zeolity modyfikowane, adsorpcja, kompleksy, utlenianie i redukcja, metale ciężkie, klinoptylolit, kataliza heterogeniczna
zeolites modification, adsorption, complex ion, oxidation and reduction, heavy metal, clinoptilolite, heterogeneous catalyst
Celem dysertacji było przebadanie możliwości usuwania na katalizatorze stałym, manganowym jonów Pb(II), Cd(II), Cr(III), Cu(II), Ni(II), Mn(II) oraz As(III) z roztworów wodnych. Wyjaśnienie mechanizmów towarzyszących procesowi usuwania, tak aby można było wykorzystać wyniki badań dla rzeczywistych roztworów (wody podziemne, przemysłowe), również w skali przemysłowej.
Przebadano dwa zeolity, w formie wodorowej i manganowej (modyfikowany jonami manganu), traktując zeolit H jako poziom odniesienia. Na podstawie uzyskanych wyników badań przedstawiono dla zeolitów szeregi powinowactwa do usuwanych jonów wg intensywności adsorpcji, pojemności sorpcyjnej, powinowactwa do adsorbatu. Badania wykazały, że równolegle z procesem adsorpcji zachodzi chemiczne strącanie, co było możliwe do wyjaśnienia tylko w warunkach statycznych. Wykazano również, że wyznaczona wartość potencjału dzeta powstających kompleksów w dużym stopniu umożliwia opisanie procesu adsorpcji. Na podstawie badań stwierdzono, że ważnym czynnikiem w usuwaniu As i Cr są właściwości katalityczne zeolitu Mn oraz pH roztworu. W pracy przedstawiono również wzajemny wpływ metali na ich proces adsorpcji z roztworu wieloskładnikowego. Przedstawione w dysertacji badania mogą być wykorzystane w praktyce do projektowania złóż filtracyjnych z masami aktywnymi stosowanymi w procesie oczyszczania wody podziemnej o podwyższonej zawartości metali. Wyniki badań wykazały, że w zależności od rodzaju usuwanego jonu, zachodzi adsorpcja fizyczna, kataliza heterogeniczna lub strącanie chemiczne.
The aim of the dissertation was to investigate the possibility of removing on the solid manganese catalyst, not only manganese and iron, but also other metals such as lead, cadmium, chromium, copper, nickel and arsenic. Clarification of the mechanisms supporting the process of removing, in order to enable the usage of the results of tests on real solutions (groundwater, industrial waters), also on an industrial scale. The paper presents a study of two zeolites, in the form of hydrogen and of manganese (manganese ions modified), treating the zeolite H as a benchmark. Based on the obtained results, the affinity series to removed ions according to the intensity of adsorption, sorption capacity, affinity to the adsorptive were shown for zeolites. Studies have shown that in parallel with the process of adsorption chemical precipitation takes place, which was possible to explain only in static conditions. It was also shown that the determined value of the zeta potential of emerging and aquacomplexes and hydrocomplexes largely allows to describe the adsorption process. A study found that an important factor in the removal of As and Cr are the catalytic properties of zeolite Mn and pH of the solution. The paper presents also the reciprocal influence of metals on the process of multi-component adsorption from solution. Presented in the dissertation research can be used in practice to design a filter beds of the active masses used in the treatment of underground water with high metal content. The results showed that, depending on the type of removed cation, there is a physical adsorption, heterogeneous catalysis or precipitation of sediment.
