Fluoride ions removal efficiency of natural/activated zeolite and bentonite sorbents

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKurylenko, V. S.
dc.contributor.authorTolstopalova, N. M.
dc.contributor.authorObushenko, T. I.
dc.contributor.authorSanginova, O. V.
dc.contributor.authorDontsova, T. A.
dc.date.accessioned2024-11-27T10:36:57Z
dc.date.available2024-11-27T10:36:57Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractAddressing the health concern of fluoride ions contamination in water, that cause such deceases as dental and skeletal fluorosis, requires the development of effective adsorption materials for water treatment. Our research objective was to evaluate the adsorption properties and capacities of zeolite and bentonite, sourced from Ukrainian deposits, and their acid-activated forms in relation to fluoride ions and estimate fitting this data to various adsorption models. Characterization of natural and acid-activated zeolite and bentonite sorbents was performed through X-ray diffraction to determine the phase composition of these substances. Adsorption experiments were carried out at different initial fluoride ions concentrations (3, 5, 10 and 15 mg/l) and pH (3.7; 7.5). Acidification (changing pH from 7.5 to 3.7) increase adsorption capacity of natural zeolite and bentonite more than twice. It was found that natural zeolite removes fluoride ions at the level of 67 % at pH 3.7 and a high dosage of sorbent – 10 g/l and an initial concentration of fluoride ions – 5 mg/l, while its acid-activated form was more effective - the removal of fluoride ions is 86 % at a lower dosage of sorbent – 1 g/l. Similarly, natural bentonite demonstrated a maximum removal efficiency of 45 % at pH 3.7 and a dosage of sorbent – 10 g/l, and its acid-activated form allowed for the removal of fluoride ions of about 83 % at a dosage of sorbent – 2 g/l at the same fluoride ions concentration. It is shown that the Vagelar-Langmuir (VL) isotherm model is the most accurate for describing the process of fluoride ions adsorption by acid-activated forms of natural sorbents, where the R2 values are close to 0.999, indicating monolayer adsorption on homogeneous active centers. The obtained results indicate the greater efficiency of acid-activated forms of natural sorbents and the prospects of their use for the removal of fluoride ions from water.
dc.description.abstractotherВирішення проблеми забруднення води іонами фтору, які спричиняють такі захворювання, як флюороз зубів та скелета, вимагає розробки ефективних адсорбційних матеріалів для очищення води. Метою нашого дослідження було оцінити адсорбційні властивості та ємність цеоліту і бентоніту, отриманих з українських родовищ, та їх кислотноактивованих форм по відношенню до іонів фтору, а також оцінити відповідність цих даних різним адсорбційним моделям. Експерименти з адсорбції проводили при різних початкових концентраціях фторид-іонів (3, 5, 10 і 15 мг/дм3 ) і рН (3,7; 7,5). Підкислення (зміна рН від 7,5 до 3,7) збільшує адсорбційну здатність природного цеоліту та бентоніту більш ніж удвічі. Встановлено, що природний цеоліт видаляє іони фтору на рівні 67 % при рН 3,7 та високому дозуванні сорбенту - 10 г/дм3 і початковій концентрації іонів фтору - 5 мг/дм3 , тоді як його кислотно активована форма виявилася більш ефективною - видалення іонів фтору становить 86 % при меншому дозуванні сорбенту - 1 г/дм3 . Аналогічно, природний бентоніт продемонстрував максимальну ефективність видалення 45 % при рН 3,7 і дозуванні сорбенту 10 г/дм3 , а його кислотно-активована форма дозволила видалити близько 83 % іонів фтору при дозуванні сорбенту 2 г/дм3 при тій же концентрації іонів фтору. Показано, що модель ізотерми Вагелара-Ленгмюра є найбільш точною для опису процесу адсорбції фторид-іонів кислотно-активованими формами природних сорбентів, де значення R2 близькі до 0,999, що свідчить про моношарову адсорбцію на однорідних активних центрах. Отримані результати свідчать про більшу ефективність кислотно-активованих форм природних сорбентів та перспективність їх використання для видалення фторид-іонів з води.
dc.format.pagerangeС. 27-39
dc.identifier.citationFluoride ions removal efficiency of natural/activated zeolite and bentonite sorbents / V. S. Kurylenko, N. M. Tolstopalova, T. I. Obushenko, O. V. Sanginova, T. A. Dontsova // Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті. – 2023. – № 2(36). – С. 27-39. – Бібліогр.: 22 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2218-930022023300526
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/70840
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського; ТОВ «Українська водна спілка»
dc.publisher.placeКиїв
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.sourceВода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 2(36)
dc.subjectadsorption isotherm models
dc.subjectbentonite
dc.subjectfluoride ions adsorption
dc.subjectnatural sorbents
dc.subjectwater purification
dc.subjectzeolite
dc.subjectадсорбція фтору
dc.subjectбентоніт
dc.subjectмоделі ізотерм адсорбції
dc.subjectочищення води
dc.subjectприродні сорбенти
dc.subjectцеоліт
dc.titleFluoride ions removal efficiency of natural/activated zeolite and bentonite sorbents
dc.title.alternativeЕфективність видалення фтору природними/активованими цеолітними та бентонітовими сорбентами
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
27-39.pdf
Розмір:
393.85 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

Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 2(36)