Sorpce kovů na pevné materiály

Ondřej Vokál

Bachelor's thesis

Sorption of metals on solid materials

Abstract:

Hlavním cílem této bakalářské práce bylo studium sorpce kovů na vybrané pevné materiály (kaolinit a albit). V první části práce jsou v detailní literární rešerši shrnuty informace týkající se různých metod remediace půd kontaminovaných kovy včetně metody chemické stabilizace kovů pomocí pevných materiálů. V experimentální části bakalářské práce je popsáno metodické provedení a výsledky sorpčního experimentu zinku na materiály kaolinit a albit při různých hodnotách pH (3 - 10), koncentracích Zn (10-4, 10-5 a 10-6 M) a pozaďového elektrolytu NaNO3 (10-1, 10-2 a 10-3 M). Průběh adsorpce byl popsán pomocí získaných adsorpčních hran a pomocí programu Visual MINTEQ 3.1 byla zhodnocena možná precipitace pevných materiálů během experimentu. Sorpce probíhala u obou materiálů od pH 5,5 - 6 až do pH 8,5, kde byla sorpce 100%. V důsledku patrného vlivu iontové síly během sorpce Zn na kaolinit, docházelo k ovlivnění celkového průběhu sorpce fyzikální adsorpcí. V případě albitu, kde vliv iontové síly nebyl tolik patrný, měla sorpce charakter chemické adsorpce. Při vyšších hodnotách pH byl proces sorpce ovlivněn zejména precipitací hydroxidů a uhličitanů Zn. Během sorpčních experimentů se nejčastěji v roztocích vysrážely minerály hydrozincit, smitsonit, zincit a uhličitan zinečnatý (ZnCO3).

Abstract:

The main aim of this bachelor´s thesis was the study of metal sorption on selected solid materials (kaolinite and albite). In the first part of the thesis, information about different remediation methods of soils contaminated by metals, including the chemical stabilization method of metals by solid materials are summarized in detail. In the experimental part of the bachelor´s thesis, methodology and results of zinc sorption experiment on materials kaolinite and albite at different pH values (3-10), Zn concentrations (10-4, 10-5 and 10-6 M) and background electrolyte NaNO3 10-1, 10-2, and 10-3 M) are described. The adsorption process was described by obtained adsorption edges and the possible formation of new solid phases during the experiment was evaluated using Visual MINTEQ 3.1 programme. The sorption of both materials can be observed from pH 5.5-6 up to pH 8.5 where the sorption was 100%. As a result of the apparent influence of ionic strength during the Zn sorption on kaolinite, the sorption was affected by physical adsorption. In the case of albite, where the influence of ionic strength was not so noticeable, sorption was characterized as chemical adsorption. At higher pH values, the sorption process was mainly influenced by the precipitation of Zn hydroxides and carbonates. Hydrozincite, smithsonite, zincite and zinc carbonate (ZnCO3) were most often precipitated from the solutions during sorption experiments.

Keywords

chemická stabilizace, sorpce, zinek, kaolinit, albit

Keywords

chemical stabilization, sorption, zinc, kaolinite, albite

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2017

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