Title
Izučavanje mehanizama sorpcije teških metala apatitom : mogućnost primene u remedijaciji zagađenog zemljišta i podzemnih voda
Creator
Kaluđerović Radoičić, Tatjana, 1970-
Copyright date
2010
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 05.10.2010.
Other responsibilities
mentor
Grbavčić, Željko, 1948-
član komisije
Raičević, Slavica
član komisije
Ristić, Mirjana, 1960-
član komisije
Pejanović, Srđan, 1948-
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Tehnološko-metalurški fakultet
Alternative title
Study of the mechanisms of heavy metal sorption by mineral apatite: the feasibility of soil and ground water remediation
Publisher
[T. Kaluđerović Radoičić]
Format
PDF/A (listova)
description
Hemijsko inženjerstvo / Chemical Engineering
Abstract (sr)
U ovom radu izučavani su mehanizmi sorpcije teških metala korišćenjem dve forme minerala apatita: sintetičkog hidroksiapatita (HAP) i prirodnog apatita iz ležišta Lisina kod Bosilegrada (LA). Karakterizacija materijala je izvršena korišćenjem metode difrakcije x-zraka. Utvrđeno je da je sintetički apatit (HAP) čist hidroksiapatit molekulske formule Ca10(PO4)6(OH)2, dok je prirodni apatit (LA) smeša minerala kvarca, muskovita i fluorapatita. Mehanizmi sorpcije izučavani su korišćenjem
teorijskog modela stabilnosti čvrste faze, kao i eksperimentalnim proučavanjem sorpcije olova iz vodenog rastvora. Teorijski matematički model stabilnosti čvrste faze baziran je na izračunavanju jon-jon interakcionih potencijala. Ovaj model upotrebljen je za procenu stabilnosti čvrste faze nastale reakcijom zagađujućih materija sa prirodnim i sintetičkim apatitom.
Primenjeni model omogućava preliminarni izbor najpogodnijeg aditiva za imobilizaciju
teških metala u zagađenom zemljištu ili podzemnim vodama sa stanovišta stabilnosti novonastale čvrste faze. Detaljno su razmotreni sledeći sistemi: Cd/HAP, Pb/HAP,
Pb/prirodni apatiti i As/HAP. Na osnovu prikazanih rezultata predloženi su dominantni mehanizmi u procesima sorpcije zagađujućih materija u ispitivanim sistemima.
U radu su izvršena eksperimentalna ispitivanja i modelovanje kinetike sorpcije olova iz vodenih rastvora korišćenjem prirodnog i sintetičkog apatita na tri temperature. Za modelovanje eksperimentalnih podataka korišćeni su kinetički modeli pseudo-prvog i pseudo-drugog reda. Utvrđeno je da model pseudo-drugog reda dobro opisuje kinetiku sorpcije olova u oba ispitivana sistema. Takođe su izvršena eksperimentalna ispitivanja
adsorpcionih izotermi olova na hidroksiapatitu i prirodnom apatitu. Za analizu sorpcionih podataka korišćeno je pet modela adsorpcionih izotermi. Na osnovu primene
ANOVA statističke analize utvrđeno je da Freundlich-ova adsorpciona izoterma najbolje opisuje eksperimentalne podatke u oba sistema.
Analiza svih dobijenih rezultata ukazuje na mogućnost primene prirodnog apatita iz ležišta Lisina, kao jeftine polazne sirovine, za remedijaciju zemljišta i podzemnih voda zagađenih teškim metalima.
Abstract (en)
In this work, the mechanisms of heavy metal sorption by two forms of mineral apatite were studied. The materials used include synthetic hydroxyapatite (HAP) and
natural apatite from Lisina ore deposit (LA). The materials were characterized by x-ray diffraction. It was shown that synthetic apatite is pure hydroxyapatite, with molecular
formula Ca10(PO4)6(OH)2, while natural apatite is a mixture of three minerals: quartz, muscovite and fluorapatite. The mechanisms were investigated using theoretical model of the solid matrix/impurity system stability as well as by experimental investigations of
dissolved Pb sorption by HAP and LA.
