Ar dzelzs hidroksīdiem modificētu mālu izmantošana arsēna sorbcijā

Abstract

Māliem piemīt labas sorbcijas un jonapmaiņas īpašības, kuras var pielietot vides rekultivācijā, piemēram, metālu katjonu sorbcijā. Lai mālus izmantotu anjonu sorbcijai, tajā skaitā, metaloīdu, ir jāpārveido to fizikāli ķīmiskās īpašības. Vasaras lauka darbu gaitā tika ievākti mālu paraugi, laboratorijas apstākļos veikta dabisko un sintētiski ražoto mālu modifikācija ar dzelzs hidroksīdu, izmantojot divas dažādas metodes. Perspektīvai modificēto mālu izmantošanai anjonu sorbcijā, tika veikti As(V) jonu sorbcijas testi ūdens šķīdumā, lai noskaidrotu metaloīdu saistīšanas efektivitāti. Ar analītisko metožu palīdzību tika noteiktas modificēto mālu īpašības un salīdzinātas ar nemodificēto mālu īpašībām, t.sk., tika izmērīta mālu īpatnējās virsma platība, veikta Furjē transformācijas infrasarkano spektru analīze, kvalitatīvi noteikts mālu minerālais sastāvs un iegūti mālu virsmas attēli ar 5 000 reižu lielu palielinājumu. Pētījumā tika noskaidrota modificēto sorbentu spēja saistīt As(V) jonus un savienojumus, atkarībā no vides pH, As(V) koncentrācijas šķīdumā un sorbcijas laika ilguma. Izmantojot sorbcijas eksperimentos iegūtos rezultātus, inovatīvo materiālu sorbcija tika pielīdzināta biežāk izmantotajiem teorētiskajiem sorbcijas modeļiem.

Clay materials have good sorption and ion exchange properties that can be used for environmental remediation purposes, e.g., as metallic cation sorbent material. In order to use clay materials for anion sorption needs(including for metalloids), their physico-chemical properties have to be improved. During field work studies, clay material samples weregathered and later natural and synthetically produced clay modification with iron hydroxide wasperformed in batch conditions by using two different methods. For analysis of pespective use of modified clay material in environmental remediation, arsenic sorption tests were performed in different conditions to test sorption efficiency of newly modified materials. Properties of natural and modified clay were determined and compared using analytical methods, including BET, XRD, SEM, FTIR analysis. Sorption kinetics tests were performed and results compared with most common physical sorption theoretical models.