Paweł Muszyński* WPŁYW ELEKTROLITU I ph NA SORPCJĘ CHLOROWODORKU AMPROLINIOWEGO W GLEBACH O RÓŻNYM UZIARNIENIU

Transkrypt

1 Ochron Środowisk i Zsoów Nturlnych nr 4, 29 r. Pweł Muszyński* WPŁYW ELEKTROLITU I ph NA SORPCJĘ CHLOROWODORKU AMPROLINIOWEGO W GLEBACH O RÓŻNYM UZIARNIENIU EFFECT OF ELECTROLYTE AND ph ON THE SORPTION AMPROLIUM HYDROCHLORIDE IN SOILS WITH VARIOUS GRAIN SIZE COMPOSITIONS Słow kluczowe: surfktnt, izoterm, sorpcj, gle, elektrolit. Key words: surfctnt, isotherm, sorption, soil, electrolyte. In the present work the effect of ph solution, ddition electrolytes (KCl nd CCl 2 ) nd contct time on the sorption of ctionic surfctnt mprolium hydrochloride (AHCl) in sndy nd lomy soils hs een investigted using tch equilirium method. The experimentl dt hve een nlysed using the Freundlich, Lngmuir, Duinin Kgner Rdushkevich nd pseudo second order models. The percentge of sorption incresed with the increse of concentrtion of solution AHCl. A good greement of experimentl dt with the pseudo second order kinetic model ws oserved. In generl, R 2 vlues for the Freundlich, Lngmuir, Duinin Kgner Rdushkevich models were lower thn.94. In sndy soil the extent of removl of AHCl incresed with the increse of solution ph. Compred with tht from solution of nturl ph, the sorption of AHCl in sndy soil ws lower from solution of ph 2 1. Solution ph hd little effect on the sorption of AHCl on lomy soil. The effect of electrolyte on sorption of AHCl ws greter thn tht of ph. At the molr rtio of AHCl to electrolyte (1 : 1) the sorption of AHCl incresed in sndy soil. At molr rtio of AHCl to electrolyte (1 : 5) the sorption of AHCl decresed in sndy soil. In the presence of KCl nd CCl 2 the sorption on lomy soil decresed with the increse molr rtio of AHCl to electrolyte. * Dr Pweł Muszyński Ktedr Chemii, Uniwersytet Przyrodniczy, ul. Akdemick 15, 2-95 Lulin; tel.: ; e-mil: pwel.muszynski@up.lulin.pl 144

2 Wpływ elektrolitu i ph n sorpcję chlorowodorku mproliniowego w glech WPROWADZENIE Surfktnty są związkmi mfifilowymi, skłdjącymi się z dwóch zsdniczych części: polrnej (hydrofilowej) i niepolrnej (hydrofoowej). Część polrn może yć odrzon łdunkiem elektrycznym surfktnty jonowe, lu może nie posidć łdunku surfktnty niejonowe [Aty i in. 22]. Większość produkownych surfktntów jest wykorzystywn w gospodrstwie domowym, głównie jk środki piorące i pieniące. Surfktnty ze względu n zdolność do oniżni npięci powierzchniowego orz intensyfikownie rozpuszczni niektórych związków znlzły tkże zstosownie w przemyśle frirskim, frmceutycznym, w rolnictwie (jko skłdniki pestycydów) i w remedicji (przy usuwniu WWA, ifenyli i chlorowcowopochodnych węglowodorów z gle). Surfktnty wrz ze związkmi ropopochodnymi nleżą do głównych orgnicznych znieczyszczeń środowisk gleowego. Wprowdzone do gley ulegją sorpcji i niekorzystnie wpływją n jej iologiczne i fizykochemiczne włściwości. Z tego powodu są prowdzone dni, które mją n celu