Sorpce zinku na půdní směsi

Kristýna Slabochová

Bachelor's thesis

Sorption of zinc on soil mixtures

Abstract:

Hlavním cílem této bakalářské práce bylo studium sorpce zinku na vybrané půdní komponenty a provedení sorpčních experimentů na dva typy směsí (směs 1: křemen, albit a kaolinit a směs 2: křemen, albit, kaolinit, ferrihydrit a goethit). V první části práce jsou v literární rešerši shrnuty informace týkající se chemických a fyzikálních vlastností zinku včetně kontaminovaných lokalit. Je popsána chemická stabilizace kovů a metaloidů, mechanismus adsorpce kovů v půdním prostředí a jsou uvedeny informace o běžných půdních komponentách. V experimentální části bakalářské práce je popsáno metodické provedení a výsledky sorpčního experimentu zinku na půdní směsi při různých hodnotách pH (3-10), koncentracích zinku (10-4 M, 10-5 M a 10-6 M) a elektrolytu NaNO3 (10-1 M, 10-2 M a 10-3 M). Průběh adsorpce byl popsán pomocí adsorpčních hran a rovněž byl zhodnocen vliv precipitace během experimentu. Sorpce probíhala u obou směsí od pH 4-7 až do pH 9,5, kde byla sorpce ve všech případech 100 %. Bylo zhodnoceno, že sorpce zinku na půdní směsi je u směsi obsahující ferrihydrit a goethit (hlavně u vyšších koncentrací zinku) ovlivněna spíše chemickou adsorpcí, naopak u směsi bez (oxo)hydroxidů železa byl pozorován spíše vliv fyzikální adsorpce. Při vyšších hodnotách pH byl proces sorpce u obou směsí ovlivněn hlavně precipitací. Přítomnost (oxo)hydroxidů železa tedy ovlivnila průběh adsorpce, kdy byl patrný odlišný mechanismus (efektivita) než v případě směsi obsahující pouze křemen, albit a kaolinit.

Abstract:

The main aim of this bachelor´s thesis was the study of zinc sorption on selected soil components and the performance of sorption experiments on two types of mixtures (mixture 1: quartz, albite and kaolinite and mixture 2: quartz, albite, kaolinite, ferrihydrite and goethite). The first part of the thesis summarizes information on chemical and physical properties of zinc including contaminated sites. It describes the chemical stabilization of metals and metalloids, the mechanism of adsorption of metals in the soil environment and information on common soil components. The experimental part of the bachelor thesis describes the method and the results of the sorption experiment of zinc on soil mixtures at different pH values (3-10), zinc concentrations (10-4 M, 10-5 M and 10-6 M) and electrolyte NaNO3 (10-1 M, 10-2 M and 10-3 M). The adsorption process was described by adsorption edges, and the effect of precipitation during the experiment was also evaluated. Sorption was performed in both mixtures from pH 4-7 to pH 9.5, where sorption was 100 % in all cases. It was appreciated that the sorption of zinc on soil mixtures was influenced by chemical adsorption in mixtures containing ferrihydrite and goethite (mainly at higher concentrations of zinc), whereas the influence of physical adsorption was observed in mixtures without iron (oxo)hydroxides. At higher pH values, the sorption process in both mixtures was mainly affected by precipitation. The presence of (oxo)hydroxides of iron thus influenced the adsorption process, where a different mechanism (efficiency) was seen than in a mixture containing only quartz, albite and kaolinite.

Keywords

půda, adsorpční hrany, zinek, adsorpce

Keywords

soil, zinc, adsorption edges, adsorption

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 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