Studium sorpce kovů na půdní komponenty

Pavla Matulová

Bachelor's thesis

Study of metal sorption on soil components

Abstract:

V této bakalářské práci bylo provedeno studium sorpce kovů na vybrané půdní komponenty (ferihydrit a goethit). V první části byla zpracována literární rešerše zaměřená na popis vybraných rizikových kovů, které se v půdě vyskytují, půdní komponenty a jejich vlastnosti. Dále byla v práci vysvětlena problematika kontaminace půd, včetně metod odstraňování kontaminantů pomocí různých sanačních technologií. Následně byly popsány metody studia mechanismu (ad)sorpce kovů. V experimentální části byly provedeny kinetické a rovnovážné experimenty sorpce zinku na ferihydrit, goethit a huminové kyseliny při různých hodnotách pH (5,5 a 6,5). Výsledky kinetických experimentů byly modelovány na základě nelineární formy pseudo-prvního a pseudo-druhého řádu. Bylo zjištěno, že ve všech případech experimentální data více odpovídala modelu pseudo-druhého řádu. Data rovnovážných experimentů byla modelována pomocí nelineární formy Freundlichova a Langmuirova modelu. Z výsledků pro pH 5,5 i 6,5 (kromě adsorpce zinku na ferihydrit při pH 6,5) je patrné, že pro popis experimentálních dat byl přesnější Freundlichův model. Nejvyššího maximálního adsorbovaného množství zinku stanoveného pomocí Langmuirova modelu pro ferihydrit i goethit bylo dosaženo při pH 6,5, a to 13,86 mg/g pro ferihydrit a 16,08 mg/g pro goethit. Ve všech případech bylo dosaženo vyššího adsorbovaného množství pro pH 6,5, což souviselo s rostoucí schopností adsorpce zinku při vyšší hodnotě pH.

Abstract:

In this bachelor´s thesis, the study of metal sorption on selected soil components (ferrihydrite and goethite) was performed. In the first part, a literary research focused on selected risk metals, that commonly occur in soils, soil components and their properties was written. Afterwards, problems of the soil contamination were explained, including methods of contaminant removal using various remediation technologies. Subsequently, methods of the metal (ad)sorption mechanism studies were described. In the experimental part, kinetic and equilibrium experiments of zinc on ferrihydrite, goethite and humic acids at different pH values (5.5 and 6.5) were performed. The results of the kinetic experiments were modeled by the non-linear form of the pseudo-first and pseudo-second order. It was found out that in all cases the experimental data were better fitted by the pseudo-second order. Data of the equilibrium experiments were modeled by the non-linear form of the Freundlich and Langmuir model. From the results for pH 5.5 and 6.5 (except the adsorption of zinc on ferrihydrite at pH 6.5) is clear that the Freundlich model was more accurate to describe the experimental data. The highest maximal adsorbed amount of zinc determined by the Langmuir model for ferrihydrite and goethite was achieved at pH 6.5, namely 13.86 mg/g for ferrihydrite, and 16.08 mg/g for goethite. In all cases, a higher adsorbed amount was achieved at pH 6.5 that was related to the increasing adsorption ability of zinc at higher pH.

Keywords

sorpce, zinek, ferihydrit, goethit

Keywords

sorption, zinc, ferrihydrite, goethite

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Barbora Hudcová

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Landscaping / Landscape Technical and Administration Services