Hybrid polymer containing ferric oxides obtain using a redox polymer. Part II. Sorption properties towards chromate

I. Jacukowicz-Sobala; A. Ciechanowska; E. Kociołek-Balawejder

doi:10.14314/polimery.2014.213

Data publikacji : 2014-03-30

Tom 59 Nr 3 (2014)

Polimer hybrydowy zawierający tlenki żelaza otrzymany z wykorzystaniem polimeru redoksowego. Cz. II. Badanie właściwości sorpcyjnych wobec chromianów

I. Jacukowicz-Sobala A. Ciechanowska E. Kociołek-Balawejder

DOI: https://doi.org/10.14314/polimery.2014.213

Abstrakt

W pracy przedstawiono wyniki badań sorpcji jonów Cr(VI) przy użyciu zsyntezowanego polimeru hybrydowego zawierającego tlenki żelaza. Hybrydowy sorbent otrzymano w wyniku reakcji utleniania jonów Fe(II) z wykorzystaniem makroporowatego, redoksowego polimeru S/DVB z N-chlorosulfonamidowymi grupami funkcyjnymi w formie Na+. Uzyskany produkt zawiera sulfonamidowe grupy funkcyjne charakteryzujące się wysokim pKa = 11, dzięki czemu nie wykazuje on właściwości jonowymiennych, a jedynie sorpcyjne (w odróżnieniu od opisanych w literaturze polimerów hybrydowych otrzymywanych z wykorzystaniem wymieniaczy jonowych). Badano sorpcję z roztworów Cr(VI), o stężeniach od 5 do 100 mg Cr(VI)/dm3 i o różnym pH, od 2,5 do 11,0 a także w obecności innych jonów: Cl- (500 mg/dm3) i SO42- (1000 mg/dm3). Badania kinetyczne wykazały, że sorpcja chromianów przebiega zgodnie z modelem chemicznym (pseudo-second order model) (rys. 1), co dowodzi chemisorpcji chromianów na powierzchni tlenków żelaza. Z kolei, dobre dopasowanie danych eksperymentalnych do modelu dyfuzyjnego (intraparticle diffusion model) wskazuje, że czynnikiem determinującym szybkość procesu jest dyfuzja chromianów w głąb struktury ziarna polimeru (rys. 2). Wykazano również, że sorpcja chromianów jest zależna od pH roztworu i przebiega najbardziej efektywnie w środowisku kwasowym (pH = 2,5—5,0) (rys. 3). Przemywanie zużytego złoża hybrydowego polimeru roztworem 0,1 M NaOH, pozwoliło na zdesorbowanie 93 % jonów Cr(VI).

Słowa kluczowe

hybrid polymers ; iron oxides ; nanocomposites ; chromate adsorption polimery hybrydowe ; tlenki żelaza ; nanokompozyty ; adsorpcja chromianów

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Jacukowicz-Sobala, I., Ciechanowska, A., & Kociołek-Balawejder, E. (2014). Polimer hybrydowy zawierający tlenki żelaza otrzymany z wykorzystaniem polimeru redoksowego. Cz. II. Badanie właściwości sorpcyjnych wobec chromianów. Polimery, 59(3), 213–219. https://doi.org/10.14314/polimery.2014.213

Bibliografia

Hyatt A., Hart J. A., Brown S., Simon M., Latuzt N., Jacobs A., Guertin J.: “Chromium(VI) waste stream processing”, in: “Chromium(VI) Handbook” (Ed., Guertin J., Jacobs J. A., Avakian C.P.), CRC Press Washington DC 2005, p. 465—489.

[2] Hawley E.L., Jacobs J.A.: “Chromium: policy and regulations” in: “Chromium(VI) Handbook” (Ed., Guertin J., Jacobs J.A., Avakian C.P.), CRC PressWashington DC 2005, p. 491—521.

[3] Jacukowicz-Sobala I.: Przem. Chem. 2009, 88, 51.