wyjśnienie mechnizmów sorpcji surfktntów w glech. Jest to szczególnie wżne, jeżeli chodzi o surfktnty trwłe, trudno ulegjące iodegrdcji, do tkich zlicz się m.in. surfktnty ktionowe. Istotną rolę w procesch sorpcyjnych surfktntów przypisuje się długości łńcuch węglowodorowego orz oecności lu rku łdunku w części polrnej cząsteczek surfktntów, jk również czynnikom zewnętrznym, tj. włściwościom sorent, skłdowi chemicznemu roztworu, jego ph i temperturze [Nevski i in. 1998, Khn, Zreen 24, Khn, Zreen 26]. Celem prezentownych w niniejszej prcy dń yło rozpoznnie, w jki sposó ph i siły jonowe roztworu wpływją n przeieg sorpcji ktionowego surfktntu chlorowodorku mproliniowego w dwóch glech różniących się włściwościmi fizykochemicznymi. 2. MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ Do dń wyrno porne z poziomu A p próki dwóch gle: płowej, wytworzonej z pisku o skłdzie grnulometrycznym pisku słoglinistego pylstego (Alic Luvisols), orz runtnej wytworzonej z gliny zwłowej o skłdzie grnulometrycznym gliny ciężkiej (Hplic Cmisols według PTG), zwnych w prcy ze względu n chrkter skł mcierzystych gleą piszczystą i gleą glinistą. Próki gle wysuszono n powietrzu, nstępnie przesino przez sito o średnicy oczek 2 mm i uśredniono. Podstwowe włściwości fizykochemiczne dnych gle piszczystej i glinistej yły nstępujące: 145

3 Pweł Muszyński skłd grnulometryczny (frkcj w mm: procent) 1,,1: 8, 29%;,1,2: 14, 19%;,2,2: 2, 34%; <,2: 4, 18%; ph w 1 mol/dm 3 KCl: 3,9, 5,6; zwrtość węgl orgnicznego 5,, 17 g/kg; powierzchni włściw 8,67, 49,9 m 2 /g; kwsowość hydrolityczn (H h ) 35,8; 9,2 mmol H + /kg; sum zsd wymiennych (S):, 332,4 mmol(+) /kg; pojemność sorpcyjn: 35,8, 341,6 mmol(+)/kg. Skłd grnulometryczny oznczono metodą Cssgrnde w modyfikcji Prószyńskiego, zwrtość węgl orgnicznego metodą Tiurin, ph w 1 mol/dm 3 KCl elektrometrycznie, powierzchnię włściwą metodą dsorpcji pry wodnej, kwsowość hydrolityczną i sumę zsdowych ktionów wymiennych metodą Kppen, pojemność sorpcyną jko sumę H h i S. Do doświdczeń użyto chlorowodorku mproliniowego (AHCl) firmy Sigm-Aldrich (Niemcy). Jest to ktionowy surfktnt o msie molowej 315,2 g/mol, o nstępującym wzorze chemicznym: N CH 3 H 3 C + N N Cl -. HCl NH 2 Bdni sorpcji AHCl przeprowdzono metodą sttyczną: 2 g gley i 1 cm 3 roztworu surfktntu, o stężenich:,15;,3;,5;,1;,15;,2;,3;,4;,5;,6;,1 mol/dm 3, umieszczno w proówkch wirówkowych o pojemności 25 cm 3 i wytrząsno przez 6 godzin w temperturze pokojowej. Nstępnie zwiesiny gleowe odwirowywno z prędkością 4 orotów/min w czsie 2 min. W otrzymnym roztworze oznczono AHCl przy długości fli 254 nm, n półpreprtywnym chromtogrfie cieczowym Knuer, połączonym z kolumną Hypersil C 8, o wymirch 15 4,6 mm i wypełnieniu o średnicy 5 µm. Stosowno fzę ruchomą metnol/wod (59/41, v/v) w uforze octnowym o ph 4 i prędkość 1 cm 3 /min. Ilość AHCl zsorowną przez gleę S (mol/kg) oliczono ze wzoru: S = (C o - C e ) V/m, (1) gdzie: C o i C e początkowe i równowgowe stężenie surfktntu (mol/dm 3 ), V ojętość roztworu (dm 3 ), m ms gley (kg). 146

