Decontamination of polluted water using adsorbents based on natural minerals.

The aim of the study was to examine the possibility of sorption of Cd on layered silicates and their modifications. Adsorption isotherms models were used, in order to determine the amount of adsorbed Cd at a given temperature. Kinetic modeling made it possible to study the exact mechanism of adsorption. It was based on models by Lagergren, Ho, Elovich and intraparticle of diffusion. Using the IR and XRD methods the structure of the examined materials before and after the experiment was studied. After the tests, it can be concluded that the best material for Cd sorption is expanded vermiculite. Slightly lower result was obtained for modified sample PCH-SH. Kinetic studies indicated the time when equilibrium was reached and provided information about the factors that affect the efficiency and rate of the adsorption process. Both chemisorption, physical adsorption and diffusion may impact the process. Analysis of the Infrared Spectra confirms small structural changes of materials. XRD method also proved that the materials are not destructed during the experiments. It may be concluded that samples are capable of repeated use and can be used in the methods of water purification from heavy metals, in this case polluted with cadmium.

Tematem pracy było zbadanie możliwości sorpcyjnych krzemianów warstwowych oraz ich modyfikacji. Wykorzystano modele izoterm adsorpcji, w celu określenia ilości zaadsorbowanej w danej temperaturze. Poznanie dokładnego mechanizmu adsorpcji umożliwiło modelowanie kinetyczne. Podstawą były modele według Lagergrena, Ho, Elovicha oraz dyfuzji wewnątrzziarnowej. Przy zastosowaniu metody IR oraz XRD sprawdzono strukturę materiałów przed i po eksperymentach. Po przeprowadzeniu badań można stwierdzić, iż najlepszym materiałem sorpcyjnym w stosunku do kadmu jest próbka ekspandowanego wermikulitu. Nieznacznie słabszy wynik uzyskano dla modyfikowanej próbki PCH-SH. W badaniach kinetycznych określono czas osiągnięcia równowagi eksperymentu oraz uzyskano informacje o czynnikach, które wpływają na efektywność i szybkość procesu adsorpcji. Zarówno chemisorpcja, adsorpcja fizyczna oraz dyfuzja mają wpływ na przebieg procesu. Analiza widm w podczerwieni potwierdza niewielkie zmiany strukturalne materiałów. Również metoda XRD udowodniła, że materiały nie ulegają destrukcji podczas przeprowadzania eksperymentów. Wnioskować można, że próbki są zdolne do wielokrotnego użytkowania i mogą posłużyć w metodach oczyszczania wód z metali ciężkich, w tym przypadku z kadmu.