[4] Owlad M., Aroua M.K.,Wan DaudW.A., Baroutian S.: Water Air Soil Pollut. 2009, 200, 59, http://dx.doi.org/10.1007/s11270-008-9893-7

[5] Mohan D., Pittman C.U.Jr: J. Hazard. Mater. 2006, B137, 762, http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.06.060

[6] Sen M., Ghosh Dastidar M.: Iran J. Environ. Health Sci. Eng. 2010, 7, 182.

[7] Fendorf S., Eick M.J., Grossl P., Sparks D.L.: Environ. Sci. Technol. 1997, 31, 315, http://dx.doi.org/10.1021/es950653t

[8] He Y.T., Traina S.J.: Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 4499, http://dx.doi.org/10.1021/es0483692

[9] Hu J., Lo I.M.C., Chen G.: Sep. Purif. Technol. 2007, 56, 249, http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2007.02.009

[10] Wang P., Lo I.M.C.: Water Res. 2009, 43, 3727, http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2009.05.041

[11] Cumbal L.H., SenGupta A.K.: Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 600, http://dx.doi.org/10.1021/ie040126v

[12] Cumbal L.H., SenGupta A.K.: Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 6508, http://dx.doi.org/10.1021/es050175e

[13] DeMarco M.J., SenGupta A.K., Greenleaf J.E.: Water Res. 2003, 37, 164, http://dx.doi.org/10.1016/S0043-1354(02)00238-5

[14] Pan B., Qiu H., Pan B., Nie G.: Water Res. 2010, 44, 815, http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2009.10.027

[15] Blaney L.M., Cinar S., SenGupta A.K.: Water Res. 2007, 41, 1603, http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2007.01.008

[16] Hristovski K., Wasterhoff P., Moller T., Sylvester P.: J. Hazard. Mater. 2008, 152, 397, http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.07.016

[17] Iesan C.M., Capat C., Ruta F., Udrea I.: Water Res. 2008, 42, 4327, http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2008.06.011

[18] Iesan C.M., Capat C., Ruta F., Udrea I.: React. Funct. Polym. 2008, 68, 1578, http://dx.doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2008.08.011

[19] Sarkar S., Blaney L.M., Gupta A., Ghosh D.: React. Funct. Polym. 2007, 67, 1599, http://dx.doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2007.07.047

[20] Pat. USA 7 291 578 B2 (2004).

[21] Sheha R.R., El-Zahhar A.A.: J. Hazard. Mater. 2008, 150, 795, http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.05.042

[22] Jacukowicz-Sobala I., Ciechanowska A., Kocio³ek-Balawejder E.: Polimery 2014, 59, 131.

[23] HermanowiczW., Dojlido J., Do¿añskaW., Koziorowski B., Zerbe J. „Fizyko-chemiczne badanie wody i ścieków”, Arkady, Warszawa 1999.

[24] Ho Y.S.: Scientometrics 2004, 59, 171.

[25] Ho Y.S., McKay G.: Adsorp. Sci. Technol. 1998, 16, 243.

[26] Ho Y.S., Ofomaja A.E.: J. Hazard. Mater. 2006, B129, 137, http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.08.020

[27] Sutherland C., Venkobachar Ch.: Int. Res. J. Plant Sci. 2010, 1, 107.

[28] Cornell R.M., Schwertmann U.: “The iron oxides — structure, properties, reactions, occurrences and uses”,Wiley—VCH, Weinheim 2003.

[29] Qiu H., Lv L., Pan B., Zhang Q.: J. Zhejiang Univ. Sci. 2009, A10, 716, http://dx.doi.org/10.1631/jzus.A0820524

[30] Peak D., Ford R.G., Sparks D.L.: J. Colloid Interf. Sci. 1999, 218, 289, http://dx.doi.org/10.1006/jcis.1999.6405

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

I. Jacukowicz-Sobala polimery@ichp.pl

Afiliacja
Wrocław University of Economics, Department of Industrial Chemistry, ul. Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław, Poland

A. Ciechanowska

Afiliacja
Wrocław University of Economics, Department of Industrial Chemistry, ul. Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław, Poland

E. Kociołek-Balawejder

Afiliacja
elzbieta.kociolek-balawejder@ue.wroc.pl