4 Wpływ elektrolitu i ph n sorpcję chlorowodorku mproliniowego w glech... Sorpcję AHCl przeprowdzono tkże z roztworów o ph 2, 4, 6, 8, 1, 12 i stężenich,15,1 mol/dm 3 orz z roztworów z dodtkiem KCl i CCl 2 w nstępującym stosunku molowym surfktnt : elektrolit (1 : 1), (1 : 1) i (1 : 5). Wrtość ph próek regulowno przez wprowdzenie niewielkich ilości NOH (1 mol/dm 3 ) lu HCl (1 mol/dm 3 ). Stężeni AHCl w roztworch z elektrolitem wynosiły od,15 do,1 mol/dm 3. Zdno również wpływ czsu kontktu surfktnt/gle n wielkość sorpcji AHCl, przez wytrząsnie 2-grmowych próek gle z 1 cm 3 roztworu o stężenich,5 i,1 mol/dm 3 w czsie 15, 3, 6, 12, 24, 3, 36 minut. Doświdczeni wykonno w trzech powtórzenich. Do nlizy wyników wykorzystno nstepujące równni: Freundlich: ln S e = K F + n ln C e, (2) gdzie: S e ilość sortu zsorown przez jednostkę msy sorent (mol/kg), C e stężenie równowgowe sortu (mol/dm 3 ), K F stł Freundlich (mol/kg), n prmetr związny z intensywnością sorpcji (dm 3 /kg); Lngmuir: C e /S e = 1/q L K L + C e /q L, (3) gdzie: S e i C e znczenie jk w równniu Freundlich, q L ilość sortu wymgn do pokryci powierzchni sorent monowrstwą (mol/kg), K L stł związn z energią sorpcji (dm 3 /mol); Duinin Kgner Rduszkiewicz (DKR): ln S e = ln X m - K (R T ln (1 + 1/C e )) 2, (4) gdzie: S e i C e znczenie jk w równniu Freundlich, X m stł DKR (mol/kg), R stł gzow (J/mol K), T tempertur (K), K współczynnik (mol 2 /J) związny z energią sorpcji E (kj/mol) wzorem: E = (2K) 1/2. pseudo drugiego rzędu: 2 t/s t = 1/k 2 S cl + t/s cl, (5) gdzie: S t ilość sortu zsorown w czsie t (min), k 2 stł szykości (kg/mol min), S cl wielkość sorpcji oliczon z równni (mol/kg). 3. WYNIKI I DYSKUSJA Wielkość sorpcji AHCl w dnych glech przedstwiono n rysunku 1A. Ksztłt krzywych ył niejednkowy i świdczył o różnym przeiegu sorpcji AHCl w gleie piszczystej i glinistej. Początkowo w gleie piszczystej oserwowno liniowy wzrost sorpcji AHCl do punktu przegięci n krzywej przy stężeniu C e = 3,5 1 4 mol/dm 3. W przedzile wyższych stężeń równowgowych, 6, ,9 1 4 mol/dm 3, sorpcj AHCl wykzywł mniejszą dynmikę wzrostu i utrzymywł się w grnicch,4,5 mol/kg. 147

5 Pweł Muszyński Przy stężeniu,84 mol/dm 3 stwierdzono dlszy wzrost sorpcji AHCl do mksymlnego poziomu,79 mol/kg. W gleie glinistej również oserwowno wzrost sorpcji AHCl ze wszystkich roztworów wyjściowych, le w stopniu dużo większym niż w gleie piszczystej. W zkresie młych stężeń, ,1 1 4 mol/dm 3, zleżność sorpcji AHCl od stężeni równowgowego ył prostoliniow. Po przekroczeniu stężeni 1,1 1 4 mol/dm 3 intensywność sorpcji zmlł, wrtość sorpcji przy njwyższym stężeniu równowgowym wynosił,361 mol/kg gley glinistej. W dnich wykzno, że względn sorpcj AHCl wyrżon w procentch zmniejszł się ze wzrostem początkowego stężeni surfktntu i ył większ w gleie glinistej niż w gleie piszczystej (rys. 1B). Przy njniższym