CZ2010139A3

CZ2010139A3 - Sorbent of thallium ions from aqueous solutions

Info

Publication number: CZ2010139A3
Application number: CZ20100139A
Authority: CZ
Inventors: Seidlerová@Jana; Bartošová@Kvetoslava
Original assignee: Vysoká škola bánská-Technická univerzita Ostrava
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-09-07

Abstract

Sorbent iontu thalia z vodných roztoku, kdy jako sorbent je využit jílový materiál montmorilonit v puvodní nebo chemicky upravené podobe.Thalium ion sorbent from aqueous solutions where the montmorillonite clay material is used as the sorbent in the original or chemically modified form.

Description

Vynález se týká oblasti sorpce iontů thalia zejména z vodných roztoků. Tato problematika je řešena v oblasti ochrany životního prostředí, čištění odpadních vod a také v oblasti pomoci při otravách.The invention relates to the field of sorption of thallium ions, in particular from aqueous solutions. This issue is addressed in the field of environmental protection, wastewater treatment and also in the field of poisoning assistance.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Thalium je toxikologicky velmi významný prvek patrici mezi těžké kovy vyskytující se v horninách, který se dostával do prostředí především z hutní výroby a ze zplodin při výrobě cementu. Pro živé organismy není thalium z biologického hlediska vůbec potřebné. Denní příjem obvyklou stravou může dosahovat až 2 pg, což zdraví nepoškozuje, ale již dlouhodobý příjem více než 10 pg denně může dojít k výrazným zdravotním potížím a otravám. Sorpcí thalia se zabýval již v roce 1958 R.A. Horné ve své publikaci „The lonexchange Resin Adsorption of Thalium (I) and (III)“. Ve své práci se zabýval sorpcí radionuklidu thalia oxidačního stupně III a I na pryskyřici. Sorpci studoval v teplotním intervalu 8 - 32 ”C z prostředí roztoku s obsahem kyseliny chlorovodíkové nebo bromovodíkové.Thalium is a toxicologically very important element belonging to heavy metals occurring in rocks, which got into the environment mainly from metallurgical production and from the combustion products of cement. For living organisms, thallium is not biologically necessary at all. Daily intake of regular food can reach up to 2 pg, which does not harm health, but long-term intake of more than 10 pg per day can lead to significant health problems and poisoning. Sorption of thalli was dealt with in 1958 by R.A. Horné in his publication “The lonexchange Resin Adsorption of Thalium (I) and (III)”. In his work he dealt with the sorption of thallium radionuclide of oxidation stages III and I on resin. He studied sorption at a temperature range of 8 - 32 ° C from a solution containing hydrochloric or hydrobromic acid.

Dalšími autory, kteří se zabývali sorpcí thalia jsou A.Q. Memon, N. Memon, A. R. Solangi a J.R. Momon. Autoři ve své práci „Sawdust: A Green and Economical Sorbent for thalium Removal“ popisují postup odstranění iontů thalia v oxidačním stupni I z vodného roztoku pomocí pilin. Ve své práci autoři stanovili sorpční kapacitu pilin a kinetiku sorpce.Other authors dealing with thallium sorption are A.Q. Memon, N. Memon, A.R. Solangi, and J.R. Momon. In their work "Sawdust: A Green and Economical Sorbent for Thallium Removal", the authors describe a process for removing thallium ions in oxidation stage I from aqueous solution using sawdust. The authors determined the sorption capacity of sawdust and sorption kinetics.

V publikaci „Sorption of thalium (III) Ion from Aqueous Solution using Titanium Dioxide Nanoparticles. L. Zanga, T Huanga, N. Liu, X. Liu a H. Li je popsán postup sorpce thalia na částice T1O2 z hlediska časové závislosti, vlivu prostředí, počáteční koncentrace thalia a l • * ···· ··· *«·« · · · · · teploty. Ve své práci autoři stanovili standardní hodnoty entalpie a Gibbsovy energie, které ukazují, že sorpce je endotermický proces. L. Zhang a T. Huang ve spolupráci s M. Zhang, X.Guo a Z. Juan studovali sorpci thalia v oxidačním stupni III z vodných roztoků a závislost na pH roztoku na nanočásticích oxidu hlinitého, výsledky publikovali v článku „ Studies on the capability and behavior of adsorption of thalium on nano-A^Ch.In the publication "Sorption of Thallium (III) Ion from Aqueous Solution using Titanium Dioxide Nanoparticles". L. Zanga, T Huanga, N. Liu, X. Liu and H. Li describes the procedure of sorption of thallium on T1O2 particles in terms of time dependence, environmental influence, initial thallium concentration and «· · · · · Temperature. In their work, the authors established standard values of enthalpy and Gibbs energy, which show that sorption is an endothermic process. L. Zhang and T. Huang in cooperation with M. Zhang, X.Guo and Z. Juan studied sorption of thallium in oxidation stage III from aqueous solutions and dependence on solution pH on alumina nanoparticles, the results were published in the article „Studies on the capability and behavior of thallium adsorption on nano-A ^ Ch.

