Neste trabalho, nós preparamos um adsorvente composto de n catiônico , n-dimethylamino propilacrilamida cloreto de metilo quaternário (DMAPAAQ) gel de polímero e hidróxido de ferro para adsorver arsênico das águas subterrâneas. O gel foi preparado através de um novo método projetado para garantir o máximo teor de partículas de ferro em sua estrutura.
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Artigo de método
Remoção de arsênico usando um gel de polímero catiônico impregnado com hidróxido de ferro
Neste artigo
Resumo
Resumo
Neste trabalho, preparamos um adsorvente composto por um gel de polímero catiônico contendo hidróxido de ferro em sua estrutura projetada para adsorvar o arsênico das águas subterrâneas. O gel que selecionamos foi o n, n-dimethylamino propylacrylamide cloreto de metilo quaternário (DMAPAAQ) gel. O objetivo do nosso método de preparação foi garantir o teor máximo de hidróxido de ferro na estrutura do gel. Esta aproximação do projeto permitiu a adsorção simultânea pela estrutura do polímero do gel e do componente do hidróxido de ferro, assim, realçando a capacidade da adsorção do material. Para examinar o desempenho do gel, medimos a cinética de reação, realizamos análises de sensibilidade e seletividade de pH, monitoramos o desempenho da adsorção de arsênico e realizamos experimentos de regeneração. Determinamos que o gel sofre um processo de Quimissorção e atinge o equilíbrio em 10 h. Além disso, o gel adsorvido arsênico eficazmente em níveis neutros do pH e seletivamente em ambientes complexos do íon, conseguindo um volume máximo da adsorção de 1,63 milímetros/g. O gel poderia ser regenerado com 87,6% de eficiência e NaCl poderia ser usado para dessorção em vez de NaOH prejudicial. Tomados em conjunto, o método de design baseado em gel apresentado é uma abordagem eficaz para a construção de adsorventes de arsênico de alto desempenho.
Introdução
A poluição da água é uma grande preocupação ambiental, motivando os pesquisadores a desenvolver métodos para a remoção de contaminantes como arsênico de wastewaster1. Entre todos os métodos relatados, os processos de adsorção são uma abordagem de custo relativamente baixo para a remoção de metais pesados2,3,4,5,6,7. Os pós de oxihidróxido de ferro são considerados um dos adsorventes mais eficientes para extração de arsênico a partir de soluções aquo....
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Protocolo
Cuidado: o arsênico é extremamente tóxico. Por favor, use luvas, roupas de manga comprida e óculos experimentais em todos os momentos durante o experimento para evitar qualquer contato de solução de arsênico com a pele e os olhos. Se arsênico entra em contato com qualquer parte do seu corpo, lave-o imediatamente com sabão. Além disso, limpe o ambiente experimental regularmente para que você e outros não entram em contato com arsênico, mesmo quando o experimento não está sendo realizado. Os sintomas da exposição ao arsênico podem aparecer após um longo período de tempo. Antes de limpar o equipamento, lave-o primeiro com água limpa e elimine a água separadamente num con....
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Resultados
A Figura 1 descreve a configuração experimental para a preparação do gel DMAPAAQ + feooh. A tabela 1 ilustra as composições dos materiais envolvidos na preparação do gel.
A Figura 2 mostra a relação do tempo de contato com a adsorção de arsênico pelo gel de DMAPAAQ + feooh. Na figura, a quantidade de adsorção de arsênico foi examinada em 0,5, 1, 3, 7, 1.......
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Discussão
O avanço principal de nosso método desenvolvido é a estratégia de projeto original do composto do gel. O objetivo do nosso método de preparação de gel foi maximizar a quantidade de conteúdo de ferro no gel. Durante a preparação, adicionamos FeCl3 e NaOH à "solução de iniciador" e à "solução de monómero", respectivamente. Uma vez que a solução do monômero foi misturada com a solução do iniciador, havia uma reação entre FeCl3 e NaOH, produzindo feooh dentro do gel. Este fenômeno garantiu o teor máximo.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Esta pesquisa foi apoiada pelo JSPS KAKENHI Grant Number (26420764, JP17K06892). Também é reconhecida a contribuição do Ministério da terra, da insfraestrutura, dos transportes e do turismo (MLIT), do governo do Japão, o programa de subsídios para pesquisa e desenvolvimento de tecnologia de construção. Também reconhecemos a contribuição do Sr. Kiyotaka Senmoto para esta pesquisa. Sra. Adele Pitkeathly, Senior Writing Advisor Fellow do centro de escrita da Universidade de Hiroshima também é reconhecida por correções e sugestões inglesas. Esta pesquisa foi selecionada para apresentação oral na 7ª conferência IWA-Aspire, 2017 e conferência de tecnologia de ág....
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| N,N' -dimetilaminopropilacrilamida, cloreto de metilo quaternário (DMAPAAQ) (75% em H2O) | KJ Chemicals Corporation, Japão | 150707 | |
| N,N» -metileno bissacrilamida (MBAA) | Sigma-Aldrich, EUA | 1002040622 | |
| Sulfato de sódio (Na2SO3) | Nacalai Tesque, Inc., Japão | 31922-25 | |
| Sulfato de sódio (Na2SO4) | Nacalai Tesque, Inc., Japão | 31916-15 | |
| Heptahidratato de hidrogenarseniato dissódico (Na2HAsO4,7H20) | Nacalai Tesque, Inc., Japão | 10048-95-0 | |
| Cloreto férrico(FeCl3) | Nacalai Tesque, Inc., Japão | 19432-25 | |
| Hidróxido de sódio(NaOH) | Kishida Chemicals Corporation, Japão | 000-75165 | |
| Amônio peroxodissulfato (APS) | Kanto Chemical Co. Inc., Japão | 907W2052 | |
| Ácido clorídrico (HCl) | Kanto Chemical Co. Inc., Japão | 18078-01 | |
| Cloreto de sódio (NaCl) | Nacalai Tesque, Inc., Japão | 31320-05 |
Referências
- Oremland, R. S., Stolz, J. F. The Ecology of Arsenic. Science. 300 (5621), 939-944 (2003).
- Bibi, I., Icenhower, J., Niazi, N. K., Naz, T., Shahid, M., Bashir, S. Chapter 21 - Clay Minerals: Structure, Chemistry, and Significance in Contami....
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Reimpressões e permissões