stężeniu początkowym 1,5 1 4 mol/dm 3 procent sorpcji AHCl wynosił np.: 86,9% w gleie piszczystej i 9,2% w gleie glinistej, dl roztworu o mksymlnym stężeniu,1 mol/dm 3 ntomist mił wrtość odpowiednio 15,8% orz 72,3%. Podne wyniki wskzują, że wielkość sorpcji AHCl związn ył z pojemnością sorpcyjną dnych gle i zmniejszł się w kolejności: gle glinist > gle piszczyst. Porównnie izoterm Lngmuir, Freundlich i Duinin Kgner Rduszkiewicz (DKR) z dnymi eksperymentlnymi, przedstwione n rys. 2A i rys. 2B, wskzuje n młą zgodność wyników oliczonych z wynikmi uzysknymi w doświdczeniu. N podstwie rysunków 2A i 2B możn stwierdzić, że wyniki z oliczeń yły njgorzej dopsowne do sorpcji AHCl z roztworów o njwyższych stężenich. Mimo że dl izotermy DKR wrtości współczynnik R 2 yły njwyższe (ptrz t. 3), dopsownie tego modelu również nie yło njlepsze. Stosunkowo njmniejsze różnice stwierdzono między oliczenimi z modelu Lngmuir sorpcją AHCl w gleie piszczystej wyznczoną doświdczlnie. W telch 1, 2 i 3 zmieszczono wrtości prmetrów dl liniowej postci izoterm sorpcji Freundlich, Lngmuir i DKR. Wyrźnie mniejsze wrtości stłych K F, q L i X m gley piszczystej w stosunku do wrtości tych stłych w gleie glinistej, świdczą o ogrniczonej zdolności tej gley do wiązni AHCl. Mniejsz wrtość prmetru n dl gley piszczystej ozncz, że ilość AHCl zsorown przez tą gleę zwiększł się w mniejszym stopniu niż stężenie równowgowe surfktnt. N przykłd przy stężenich równowgowych 11,2 1 4 mol/dm 3 i mol/dm 3 sorpcj AHCl wynosił odpowiednio,44 mol/kg orz,5 mol/kg. Z oliczeń wynik, że w przedzile podnych wrtości stężenie równowgowe wzrosło 2,68 rzy, ntomist sorpcj 1,14 rzy. Sił wiązni AHCl w gleie piszczystej ył większ niż w gleie glinistej n co wskzują wyższe wrtości współczynników K L i E, związnych z energią sorpcji (t. 2 i 3). W niniejszym doświdczeniu wrtości E dl sorpcji AHCl w glech (t. 3) mieściły się w zkresie wrtości energii chrkterystycznym dl rekcji wyminy jonowej (8 16 kj/mol) [Jung i in. 22]. Wyniki dń kinetycznych (rys. 3A) wskzywły, że intensywność sorpcji AHCl zmniejszł się wrz z wydłużeniem czsu kontktu surfktntu z gleą. Po upływie 15 minut 148

6 Wpływ elektrolitu i ph n sorpcję chlorowodorku mproliniowego w glech... sorpcj ksztłtowł się n poziomie,46 mol/kg gley piszczystej i,342 mol/kg gley glinistej. W stosunku do ilości AHCl w roztworze początkowym stnowiło to odpowiednio 23,2% orz 68,5%. Po upływie 6-tej minuty sorpcj osiągnęł poziom,51 mol/kg gley piszczystej i,367 mol/kg gley glinistej i ył odpowiednio o 1,2% i o 7,1% wyższ względem sorpcji w 15-tej minucie. W przedzile czsu od 12 minuty do 36 minuty procent sorpcji AHCl wykzywł niewielkie zminy i whł się n poziomie: 25,8 26,9% w gleie piszczystej orz 72,3 75,6% w gleie glinistej. Wysokie wrtości współczynnik R 2 (rys. 3B) sugerują, że kinetyk sorpcji AHCl może yć opisn przez równnie pseudo drugiego rzędu. Dore dopsownie tego równni potwierdzją tkże oliczone wrtości S