Важкі метали в навколишньому середовищі викликають потенційну загрозу через їх потенційну агресивність, токсичність і рухливість у ґрунті. Цеоліти використовуються в якості адсорбентів для запобігання потенційно токсичного забруднення важкими металами, що виникає внаслідок дії промислових викидів. Ці матеріали характеризуються високою катіонообмінною ємністю (ЦВК) і мають незбалансований негативний заряд каркасу, що сприяє їхній потенційній утилізації в іммобілізації катіонів металів. Вони широко використовуються в лабораторних дослідженнях і промислових умовах. На поверхнях розділу фаз відбуваються багато фізичних і хімічних процесів за участю цеолітів. Адсорбційний процес є одним з основних і визначальних поверхневих явищ. Встановлено, що адсорбція відбувається у багатьох природних фізичних, біологічних і хімічних системах. Тверді поверхні виявляють сильну спорідненість до іонів важких металів, які контактують з ними, і деякі з них утримуються на поверхні цеоліту. Тому метою даного дослідження є порівняння сорбційної ємності цеоліту щодо важких металів Pb та Zn, який в порівнянні з синтетичними іонообмінними смолами є дешевим неорганічним матеріалом, що переважно використовується з метою утилізації подібних забруднень. Оцінювали сорбційну здатність природного цеоліту щодо іонів Pb2 + і Zn2 + з однокомпонентних та бінарних розчинів важких металів. У експериментальних дослідженнях, що стосувалися бінарних систем, вивчаючи вплив адсорбції змінних концентрацій (0–0,45 ммоль /дм3) на інший метал (Pb2 + або Zn2 +, відповідно) адсорбційна взаємодія добре описувалася лінійними ізотермами Ленгмюра і Фрейндліха (R2> 0,90) p ≤ 0,001). Під час адсорбції іон Pb краще адсорбувався за Zn2 +. Клиноптилоліт був значно ефективнішим щодо поглинання Pb. В досліджених розчинах присутність інших іонів зменшувала адсорбцію Pb2 + і Zn2 + з 0,39 до 0,22 ммоль-екв / дм3 до 0,3 і 0,22 ммоль-екв / дм3. У бінарній системі Pb2 + і Zn2 + адсорбція обох металів зменшувалася в присутності кожного порівняно зі значеннями, коли вони були присутні в якості однокомпонентного розчину при аналогічних концентраціях. Але домінування Pb проявилося в його конкуренції за активні адсорбційні центри порівняно з Zn. Ці результати показують, що цеоліт є ефективним дешевим адсорбентом при забрудненні довкілля важкими металами.
1. Dong, D., Nelson, Y. M., Lion, L. W., Shuler, M. L., & Ghiorse, W. C. (2000). Adsorption of Pb and Cd onto metal oxides and organic material in natural surface coatings as determined by selective extractions: new evidence for the importance of Mn and Fe oxides. Water Research, 34(2), 427–436.
2. Cao, Y., Xiao, W., Shen, G., Ji, G., Zhang, Y., Gao, C., & Han, L. (2019). Carbonization and ball milling on the enhancement of Pb (II) adsorption by wheat straw: Competitive effects of ion exchange and precipitation. Bioresource technology, 273, 70–76.
3. Lima, J. Z., Raimondi, I. M., & Rodrigues, V. G. S. (2019). Preliminary Study of the Adsorption Capacity of Pb, Zn and Cd Through Zeolite and Organic Compost. In IAEG/AEG Annual Meeting Proceedings, San Francisco, California, 2018-Vol. 3 (pp. 27–33). Springer, Cham.
4. Wang, S., & Ariyanto, E. (2007). Competitive adsorption of malachite green and Pb ions on natural zeolite. Journal of Colloid and Interface Science, 314(1), 25–31.
5. Nguyen, T. C., Loganathan, P., Nguyen, T. V., Vigneswaran, S., Kandasamy, J., & Naidu, R. (2015). Simultaneous adsorption of Cd, Cr, Cu, Pb, and Zn by an iron-coated Australian zeolite in batch and fixed-bed column studies. Chemical Engineering Journal, 270, 393–404.
6. Das, S., Bonn, M., & Backus, E. H. (2019). The surface affinity of cations depends on both the cations and the nature of the surface. The Journal of chemical physics, 150(4), 044706.
7. Srivastava, S., Agrawal, S. B., & Mon- dal, M. K. (2015). A review on progress of heavy metal removal using adsorbents of microbial and plant origin. Environmental Science and Pollution Research, 22(20), 15386–15415.
8. Sabadash, V., Mylanyk, O., Matsuska, O., & Gumnitsky, J. (2017). Kinetic regularities of copper ions adsorption by natural zeolite. Chemistry & Chemical Technology, 4 (11), 2017, 11(4), 459–462.
9. Сабадаш, В. В., Гумницький, Я. М., Миляник, О. В., & Романюк, Л. М. (2017). Сумісна сорбція катіонів купруму та хрому для очищення стічних вод. Науковий вісник НЛТУ України, 27(1).
10. Сидорчук, О. В., Мацуська, О. В., Сабадаш, В. В., & Гумницький, Я. М. (2014). Паралельно-послідовні процеси адсорбції фосфатів природними сорбентами. Восточно-Европейский журнал передовых технологий, (6 (6)), 56–60.
11. Запорожец, О. А., & Цюкало, Л. Е. (2004). Тест-определение свинца и цинка в воде с использованием иммобилизованного на кремнеземе ксиленолового оранжевого. Журнал аналитической химии, 59(4), 434–439.
12. Чернова, Р. К., Козлова, Л. М., Спиридонова, Е. М., & Бурмистрова, Л. В. (2006). Сорбционно-фотометрическое и тест-определение свинца в объектах окружающей среды. Журнал аналитической химии, 61(8), 824–830.
13. Ахметова, Т. И. (2013). Расчетнотеоретическое обоснование повышения чувствительности определения цинка в воде комплексонометрическим титрованием. Вестник Казанского технологического университета, 16(12).
14. Собгайда, Н А, & Данилова, Е А. (2018). Фотоколориметрический метод определение ионов тяжелых металлов в рас творе (Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине “Экологический мониторинг” для студентов специальности 320700 “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов”). Саратов.
15. Никольский, Б. П. (1966). Справочник химика/Том 1/Общие сведения, строение вещества, свойства важнейших веществ, лабораторная техника. Ленинград, Москва, 12.