Stabilizace těžkých kovů geopolymery - vliv složení geopolymerů na jejich stabilizační účinnost

Eliška HAINCOVÁ

Bachelor's thesis

Stabilization of heavy metals in geopolymeric materials influence of geopolymers composition on stabilization efficiency

Abstract:

V této práci byla studována stabilizace těžkých kovů geopolymery na bázi sodného vodní skla a metakaolinitu, konkrétně vliv složení geopolymerů na jejich stabilizační účinnost. Pro solidifikaci bylo vybráno 5 kovů ve formě dusičnanů kadmium, chrom, měď, olovo a zinek a dva druhy geopolymerů. Geopolymery se lišily typem použitého metakaolinitu. Jeden metakaolinit byl vyroben kalcinací lupku a druhý kalcinací kaolinu. Na připravených geopolymerech byla měřena pevnost v tlaku a u stabilizátů vyluhovatelnost kovů ve vodném loužicím médiu s využitím optického emisního spektrometru s indukčně vázaným plasmatem. Zkoumána byla vyluhovatelnost těžkých kovů v závislosti na době loužení, obsahu těžkých kovů v solidifikátu a na způsobu vytvrzování. Výsledky měření ukázaly velmi malé rozdíly mezi oběma porovnávanými materiály. Geopolymer obsahující Mefisto L05 dosáhl po 56 dnech zrání větší pevnosti v tlaku. Geopolymer s obsahem Mefisto K05 dokázal lépe imobilizovat těžké kovy.

Abstract:

In this work, the stabilization of heavy metals by sodium waterglass and metakaolinite based geopolymers was studied, specifically, the influence of the composition of geopolymers on their stabilizing efficiency. Five different metals were chosen for the solidification - cadmium, chromium, copper, lead and zinc and also two kinds of geopolymers. Geopolymers varied in the types of the metakaolinite that were used. The first one was made by calcination of shale and the other one was made by calcination of kaolin. The compressive strenght was measured on the prepared geopolymers and the leachability of heavy metals in aqueous leaching medium was measured on stabilizers by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy. The leachability of heavy metals was observed in dependence on the time of leaching, the content of heavy metals in solidificate and on the curing process. The results of measuring showed only small differences between both materials that were compared. The geopolymer containing Mefisto L05 had a higher compressive strength after 56 days of curing. The geopolymer containing Mefisto K05 achieved a better immobilization of the heavy metals.

Keywords

geopolymer, těžké kovy, stabilizace, solidifikace, pevnost v tlaku, vyluhovatelnost

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 6. 2015

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Petr Koutník

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Toxicology and Hazardous Waste Analysis