cl (,58 mol/kg gley piszczystej i,37 mol/kg gley glinistej), które yły rdzo podone do eksperymentlnych wrtości S (,58 mol/kg gley piszczystej i,361 mol/kg gley glinistej). N podstwie wyników przedstwionych n rysunkch 4A i 4B stwierdzono zleżność sorpcji AHCl od ph roztworu, któr przejwił się zrówno zwiększeniem, jk i zmniejszeniem ilości surfktnt zsorownego przez gley. Zminy nlizowno przez porównnie sorpcji AHCl z roztworów o ustlonym ph z sorpcją z roztworów o nieregulownym ph (3,3 3,4), którą przyjęto z 1%. W gleie piszczystej sorpcj AHCl z roztworów o ph 6 1 zmniejszył się do 79 83,2% przy stężeniu wyjściowym,4 mol/dm 3 orz do poziomu 44,8 47,6% z roztworu o stężeniu,1 mol/dm 3. Przy wrtości ph 12 odnotowno ntomist wzrost sorpcji AHCl o 4,9% z roztworu o stężeniu,4 mol/dm 3 i o 27% z roztworu o stężeniu,1 mol/dm 3. W wrunkch silnie kwśnych (ph = 2) nie stwierdzono sorpcji AHCl z,1 mol/dm 3 roztworu, z roztworu o stężeniu,4 mol/dm 3 ntomist sorpcj ył o 34,5% mniejsz od sorpcji z roztworu o ph nturlnym. Według Bouchrd i in. [1988], Xu i Boyd [1995], Aty i in. [22] orz Pri i Khilr [24] sorpcj surfktntów jonowych jest wynikiem elektrosttycznych oddziływń. Poniewż AHCl jest solą, dltego w roztworze wodnym nie występuje w postci oojętnych cząsteczek, le uleg dysocjcji z utworzeniem ktionów i jonów Cl. Powszechnie widomo, że pojemność sorpcyjn gle woec ktionów zleży od oecności n koloidch gleowych łdunków trwłych orz zmiennych, zleżnych od ph. Przy wysokim ph sumryczny łdunek ujemny kompleksu sorpcyjnego gley jest njwiększy, wrz ze wzrostem kwsowości środowisk ntomist uleg stopniowemu zmniejszeniu. W wrunkch kwśnego odczynu tlenki Fe i Al orz morficzn krzemionk posidją dodtni łdunek i dltego mogą wiązć tylko niony [Ou i in. 1996, Pinhu, Ming 26]. Pondto przy niskim ph jony H + mogły konkurowć z ktionmi AHCl o miejsc sporpcyjne. Z tych powodów sorpcj AHCl w gleie piszczystej ył njwiększ przy wrtości ph = 12 njmniejsz przy wrtości ph = 2. W gleie glinistej sorpcj z roztworów o ph od 4 do 1 utrzymywł się n poziomie niższym niż z roztworu o nieregulownym ph i ył tkże mniejsz w stosunku do sorpcji z roztworu o ph = 2 i ph = 12. W gleie glinistej sorpcj AHCl w mniejszym stopniu niż w gleie piszczystej 149

7 Pweł Muszyński zleżł od ph roztworu wyjściowego. Fkt ten nleży tłumczyć silniejszymi włściwościmi uforowymi gley glinistej, wynikjącymi z większej zwrtości węgl orgnicznego i części spłwilnych orz oecności w tej gleie ktionów o chrkterze zsdowym. Niewielki wpływ ph roztworu n sorpcję ktionowego surfktntu romku dodecylopirydyniowego wykzli Brownwell i in. [199]. W gleie piszczystej wpływ elektrolitu n sorpcję surfktntu ył dwukierunkowy (rys. 5A i 5B). Przy stosunku molowym surfktnt : elektrolit (1 : 1) stwierdzono wzrost sorpcji chlorowodorku mproliniowego ze wszystkich roztworów wyjściowych z dodtkiem KCl, z roztworów z dodtkiem CCl 2 z wyjątkiem roztworu o njwyższym stężeniu,1 mol/dm 