Ispitivanje kinetike i termodinamike adsorpcije jona Zn2+ na granulisanom aktivnom uglju

Abstract

Granulisani aktivni ugalj (eng. granulated activated carbon, GAC), komercijalni naziv Karbozjak, proizveden u preduzeću „Miloje Zakić” u Kruševcu, ispitan je kao adsorbent za uklanjanje jona Zn2+. Fizičkohemijskim analizama utvrđeno je da je ugljenik osnovna komponenta − 63,3 %, BET specifična površina 1436 m2 g−1 i raspodela veličine čestica u opsegu od 0,355−1,60 mm. Uzorak je homogenizovan pomoću avana i tučka, ispran dejonizovanom vodom, sušen 2 h na 105 ºC, a zatim kondicioniran u eksikatoru. Ispitan je uticaj mase adsorbenta, temperature i kontaktnog vremena na sorpcioni kapacitet, kinetiku i termodinamiku procesa. Sorpcioni kapacitet GAC/Zn2+ od 47,3 mg g−1 na 45 ºC, izračunat preko Lengmirovog (Langmuir) modela, ukazao je da je ovaj ugljenični materijal visoko efikasan adsorbent. Najbolje slaganje kinetičkih parametara sa Veber- Morisovim (Weber-Morris) modelom ukazalo je da je unutarčestična difuzija određujući stepen adsorpcije jona Zn2+. Adsorpciona svojstva materijala potvrđena su strukturnom i površinskom karakterizacijom primenom skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) i rendgenske difrakcione analize (XRD). U skladu sa konceptom ponovne upotrebe materijala i bioodrživosti, iskorišćeni GAC/Zn2+ adsorbent mogao bi se dalje primeniti kao antimikrobni nosač (višenamenski materijal).