G.N. Altshuler, N.V. Malyshenko a E.V. Ostapova zveřejnili v článku „ Sorption of silver and thalium salt by polymer on dibenzo-18-crown-6 mechanismus sorpcí stříbrných a thalných solí z roztoků pomocí látky na bázi polymeru. Další z řešení sorpce iontů thalia poskytli ve své práci „Application of tracer packet technique to the study of the biosorption of heavy and toxic metal radionuclides by algae“ Nayak, S. Lehiri, A. Mukhopadhyay a R. Pal. V uvedené práci autoři studovali možnosti sorpce těžkých kovů včetně thalia pomoci biosorbentu - řas.G.N. Altshuler, N.V. Malyshenko and E.V. Ostapova published in article "Sorption of silver and thallium salt by polymer on dibenzo-18-crown-6 mechanism of sorption of silver and thallium salts from solutions by means of polymer-based substance. Another of the thallium ion sorption solutions has been provided by Nayak, S. Lehiri, A. Mukhopadhyay, and R. Pal in their work "Application of Tracer Packet Technique to Study of Biosorption of Heavy and Toxic Metal Radionuclides by Algae". In this work the authors studied the possibility of sorption of heavy metals including thalli by biosorbent - algae.

V neposlední řadě je nutné zmínit práci A.K. Jaina, S. Agrawala a R.P.Singa „ Sorption behaviour of rubidium, thallium and silver on chromium ferricyanide gel binary separetions of Rb⁺ and Tl⁺. V této práci se autoři zabývají sorpcí Rb⁺, Tl⁺ a Ag⁺ na ferokyanidu chrómu.Last but not least, it is worth mentioning the work of AK Jaine, S. Agrawal and RPSing “Sorption behavior of rubidium, thallium and silver on chromium ferricyanide gel binary separetions of Rb ⁺ and Tl ⁺ . In this work the authors deal with sorption of Rb ⁺ , Tl ⁺ and Ag ⁺ on chromium ferrocyanide.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou vynálezu je využití jílového materiálu - montmorilonitu s velikostí částic menší než 20 pm jako sorbentu pro ionty thalia rozpuštěné ve vodě. Jako sorbent je využit původní montmorilonit se složením uvedeným v tabulce 1.The object of the invention is to use a clay material - montmorillonite having a particle size of less than 20 µm as a sorbent for thallium ions dissolved in water. The original montmorillonite with the composition given in Table 1 is used as the sorbent.

Analyt Analyt Výsledek Result Nejistota Uncertainty Na₂ONa ₂ O 0,12 0.12 0,01 0.01 MgO MgO 3,6 3.6 1,2 1,2 ai₂o₃ ai ₂ o ₃ 14,2 14.2 0,5 0.5 SíO₂ SiO ₂ 49,8 49.8 1 1 p₂0₅ p ₂ 0 ₅ <0,03 <0.03 - -

··

so₃ Sat ₃ 0.14 0.14 0,04 0.04 K₂OK ₂ O 0,168 0.168 0,009 0.009 CaO CaO 1,48 1.48 0,08 0.08 TiO₂ TiO ₂ 0,17 0.17 0,012 0.012 MnO MnO 0,044 0,044 0,003 0.003 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 2,77 2.77 0,09 0.09 zž zž 27,3 27.3 0,3 0.3

Tab.1Tab.1

Původní materiál může být upraven pomocí promytí vodou o teplotě přibližné 40 °C, nebo může být upraven pomoci roztoku s obsahem kyseliny chlorovodíkové nebo sírové.The original material may be treated by washing with water at a temperature of about 40 ° C, or it may be treated with a solution containing hydrochloric or sulfuric acid.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad provedeni 1Example 1

Jako sorbent iontů thalia je využit původní montmorilonit.The original montmorillonite is used as sorbent of thallium ions.

Příklad provedeni 2Example 2

Jako sorbent iontů thalia je využit původní montmorilonit promytý vodou o teplotě 40 °C a následně vysušený.The original montmorillonite washed with water at 40 ° C and subsequently dried is used as the thallium ion sorbent.

Přiklad provedení 3EXAMPLE 3

Jako sorbent iontů thalia je využit původní montmorilonit promytý vodou o teplotě 40 °C, poté byl vysušen a následně upraven v kyselině chlorovodíkové o koncentraci do 1 mol/l.The original montmorillonite washed with water at 40 ° C is used as the thallium ion sorbent, then it was dried and subsequently treated in hydrochloric acid up to 1 mol / l.

• « · ·• «· ·

Příklad provedení 4EXAMPLE 4

Jako sorbent iontů thalia je využit původní montmorilonit promytý vodou o teplotě 40 °C, který byl poté byl vysušen a následně upraven v kyselině sírové o koncentraci do 1 mol/l.The thallium ion sorbent used is the original montmorillonite washed with water at 40 ° C, which was then dried and subsequently treated in sulfuric acid up to 1 mol / l.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Sorbent iontů thalia z vodných roztoků je využitelný zejména v oblasti ochrany životního prostředí, čištění odpadních vod a také jako pomoci při otravách, pouze pokud původní materiál není dále upravován chemicky.The thallium ion sorbent from aqueous solutions is particularly useful in the field of environmental protection, wastewater treatment and also as a poisoning aid only if the original material is not further chemically treated.

Claims

PATENT CLAIMS

PF 2010 - / 3?

«E * e e« «« et «

1. Thallium ion sorbent from aqueous solutions characterized in that montmorillonite in its original or chemically modified form is used as the sorption material.