The theoretical model of the solid matrix/impurity system stability is based on ion-ion interaction potential calculation. This model was used to estimate the stability of the solid phase obtained by the reaction of heavy metals with synthetic and natural apatite. The applied model can be used for pre-selection of the most suitable amendment for heavy metal immobilization in polluted soils and ground water, based on the stability of the newly formed solid phase. The following systems were investigated in detail: Cd/HAP, Pb/HAP, Pb/natural apatites and As/HAP. Based on the results obtained, the dominant mechanisms involved in reactions in the investigated systems were suggested.
In this work, experimental investigations and modeling of the kinetics of Pb sorption by natural and synthetic apatites were carried out at three temperatures. Two
kinetic models were used: pseudo-first and pseudo-second order model. It was concluded that pseudo-second order model describes the kinetics of the processes in both systems best. Experimental investigations of the sorption isotherms were also
carried out. Five sorption isotherms were used to model the experimental results. Using ANOVA statistical analysis it was concluded that Freundlich isotherm model described both systems with the greatest accuracy.
Based on the analysis of all the results obtained, it can be concluded that natural apatite from Lisina ore deposit is a promising material for heavy metal remediation in polluted soils and ground water.
Authors Key words
prirodni apatit, sintetički apatit, teški metali, remedijacija zemljišta, remedijacija podzemnih voda, mehanizam, sorpcija, jon-jon interakcioni potencijal, kinetika, izoterma, model
Authors Key words
natural apatite, synthetic apatite, heavy metals, soil remediation, ground water remediation, mechanism, sorption, ion-ion interaction potential, kinetics, isotherm, model
Classification
66.081(043.3)
66.081:502.174
Subject
Teški metali
Subject
Remedijacija
Type
Tekst
Abstract (sr)
U ovom radu izučavani su mehanizmi sorpcije teških metala korišćenjem dve forme minerala apatita: sintetičkog hidroksiapatita (HAP) i prirodnog apatita iz ležišta Lisina kod Bosilegrada (LA). Karakterizacija materijala je izvršena korišćenjem metode difrakcije x-zraka. Utvrđeno je da je sintetički apatit (HAP) čist hidroksiapatit molekulske formule Ca10(PO4)6(OH)2, dok je prirodni apatit (LA) smeša minerala kvarca, muskovita i fluorapatita. Mehanizmi sorpcije izučavani su korišćenjem
teorijskog modela stabilnosti čvrste faze, kao i eksperimentalnim proučavanjem sorpcije olova iz vodenog rastvora. Teorijski matematički model stabilnosti čvrste faze baziran je na izračunavanju jon-jon interakcionih potencijala. Ovaj model upotrebljen je za procenu stabilnosti čvrste faze nastale reakcijom zagađujućih materija sa prirodnim i sintetičkim apatitom.
Primenjeni model omogućava preliminarni izbor najpogodnijeg aditiva za imobilizaciju
teških metala u zagađenom zemljištu ili podzemnim vodama sa stanovišta stabilnosti novonastale čvrste faze. Detaljno su razmotreni sledeći sistemi: Cd/HAP, Pb/HAP,
Pb/prirodni apatiti i As/HAP. Na osnovu prikazanih rezultata predloženi su dominantni mehanizmi u procesima sorpcije zagađujućih materija u ispitivanim sistemima.
U radu su izvršena eksperimentalna ispitivanja i modelovanje kinetike sorpcije olova iz vodenih rastvora korišćenjem prirodnog i sintetičkog apatita na tri temperature. Za modelovanje eksperimentalnih podataka korišćeni su kinetički modeli pseudo-prvog i pseudo-drugog reda. Utvrđeno je da model pseudo-drugog reda dobro opisuje kinetiku sorpcije olova u oba ispitivana sistema. Takođe su izvršena eksperimentalna ispitivanja
adsorpcionih izotermi olova na hidroksiapatitu i prirodnom apatitu. Za analizu sorpcionih podataka korišćeno je pet modela adsorpcionih izotermi. Na osnovu primene
ANOVA statističke analize utvrđeno je da Freundlich-ova adsorpciona izoterma najbolje opisuje eksperimentalne podatke u oba sistema.
Analiza svih dobijenih rezultata ukazuje na mogućnost primene prirodnog apatita iz ležišta Lisina, kao jeftine polazne sirovine, za remedijaciju zemljišta i podzemnih voda zagađenih teškim metalima.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.