External diffusion area of heavy metals adsorption from wastewater

Authors

  • Ярослав Михайлович Гумницький Lviv Polytechnic National University St. George Square 3/4, Lviv, Ukraine, 79013, Ukraine
  • Оксана Вікторівна Сидорчук Lviv Polytechnic National University Str. Skoryna 40/116, Lviv, Ukraine, 79031, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.16307

Keywords:

kinetics, adsorption, copper, zeolite, mass transfer coefficient

Abstract

Sorption processes when using solid sorbents are widely used in chemical and food technologies and for environmental protection. Sorption is one of the most effective methods of industrial water purification, containing various impurities, and allows fine purification under the MaC norms. Very important, from a practical point of view, during the industrial wastewater adsorption purification is a kinetic process or adsorption rate. according to kinetic mass transfer processes, both outside diffusion and pore diffusion regions are subject to determining. In the paper, the outside diffusion region is considered. Based on experimental studies: kinetics of adsorption process of copper solution in stirrer was studied; kinetic curve of copper adsorption by clinoptilolite was obtained; mass transfer coefficients for outside diffusion region of the given process were calculated; obtained coefficient values were made according to zeolite grains size; it was found that experimental and theoretical values are the best correlated to zeolite particles with larger grains diameters. Thus, the obtained results allow asserting the efficient use of Sokirnitsa clinoptilolite for water purification from Cu2+ ions.

Author Biographies

Ярослав Михайлович Гумницький, Lviv Polytechnic National University St. George Square 3/4, Lviv, Ukraine, 79013

Doctor of Science Engineering professor

Department of the applied ecology and balanced natural use

Оксана Вікторівна Сидорчук, Lviv Polytechnic National University Str. Skoryna 40/116, Lviv, Ukraine, 79031

