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정미향 ( Me-hyang Jung ),김후식 ( Hu-sik Kim ),전종원 ( Jong-won Jean ),임우택 ( Woo-taik Lim ),김영훈 ( Young-hun Kim ) 한국환경기술학회 2010 한국환경기술학회지 Vol.11 No.4
카드뮴, 납, 구리와 같은 중금속은 잘 알려진 유해 중금속이며 흡착 또는 이온교환을 이용한 이들 중금속의 제거기술 개발이 계속되어왔다. 몇몇 제올라이트는 이들 중금속에 높은 흡착능이 있다. 제올라이트 Rho가 기존의 합성 방법을 기초로 하여 합성되었으며 XRD, SEM 등의 분석결과 합성된 제올라이트 입자의 크기는 2~7m이고, 70~80%의 순도와 합성불순물로 카바자이트가 발견되었다. 제올라이트 Rho의 Pb, Cd, Cu에 대한 흡착특성이 연구되었다. 흡착은 Langmuir 와 Freundlich 모델에 잘 일치하였으며 흡착용략은 Pb<sup>2+</sup> > Cd<sup>2+</sup> > Cu<sup>2+</sup>의 순이었다. 용액의 pH는 Pb의 흡착용량에 큰 영향을 미치는 반면 Cd의 흡착량에 미미한 영향을 미쳤다. 분배계수와 자연수에 가장 많이 존재하는 2가 양이온으로 Ca<sup>2+</sup>에 대하여 분배 계수와 선택계수를 구하였으며 Pb<sup>2+</sup>와 Cd<sup>2+</sup>는 Ca<sup>2+</sup>에 대하여 각각1485와 28의 선택계수 값을 보이며 이는 납의 경우 경쟁이온이 존재할 경우에도 제올라이트 Rho에 의해 흡착제거가 잘 될 수 있음을 보여준다. Heavy metals such as lead, cadmium, and copper are well known harmful cations in water and wastewater. Several treatment methods have been developed using adsorption or ion-exchange for the harmful cations. Some zeolites have shown high sorption capacity for the common heavy metals. Zeolite Rho was synthesized by following a previous report. The synthesized zeolite Rho was characterized through XRD, SEM, and surface area measurement. The crystal size was ranged from 2 to 7 μm. Purity was about 70~80% with chabazite as by-product. To examine the adsorption of Pb and Cd on zeolite Rho, sorption studies were conducted. To determine selectivity, sorption of heavy metals was conducted in the presence of a background cation Ca<sup>2+</sup> at pH 4 . The sorption data were well fitted to both of Langmuir and Freundlich isotherm. Sorption capacity for each heavy metal is in order of Pb<sup>2+</sup> > Cd<sup>2+</sup> > Cu<sup>2+</sup>. The sorption capacity of Pb<sup>2+</sup> was highly dependent on the solution pH but the effect of pH on the sorption capacity of Cd<sup>2+</sup> was not significant in dicating the sorption sites for Pb are variable with concentration of proton. The distribution coefficient (Kd) and selectivity coefficient (Ks) of P b <sup>2+</sup>+ and Cd<sup>2+</sup> were determined. Usually divalent cations had higher sorption selectivity against monovalent cation but Pb<sup>2+</sup> and Cd<sup>2+</sup>compete with background divalent cations. Pb<sup>2+</sup> showed a very high Ks of 1485 over Ca<sup>2+</sup> while Cd<sup>2+</sup> showed 28 of Ks in dicating zeolite Rho could adsorb lead ions even in the presence of common background ions.
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