3. Njwiększy wzrost sorpcji odnotowno z roztworów o stężenich wyjściowych:,4,,5 i,6 mol/dm 3, mniejszy z roztworów o niższych stężenich. N przykłd w oecności KCl sorpcj z roztworów o stężenich,2 i,6 mol/dm 3 wynosił odpowiednio,11 mol/kg gley piszczystej orz,5 mol/kg gley piszczystej i ył o 12,2% i o 35,5% wyższ w odniesieniu do sorpcji z roztworów ez dodtku KCl. Podony efekt oserwowno przy stosunku molowym surfktnt : KCl jk 1 : 1 dl roztworów o stężenich,5 i,6 mol/dm 3. W oecności CCl 2 ntomist przy stosunku molowym surfktnt : CCl 2 jk (1 : 1) nstąpiło zmniejszenie sorpcji AHCl w gleie piszczystej. Dodtek elektrolitu powodowł zmniejszenie sorpcji AHCl w gleie glinistej (rys. 6A i 6B), efekt ten nsilł się ze wzrostem stężeni KCl i CCl 2 i wykzywł zleżność od rodzju elektrolitu. W porównniu do sorpcji AHCl z roztworów niezwierjących KCl i CCl 2 njwiększe różnice oserwowno dl roztworów o stężenich:,4,,5,,6,,1 mol/dm 3. Podonie jk w gleie piszczystej wpływ elektrolitów ył niejednkowy. Z roztworu o stężeniu,4 mol/dm 3 i stosunku molowym AHCl : elektrolit jk 1 : 1 sorpcj w oecności KCl ył o 8,3% mniejsz, w oecności CCl 2 o 17,4% mniejsz, w stosunku do sorpcji z roztworów ez elektrolitu. W ou dnych glech njmniejsz ył sorpcj z roztworów, w których stosunek molowy surfktnt : elektrolit wynosił 1 : 5. Również w dnich Brownwell in. [199] oserwowno zmniejszenie sorpcji ktionowego surfktnt w gleie w oecności CCl 2. Zgodnie z twierdzeniem Butist-Toledo i in. [28] między jednkowo nłdownymi cząstkmi surfktntów jonowych występuje elektrosttyczne odpychnie, które utrudni proces sorpcji, przy dużych stężenich surfktntów może go zncząco zmniejszyć. To niekorzystne zjwisko eliminuje dodtek elektrolitu, którego przeciwjony osłniją łdunek surfktnt i tym smym osłiją siły elektrosttycznego odpychni dziłjące między jego jonmi. W omwinym tu doświdczeniu jony Cl pochodzące z KCl i CCl 2 mogły osłić odpychnie elektrosttyczne między polrnymi częścimi cząsteczek AHCl, co skutkowło gęstszym upkowniem jonów tego surfktnt n powierzchni sorpcyjnej i w konsekwencji zwiększeniem sorpcji. Zmniejszenie sorpcji AHCl w oecności elektrolitów nleży tłumczyć konkurencją o miejsc sorpcyjne między ktionmi AHCl jonmi C 2+ i K +. Poniewż jony C 2+ są wiązne przez gley w większych ilościch niż jony K +, dltego zmniejszenie sorpcji yło rdziej widoczne w oecności CCl 2. 15

8 Wpływ elektrolitu i ph n sorpcję chlorowodorku mproliniowego w glech...,4 A 1 B,3,2,1 P G % sorpcji P G,3,6,9,3,6,9 C o (mol/dm 3 ) Rys.1. Izotermy (A) i procent sorpcji AHCl (B) w gleie piszczystej (P) i glinistej (G): S wielkość sorpcji, C e stężenie równowgowe, C o stężenie początkowe Fig. 1. Isotherms (A) nd percent of the AHCl sorption (B) in sndy soil (P) nd lomy soil (G): S equilirium sorption cpcity, C e equilirium concentrtion, % sorpcji percent of AHCl removl, C o initil concentrtion,8 A B,6,4,2 exp Freundlich Lngmuir DKR,3,6,9,6,4,2 exp Freundlich Lngmuir