Influence of competing ions on the efficiency of defluorination on iron-containing adsorbent

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKostenko, Evgeniy
dc.contributor.authorObushenko, Tetiana
dc.contributor.authorShahnovsky, Аrcady
dc.contributor.authorTolstopalova, Nataliia
dc.contributor.authorSanginova, Olga
dc.contributor.authorBolielyi, Oleksandr
dc.date.accessioned2026-03-12T09:16:47Z
dc.date.available2026-03-12T09:16:47Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractGroundwater sources in certain regions of Ukraine are characterized by elevated concentrations of fluoride, which may reach up to 14 or even 18 mg/dm3. The intake of excessive amounts of fluoride ions through drinking water can seriously harm human health. Adsorption technology is a promising method for water defluoridation due to its simplicity, efficiency, and cost-effectiveness. However, the use of adsorption for fluoride removal from water faces several challenges, one of which is the reduced removal efficiency in the presence of foreign (competing) ions. Therefore, the effect of foreign ions on fluoride removal was investigated using iron-based adsorbent samples. Foreign ions compete with fluoride ions for adsorption sites on the surface of the adsorbent material, thereby reducing the overall efficiency of fluoride removal. The results obtained indicate that all studied ions adversely affect the process efficiency to varying degrees. The phosphate ion exhibited the most significant negative impact, as it is specifically adsorbed onto high-valent metal oxides and hydroxides via inner-sphere complexation. Therefore, it can easily compete with fluoride ions, which are also specifically adsorbed. Nitrate and chloride ions are non-specifically adsorbed (via outersphere complexation) onto metal oxides and thus cannot effectively compete with fluoride ions at equal concentrations. Sulfate ions may be adsorbed both specifically and non-specifically, and therefore showed a greater competitive effect than chloride and nitrate, but less than phosphate. The concentration ratios of anions in natural and wastewater vary significantly and should be taken into account when assessing the degree of competition.
dc.description.abstractotherДжерела підземних вод у багатьох регіонах України характеризуються підвищеною концентрацією фтору, яка може сягати 14, а в окремих випадках –навіть 18 мг/дм3. Надходження надмірної кількості іонів фтору з питною водою може серйозно зашкодити здоров'ю людини. Технологія адсорбції є перспективним методом дефторування води завдяки своїй простоті, ефективності та економічній ефективності. Однак використання адсорбції для видалення фтору з води стикається з кількома проблемами, однією з яких є зниження ефективності видалення у присутності сторонніх (конкуруючих) іонів. З урахуванням цього, було досліджено вплив сторонніх іонів на видалення фтору з використанням зразків адсорбентів на основі заліза. Сторонні іони конкурують з іонами фтору за центри адсорбції на поверхні адсорбуючого матеріалу, тим самим знижуючи загальну ефективність видалення фтору. Отримані результати свідчать про те, що всі досліджувані іони негативно впливають на ефективність процесу різною мірою. Фосфат-іон виявив найбільш значний негативний вплив, оскільки він специфічно адсорбується на високовалентних оксидах та гідроксидах металів шляхом комплексоутворення у внутрішній сфері. Тому він може значною мірою конкурувати з іонами фтору, які також специфічно адсорбуються. Іони нітратів та хлоридів неспецифічно адсорбуються (шляхом комплексоутворення у зовнішній сфері) на оксидах металів, і тому не можуть ефективно конкурувати з іонами фтору за рівних концентрацій. Іони сульфатів можуть адсорбуватися як специфічно, так і неспецифічно, і тому демонструють більший конкурентний ефект, ніж хлориди та нітрати, але менший, ніж фосфати. Співвідношення концентрацій аніонів у природних та стічних водах значно різняться і їх слід враховувати при дослідженні процесів сорбційного очищення води.
dc.format.pagerangeС. 212-217
dc.identifier.citationInfluence of competing ions on the efficiency of defluorination on iron-containing adsorbent / Evgeniy Kostenko, Tetiana Obushenko, Аrcady Shahnovsky, Nataliia Tolstopalova, Olga Sanginova, Oleksandr Bolielyi // Матеріали XХV Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025. – С. 212-217. – Бібліогр.: 7 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.330445
dc.identifier.issn2710-3315 (Online)
dc.identifier.orcid0000-0003-0872-2764
dc.identifier.orcid0000-0003-0731-0370
dc.identifier.orcid0000-0003-2963-4026
dc.identifier.orcid0000-0002-7240-5344
dc.identifier.orcid0000-0001-6378-7718
dc.identifier.orcid0000-0002-5583-7970
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79438
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofМатеріали XХV Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна)
dc.subjectwater purification
dc.subjectdefluorination
dc.subjectiron-containing sorbents
dc.subjectcompeting ions
dc.subjectочищення води
dc.subjectдефторування
dc.subjectферумвмісні сорбенти
dc.subjectконкуруючі іоні
dc.titleInfluence of competing ions on the efficiency of defluorination on iron-containing adsorbent
dc.title.alternativeВплив сторонніх іонів на ефективність дефторування на ферумвмісних адсорбентах
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
EHS_2025-212-217.pdf
Розмір:
663.8 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Екологія. Людина. Суспільство (25 ; 2025 ; Київ)