Sorption of Pb2+ ions from aqueous solutions on organic wastes (Part I)

This article presents the results of the research on the Pb2+ ions sorption from model aqueous solutions on walnut shells, plum stones and sunflower hulls. The effect of various factors, such as the concentration of natural sorbent, the pH, and the temperature was studied. The process of Pb2+ ions sorption on studied sorbents was described by the Langmuir model. The best sorption capacity has been revealed for sunflower hulls. The maximum sorption capacity for this material was 36.9 mg/g.

---

W artykule przedstawiono wyniki badań, które dotyczyły usuwania jonów Pb2+ z modelowych roztworów wodnych za pomocą odpadów organicznych, takich jak: łuski słonecznika, łupiny orzecha włoskiego i pestki śliwek. Dla badanego zakresu stężeń od 6,0-110 mg/dm3 i warunków procesu największą wydajność sorpcji, będącą w zakresie (89,4-96,3)% uzyskano dla łusek słonecznika. W przypadku łupin orzecha włoskiego i pestek śliwek sorpcja jonów Pb2+ jest znacznie niższa a jej wydajność wynosi odpowiednio (60,8-78,7)% i (62,3-81,3)%. Zbadano także wpływ stężenia sorbentu, pH roztworu i temperatury na badany proces sorpcji. Dla wszystkich materiałów optymalne stężenie sorbentu wyniosło 5 g/dm3. Powyżej tej wartości nie obserwowano istotnych zmian w stopniu redukcji jonów Pb2+ (rys.2). We wszystkich przypadkach maksima sorpcji osiągnięto przy pH równym 4,0±0,1 co obrazuje rysunek 3. Obniżenie sorpcji, występujące przy pH poniżej i powyżej wartości 4,0 prawdopodobnie związane jest to z ładunkiem gromadzącym się na powierzchni sorbentu (elektrostatyczne odpychanie i przyciąganie badanych jonów). Wartość pH roztworu determinuje także formę oraz stężenie badanego jonu w roztworze. W roztworach silnie kwaśnych ołów występuje głównie w postaci kationów. Stopniowy wzrost pH prowadzi do tworzenia jonów kompleksowych i strącania go w postaci wodorotlenku. Wykazano również, że ze wzrostem temperatury w zakresie (293-313)K następuje stopniowy spadek sorpcji, co prawdopodobnie może być związane z niszczeniem miejsc aktywnych obecnych na powierzchni sorbentu lub przesunięciem równowagi procesu na korzyść desorpcji (rys. 4). Wyniki uzyskane potwierdzają również egzotermiczną naturę badanego procesu sorpcji. Adsorpcję jonów Pb2+ na użytych sorbentach opisano za pomocą modelu Langmuira. Założenia tego modelu podano w rozdziale 4.1. Najlepsze właściwości sorpcyjne w stosunku do jonów Pb2+ wykazałyłuski słonecznika. Maksymalna pojemność sorpcyjna dla tego sorbentu wyniosła 36,9 mg/g (tabela 1, rysunek 5). W przypadku łupin orzecha i pestek śliwek stała qmax izotermy Langmuira przyjmuje wartości równe 23,1 mg/g i 21,2 mg/g.