Uptake of Cd(II) using natural zeolite: batch and continuous fixed-bed studies.

Uptake of Cd(II) ions by natural phillipsite tuff was investigated both in shake-flask and fixed-bed columns. Equilibrium uptake, qe, was found to best fit Langmuir adsorption isotherm with a maximum value of 25.78 mg/g. Percent removal of Cd ions was close to 100% from initial metal ion concentrations in the range 75 - 50 mg/L at 5.0 g zeolite/L. Also, qe was found to vary exponentially with zeolite dose. Break points as high as 350 minutes were obtained from bed treatment at favorable conditions of a low solution flow rate and high bed depth. In batch experiments, equilibrium pH increased to < 8.0 excluding chemical precipitation as part of the removal while in fixed-beds the final pH exceeded 9.0. It is suggested that a sieve action of zeolite porous structure plays a role as an uptake mechanism in addition to the ion exchange.

Member of

Journal articles

ISSN

1726-6742

Resource URL

https://hdl.handle.net/20.500.12408/4425

Citation

Marashdeha, L. M., & Ali, A. M. A. (2009). Uptake of Cd(II) using natural zeolite: batch and continuous fixed-bed studies. The Journal of Engineering Research, 6 (2), 1-11.

Arabic abstract

تمت دراسة امتصاص أيونات الكادميوم بواسطة زيولايت من نوع فيليبسايت تجريبيا في دوارق رجاجة وطبقات ثابتة. وقد وجد أن الحد الأقصى للامتصاص يبلغ 25.78 ملغم / غم ويتناقص بدالة أسية مع جرعة الزيولايت كما أن الاتزان يتبع نموذج لانجمير. وقد وجد أيضا أن النسبة المئوية للإزالة في الدوارق تبلغ حوالي 100% من المحاليل ذات التركيز 50-75 ملغم كادميوم / لتر. أما في الطبقة الثابتة فقد استمر الادمصاص لزمن مقداره 350 دقيقة قبل استنفاذ قدرة الزيولايت وذلك عند ظروف تشغيل ملائمة تتمثل في معدل جريان منخفض لمحلول الكادميوم وطبقة عميقة من الزيولايت. في تجارب الدوارق الرجاجة لدراسة الاتزان ارتفع الأس الهيدروجيني إلى أقل من 8.0 وهذا ينفي حدوث ترسيب كيميائي للكادميوم. أما في تجارب الطبقة الثابتة المستمرة فقد ارتفع الأس الهيدروجيني إلى 9.0. تدل نتائج الدراسة على أن آلية الادمصاص تشمل على الامتصاص الفيزيائي لأيونات الكادميوم بعد انتشارها خلال فجوات المعدن اضافة الى التبادل الأيوني على السطح الخارجي.