Postgraduate

Department of the applied ecology and balanced natural use

References

  1. Архіпова, Г. І. Вплив надлишкового вмісту важких металів у питній воді на організм людини [Текст] / Г. І. Архіпова, Т. О. Мудрак, Д. В. Завертана // Вісник НАУ. – 2010. – № 1. – С. 232-235.
  2. Тарасевич, Ю. И. Адсорбция на глинистых минералах [Текст] / Ю. И. Тарасевич, Ф. Д. Овчаренко. – К.: Наукова думка, 1975. – 351с.
  3. Петрушка, И. М. Внешнедифузионная кинетика адсорбции красителя анионного красного 8с на глауконите [Текст] / И. М. Петрушка, Я. М. Гумницкий, М. С. Мальованый// Теоретические основы химической технологий. – 2013. – Т. 47, №2. – С. 191-195.
  4. Матко, С. В. Кінетичні закономірності адсорбції пектинових речовин із яблучного соку [Текст] / С. В. Матко, Л. М. Мельник // Наук. пр. Нац. ун-ту харч. технологій. – 2011. – № 37/38. – С. 156-162.
  5. Galarneau, А. Zeolites and mesoporous materials at the dawn of the 21st century [Текст] / A. Galarneau, F.Di Renzo, F. Fajula, J. Vedrine. – Elsevier Science, Surface Science and Catalysis. – 2001. – 443 р.
  6. Gomonay, V. Preventing from ingress of radionucli­des, heavy metals and other dangerous mutagenic factors into human and animal organisms [Текст] / V. Gomonay, N. Golub, P. Gomonay, K. Szekeresh// Book of Proceedings of the International Regional Seminar “Environment Protection: Modern Studies in Ecology and Microbiology”. – 1997. – Vol.2. – P.90­96.
  7. Ваганов, І. І. Інженерна геологія [Текст]. Ч. 1. Мінералогія, петрографія, гідрогеологія: навч. посіб. для студ. будів. спец. / І. І. Ваганов, І. В. Маєвська, М. М. Попович. – В.: ВДТУ, 1997. – 101с.
  8. Kuliyeva, T. Z. Natural zeolite — clinoptilolite identification [Текст] / T. Z. Kuliyeva, N. N Lebedeva, V. I. Orbuh, Ch. A. Sultanov // Fizika. — 2009. — №3. — P. 43–45.
  9. Breck, D. W. Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry and Use [Текст] / D. W. Breck. – New York: John Wiley & Sons, 1974. – 771 p.
  10. Vasylechko, V. O. Adsorption of Copperon Transcarpathian Clinoptilolite [Текст] /V. O. Vasylechko, G. V. Gryshchouk, L. O. Lebedynets, Yu. B. Kuz’ma, L. O. Vasylechko, V. P. Zakordonskiy // Adsorp. Sci. Technol. – 1999. – Vol.17, №2. – P.125­134.
  11. Атаманюк, В. М. Наукові основи фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів [Текст]: монографія / В. М. Атаманюк, Я. М. Гумницький. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 276 с.
  12. Сорбція іонів купруму на цеоліті різного фракційного складу[Текст]: тез. доп. 2-ого міжнародного конгресу «Захист навколишнього середовища. Енергоощадність. Збалансоване природокористування»(19-22 вересня 2012). – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2012. – 155 с.
  13. Брагинский, Л. Н. Перемешивание в жидких средах: Физические основы и инженерные методы расчета [Текст] / Л. Н. Брагинский, В. И. Бегачев, В. М. Барабаш. – Ленинград: Химия, 1984. – 336 с.
  14. Arkhipova, G., Mudrak, T., Zavertana, D. (2010). Influence of the superfluous maintenance of heavy metals in potable water on an organism of the person. NAU Announcer, № 1, 232-235.
  15. Tarasevich, J., Ovcharenko F. (1975). Adsorption on clay minerals. Kyiv: Science. view, 351.
  16. Petrushka, I., Gumnitsky, Ya., Malovany, M. (2013). External diffusion kinetics of the adsorption of anionic red 8C dye on glauconite. Theoretical foundations of chemical engineering, 47 №2, 191-195.
  17. Matko, S., Melnik, L. (2011). Kinetic regularities of the adsorption of pectin from apple juice. Scientific works of NUFT, 37/38, 156-162.
  18. Galarneau, A., Di Renzo, F., Fajula, F., Vedrine, J. (2001). Zeolites and mesoporous materials at the dawn of the 21st century. Elsevier Science, Surface Science and Catalysis, № 135, 443.
  19. Gomonay, V., Golub, N., Gomonay, P., Szekeresh, K. (1997). Preventing from ingress of radionucli­des, heavy metals and other dangerous mutagenic factors into human and animal organisms. Book of Proceedings of the International Regional Seminar “Environment Protection: Modern Studies in Ecology and Microbiology”, № 2, 90­96.
  20. Vaganov, I., Majewska, I., Popovich, M. (1997). Engineering geology. P.1. Textbook. Vinnitsa: VNTU, 101.
  21. Kuliyeva, T., Lebedeva, N., Orbuh, V., Sultanov, Ch. (2009). Natural zeolite — clinoptilolite identification. Fizika, №3, 43–45.
  22. Breck, D.W. (1974). Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry and Use. New York: John Wiley & Sons, 771.
  23. Vasylechko, V., Gryshchouk, G., Lebedynets, L.O, Kuz’ma, Yu., Vasylechko, L., Zakordonskiy, V. (1999). Adsorption of Copper on Transcarpathian Clinoptilolite. Adsorp. Sci. Technol., 17(2),125­134.
  24. Atamanyuk, V., Gumnitsky, Yа. (2013). Scientificbases of the lauterdrying of dispersiblematerials: monograph. Lviv: Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 276.
  25. Gumnitsky, Yа., Sidorchuk, O. (2012). Sоrption of copper ions onzeolite of differentfractionalcomposition. 2nd lecture theses of international congress "Environmental protection. Energy saving. The balanced nature". Lviv,155.
  26. Braginsky, L., Begachev, V., Barabash, V. (1984). Interfusion in liquid environments. Leningrad: Chemistry, 336.

Published

2013-08-14

How to Cite

Гумницький, Я. М., & Сидорчук, О. В. (2013). External diffusion area of heavy metals adsorption from wastewater. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(10(64), 19–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.16307