Sorpční studie chromu na chemicky modifikované odpady z lískových ořechů

Vít Leher

Master's thesis

Sorption Studies of Chromium(VI) onto Chemical Modified Hazelnut Shells

Abstract:

Diplomová práce se zabývá studiem kinetiky adsorpce a modelováním rovnovážných adsorpčních izoterem při procesu adsorpce Cr(VI) z vodného roztoku pomocí chemicky modifikovaných skořápek lískových ořechů (Coryllus avellana L.). Práce obsahuje úvod do problematiky adsorpce, zejména charakteristiku procesu adsorpce, faktory ovlivňující proces adsorpce a popis Cr(VI). Dále je popsána metodika zrnitostní a tepelné úpravy adsorbentu, včetně jeho chemické modifikace. Pro aktivaci vazebných míst na povrchu adsorbentu byla použita kyselina chlorovodíková a hydroxid sodný o koncentraci 1,0 mol∙l-1. Cr(VI) byl stanoven spektrofotometrickou metodou s 1,5-difenylkarbazidem. Ze dvou studovaných zrnitostních frakcí se jako nejvhodnější ukázala zrnitostní třída <0,5 mm při době expozice 360 min aktivovaná v kyselině chlorovodíkové po dobu 30 min s výslednou adsorpční kapacitou q = 3,46 mg∙g-1 při hodnote pH 1,5. Rovnovážná data byla analyzována za použití Langmuirovy a Freundlichovy izotermy. Jako optimální se pro popis rovnovážných izoterem jevil Langmuirův model, s výslednou hodnotou spolehlivosti regrese R2 = 0,9927. Experiment byl prováděn za laboratorní teploty 23 ± 2 °C.

Abstract:

Master thesis studies the adsorption kinetics and modeling of equilibrium adsorption isotherms in the process of adsorption of Cr(VI) from aqueous solution using a chemically modified hazelnut shells (Coryllus avellana L.). The thesis contains an introduction to the topic of adsorption, especially characteristics of the adsorption process, factors affecting the adsorption and description of Cr(VI). Also describes the methodology of grain modification and heat treatment of the adsorbent, including its chemical modification. Hydrochloric acid and sodium hydroxide of 1,0 mol∙l-1 concentration were used to activate the binding sites on the surface of the adsorbent. Cr(VI) was determined spectrophotometrically using 1,5-diphenylcarbazide. Two grain size fractions were studied, the most appropriate showed grain size of <0.5 mm for exposure time of 360 min, activated with hydrochloric acid for 30 min, with the resulting adsorption capacity q = 3.46 mg∙g-1 at the pH value 1,5. The equilibrium data was analysed using the Langmuir and Freundlich isotherms. Langmuir model appeared to be optimal to describe the equilibrium isotherms, resulting in regression value of reliability R2 = 0.9927. The experiment was performed at room temperature of 23 ± 2 ° C.

Keywords

Sorbent, adsorpce, chrom, skořápky lískových ořechů, rovnovážné izotermy, kinetika adsorpce, adsorpční rovnováha

Keywords

Sorbent, adsorption, chromium, hazelnut shells, equilibrium isotherms, adsorption kinetics, adsorption equilibrium

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 24. 5. 2016
• Supervisor: Dalibor Surovka
• Reader: Michal Guziurek

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Master programme / field:
Nerostné suroviny / Zpracování a zneškodňování odpadů