GJ - Privredna komora Srbije

ADSORPCIJA JONA Pb 2+ IZ SINTETIĈKIH RASTVORA NA PŠENIĈNOJ
SLAMI
ADSORPTION OF Pb 2+ IONS FROM THE SYNTHETIC SOLUTIONS ON
WHEAT STRAW
T.S. Kalinović *1 , D. Boţić 2 , V. Stanković 1 , M. Gorgievski 2 , S.M. Šerbula 1 , A.A. Ilić 1 , J.V.
Kalinović 1 , V. Cvetanovski 3
1 Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet Bor, 2 Institut za rudarstvo i metalurgiju, Bor, 3 RTB Bor, DOO
TIR BOR, Bor
Rezime
U radu su prikazani rezultati ispitivanja adsorpcije Pb 2+ ‒jona iz sintetiĉkog rastvora Pb(NO 3 ) 2 na pšeniĉnoj slami.
Analizirane su kinetika adsorpcije, izoterme adsorpcije, kao i promena pH vrednosti rastvora. Rezultati su pokazali da
se adsorpcija odvija po kinetiĉkom modelu pseudo-drugog reda. Adsorpciju Pb 2+ ‒jona na slami dobro opisuje
Temkinova izoterma što potvrĊuje i visoka vrednost regresionog koeficijenta (R 2 ≈0,97). Maksimalni kapacitet
adsorpcije Pb 2+ ‒jona na slami iznosi 9,3 mg g -1 . Pokazalo se da je pšeniĉna slama pogodan adsorbens za adsorpciju jona
olova iz vodenih rastvora.
Kljuĉne reĉi: Adsorpcija, Pb 2+ ‒joni, Pšeniĉna slama, Adsorpciona izoterma
Abstract
The paper presents the results of the adsorption of Pb 2+ ions from the synthetic solution Pb(NO 3 ) 2 on wheat straw.
Adsorption kinetics and isotherms, as well as changes in pH of the solution were analyzed. The results showed that the
adsorption is explained by the kinetic model of the pseudo-second order. Adsorption of Pb 2+ ions on straw is well
described by the Temkin isotherm, which was confirmed by the high value of the regression coefficient (R 2 ≈0.97). The
maximal adsorption capacity of Pb 2+ ions on straw was 9.3 mg g -1 . Results indicated that the wheat straw is suitable
adsorbent for the adsorption of lead ions from aqueous solutions.
Keywords: Adsorption, Pb 2+ ions, Wheat straw, Adsorption isotherm
1. UVOD
Teški metali su u velikoj meri prisutni u industrijskim otpadnim vodama [1]. Otpadne vode iz topionica i
livnica olova, proizvodnje stakla i keramike, industrije akumulatora, oruţja i municije sadrţe znatnu koliĉinu
olova. Izduvni gasovi automobila, koji koriste gorivo u ĉijem sastavu je i do 65% tetra etil-olova, su do skoro
bili najveći zagaĊivaĉi atmosfere olovom [2,3]. Efekti teških metala na ţivotnu sredinu i javno zdravlje
uzrokuju sve veću zabrinutost [4]. Biosorpcija korišćenjem jeftinih prirodnih sorbenata je potencijalna
alternativa postojećim konvencionalnim tehnologijama za uklanjanje jona teških metala iz otpadnih voda [5].
Glavne prednosti biosorpcije nad konvencionalnim metodama su: niska cena koštanja, redukcija hemijskog
ili biološkog mulja, regeneracija biosorbenata i mogućnost ponovnog izdvajanja metala. U procesu
biosorpcije uĉestvuju ĉvrsta (sorbent) faza i teĉna faza koja sadrţi rastvorene materije koje trebaju da se
adsorbuju [2]. Biosorpcioni procesi su primenljivi za fluente koji sadrţe niske koncentracije teških metala
[6]. Poljoprivredni materijali, posebno oni koji sadrţe celulozu pokazuju dobar kapacitet sorpcije za razliĉite
zagaĊivaĉe [7]. Pšeniĉna slama obiluje vlaknima, proteinima, i funkcionalnim grupama kao što su
karboksilna, hidroksilna i amidna, koje ĉine adsorpcione procese mogućim. Analiza procesa adsorpcije
razliĉitih jona na pšeniĉnoj slami korisna je radi njene primene u tretmanu otpadnih voda [8]. U ovom radu je
analizirana adsorpcija Pb 2+ ‒jona iz sintetiĉkih rastvora na pšeniĉnoj slami.
2 . EKSPERIMENTALNI DEO
2.1 OdreĊivanje fiziĉkih karakteristika pšeniĉne slame
Kao adsorbens korišćena je pšeniĉna slama. U cilju odreĊivanja fiziĉkih osobina adsorbensa (procenat vlage,
procenat pepela, specifiĉna površina) slama je prvo prosejana na setu laboratorijskih sita, a frakcija (-1+0,4)
mm korišćena je za eksperimente adsorpcije. Radi karakterizacije adsorbensa, uzorak slame odreĊene mase
je najpre osušen da bi se odredio procenat vlage. Procenat vlage je iznosio 7,26%. Nakon toga slama je
480