration range of 0.25 - 20 mM, desorption experiments, and sorption experiments at variable pH (2 - 9) have been carried out. The efficiency of sorption decreased as the initial concentration increased. The highest effectiveness close to 100% achieved pure ferrihydrite, and the lowest coarse-crystalline goethite and Al-goethite. The desorption experiment has shown that all sorbents relatively permanently immobilized As(III). No significant effect of pH change on sorption properties was observed. Sorbents that bind the highest amounts of arsenic were ferrihydrite and Si-ferrihydrite. On the other hand, the lowest adsorption capacities with respect to As(III) possessed Al-goethite and coarse-crystalline goethite.