천연 제올라이트와 황화철 여재에 의한 수용액 중 중금속(Fe, Mn, Cd)의 제거 (Removal of Heavy Metals (Fe, Mn and Cd) from Aqueous Solutions by Natural Zeolite and FeS Media)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 43권 / 7호 / 524 ~ 536페이지
· 저자명 : 최성규, 김민준, 김태건, 이태진

초록

목적:제올라이트와 황화철 여재를 이용한 수중의 Fe, Cd, Mn의 흡착양상을 등온흡착식과 흡착 동역학 모델 분석을 통해 비교 검토하였다.
방법:Freundlich 또는 Langmuir 등온흡착식을 이용하여 각 여재에 중금속((Fe, Mn, Cd)의 흡착특성을 살펴보고, 유사-일차 또는 유사-이차 반응차수 분석을 통해 분자확산이나 화학적 흡착과 같은 흡착제의 제한요인을 규명하고자 하였다.
결과 및 토의:제올라이트 및 황화철 여재에 대한 중금속의 흡착은 Langmuir 흡착 등온식에 더 적합하였으며, 이는 표면의 단층흡수와 흡착된 용질 간 상호작용 없다는 것을 의미한다. 제올라이트에 대한 흡착 선호도는 Fe > Cd > Mn인 반면, 황화철 매체에 대한 흡착 선호도는 Cd > Fe > Mn으로 나타났다. 제올라이트 및 황화철 여재는 유사-일차반응보다 유사-이차반응에 더 적합하였다.
결론:수용액에서 황화철 여재의 중금속(Fe, Cd, Mn) 흡착량이 제올라이트보다 더 많았다. 흡착양상은 Langmuir 등온흡착식에 적합하였으며, 화학적 흡착(chemisorption)의 동역학적 특성을 가진다.

영어초록

Objectives:The adsorption characteristics of Fe, Cd, and Mn in aqueous solution using zeolite and FeS media were investigated by the adsorption isotherm and kinetic model analysis.
Methods:The adsorption characteristics of the heavy metals (Fe, Mn, Cd) were investigated using Langmuir or Freundlich adsorption isotherm. The analysis of pseudo-first or pseudo-second order reaction was also attempted to evaluate the rate limiting factor such as molecular diffusion or chemical adsorption on the absorbents.
Results and discussion:The adsorption of the heavy metals on the zeolite and FeS media was more suitable for the Langmuir adsorption isotherm, representing that mono-layer absorption on the surface and no interaction between the absorbed solutes. The order of adsorption preference to zeolite was Fe > Cd > Mn, whereas the order of adsorption preference to FeS media was Cd > Fe > Mn. The adsorption kinetics of zeolite and FeS media were more suitable for pseudo-secondary reactions than for pseudo-primary reaction.
Conclusions:The absorption capacity of FeS media for the heavy metals (Fe, Cd and Mn) in aqueous solution was higher than that of zeolite. The adsorption pattern was suitable for the Langmuir adsorption isotherm, and has kinetic characteristic by chemisorption.

참고자료

· 없음