鉄処理された活性炭とゼオライトによるヒ素とヒ素の吸着：pH、温度、およびイオン強度の影響

天然に発生するヒ素は、10マイクログL（-1）を超えるレベル、現在のWHOガイドライン価値、数百万人の皮膚、肺、膀胱、腎臓がんのリスクを高めるレベルで、地下水を汚染します。ヒ素毒性は、その化学形態に依存しています。ヒ素は、ヒ素よりもタンパク質に対する親和性が高いため、より毒性があります。この研究は、10マイクログL（-1）未満のヒ素レベルの飲料水を得るための世界的な研究努力を支援しています。バッチ吸着動態および等温線の研究を実施して、水性媒体からのヒ素およびヒ素除去のために鉄処理された吸着剤を比較および評価しました。2つの鉄処理が調査され、さまざまなpH、温度、およびイオン強度の増加が吸着効果に及ぼす影響を調査しました。活性炭や自然に発生するゼオライトなどの吸着剤（ClinoptiloliteおよびChabazite）は、比較的低コストであり、ゼオライトがヒ素汚染地下水を緩和するための潜在的な使用ポイント材料であるために選択されました。分子シーブ、ファウジャサイト（13x）、およびリンデ型A（5a）が選択され、以前の研究との比較の基礎を提供し、よく特徴づけられた材料を表しています。鉄処理された活性炭とチャバザイトは、低コストのヒ素吸着剤として最も有望なものを示しました。活性炭はヒ素とヒ素の約60％を除去しましたが、チャバザイトはヒ素の約50％とヒ素の30％を除去しました。LangmuirおよびFreundlich Isothermの発現を使用したこれらの吸着剤によるヒ素とヒ素の吸着のモデリングにより、水性媒体からのヒ素除去の吸着剤の能力が決定されました。鉄処理された活性炭とクリノプチロライトによるヒネート除去は、Langmuirモデルに最適です。鉄で処理したチャバザイトによるヒエン酸除去および活性炭、チャバザイト、およびクリノプチロライトによるヒ素除去は、フロンドリッチモデルに最適です。効果的なヒ素除去のために鉄改質活性炭を適用するには、7〜11の間のpH値、4〜5の間のチャバザイト、および3〜7の間のクリノプチロライトが必要になります。7〜10のチャバザイト、および4〜11の間のクリノプチロライト。温度の上昇により、活性炭とゼオライトの吸着性能が向上しました。イオン強度の増加により、鉄処理された活性炭とゼオライトの性能が向上しました。

Naturally occurring arsenic contaminates groundwater in many countries, including the United States, at levels greater than 10 microg l(-1), the current WHO guideline value, increasing the risk of skin, lung, bladder, and kidney cancer in millions of people. Arsenic toxicity is dependent on its chemical form; arsenite is more toxic due to its higher affinity for protein than arsenate. This study supports worldwide research efforts to obtain drinking water with arsenic levels below 10 microg l(-1). Batch adsorption kinetic and isotherm studies were conducted to compare and evaluate iron-treated adsorbents for arsenate and arsenite removal from aqueous media. Two iron treatments were investigated as well as the effects of varied pH, temperature, and ionic strength increases on adsorption effectiveness. Adsorbent materials such as activated carbon and naturally occurring zeolites (clinoptilolite and chabazite) were selected because of their relative low cost and because the zeolites are potential point-of-use materials for mitigating arsenic contaminated groundwater. Molecular sieves, Faujasite (13X) and Linde type A (5A) were selected because they provide a basis for comparison with previous studies and represent well-characterized materials. Iron-treated activated carbon and chabazite showed the most promise as low-cost arsenic adsorbents; activated carbon removed approximately 60% of arsenate and arsenite while chabazite removed approximately 50% of arsenate and 30% of arsenite. Modeling arsenate and arsenite adsorption by these adsorbents using the Langmuir and Freundlich isotherm expressions determined the adsorbents' capacity for arsenic removal from aqueous media. Arsenate removal by iron-treated activated carbon and clinoptilolite best fit the Langmuir model. Arsenate removal by iron-treated chabazite and arsenite removal by activated carbon, chabazite, and clinoptilolite best fit the Freundlich model. Applications of iron-modified activated carbon for effective arsenate removal would require pH values between 7 and 11, chabazite between 4 and 5, and clinoptilolite between 3 and 7. Arsenite removal by iron-modified activated carbon would require pH values between 7 and 11, chabazite between 7 and 10, and clinoptilolite between 4 and 11. Increasing temperature improved adsorption performance for activated carbon and the zeolites. Increasing ionic strength improved performance of iron-treated activated carbon and zeolites.