DKR,8,16,24 Rys. 2. Porównnie izoterm sorpcji Freundlich, Lngmuir i Duinin Kgner Rduszkiewicz (DKR) z dnymi eksperymentlnymi dl gley piszczystej (A) i glinistej (B): exp dne eksperymentlne, S wielkość sorpcji, C e stężenie równowgowe. Słupki łędu przedstwiją odchylenie stndrdowe z trzech oznczeń (widoczne, jeśli są większe od symoli) Fig. 2. Comprison of the sorption isotherms mesured nd clculted y Freundlich, Lngmuir nd Duinin Kgner Rdushkevich (DKR) models for sndy soil (A) nd lomy soil (B): exp experimentl dt, S equilirium sorption cpcity, C e equilirium concentrtion. Error rs represent stndrd devition of triplicte ssys (shown if lrger tht the symols) 151

9 Pweł Muszyński,4,3,2,1 A t (min) t/st (min kg/mol) B R 2 =,998 R 2 =, t (min) Rys. 3. (A) Kinetyk sorpcji AHCl. (B) Wykres t/s t w funkcji czsu dl sorpcji AHCl: S wielkość sorpcji, S t sorpcj po czsie t, gle piszczyst [AHCl] =,5 mol/dm 3, gle glinist [AHCl] =,1 mol/dm 3, R 2 współczynnik korelcji. Słupki łędu przedstwiją odchylenie stndrdowe z trzech oznczeń (widoczne, jeśli są większe od symoli) Fig. 3. (A) Kinetics of AHCl sorption. (B) Plot of t/s t versus time for the sorption of AHCl: S equilirium sorption cpcity, S t mount sored fter time t, sndy soil [AHCl] =,5 mol/dm 3, lomy soil [AHCl] =,1 mol/dm 3, R 2 coefficient of correltion. Error rs represent stndrd devition of triplicte ssys (shown if lrger tht the symols),12,1,8,6,4,2 A N ph,5,4,3,2,1 B N ph Rys. 4. Sorpcj AHCl z roztworów o różnym ph w gleie piszczystej (A) i glinistej (B): S wielkość sorpcji, N sorpcj AHCl z roztworu o nturlnym ph, [AHCl] =,4 mol/dm 3, [AHCl] =,1 mol/dm 3. Słupki łędu przedstwiją odchylenie stndrdowe z trzech oznczeń (widoczne, jeśli są większe od symoli) Fig. 4. Sorption of AHCl from solution of different ph in sndy soil (A) nd lomy soil (B): S equilirium sorption cpcity, N sorption of AHCl from solution of nturl ph, [AHCl] =,4 mol/dm 3, [AHCl] =,1 mol/dm 3. Error rs represent stndrd devition of triplicte ssys (shown if lrger tht the symols) 152

10 S (mo,6,2,4 Wpływ elektrolitu i ph n sorpcję chlorowodorku mproliniowego w glech...,2,1 N 2 4 A N 2 4 6B ,8 ph,8 ph,6,8,3,6,9 S (mol,6 Rys. 4. Sorpcj AHCl z roztworów o różnym ph w gleie piszczystej (A) i glinistej (B): S wielkość sorpcji, N sorpcj AHCl z roztworu o nturlnym ph, [AHCl] =,4 mol/dm 3, [AHCl] =,1 mol/dm 3. Słupki łędu przedstwiją odchylenie,4 stndrdowe z trzech oznczeń (widoczne, jeśli są większe od symoli). Fig. 4. Sorption of AHCl from solution of different ph in sndy soil (A) nd lomy soil (B): S equilirium sorption cpcity, N sorption of AHCl from solution of nturl ph, [AHCl] =,4 mol/dm,2 3, [AHCl] =,1 mol/dm 3. Error rs represent stndrd devition of triplicte ssys (shown if lrger tht the symols).,6 A,4,2 c d,8,6,3,6,9 Rys.,4 5. Wpływ KCl (A) i CCl 2 (B) n sorpcję AHCl w,4 gleie piszczystej: ilość AHCl zsorown w nieoecności elektrolitu, AHCl : elektrolit (1 : 1), c AHCl: elektrolit (1 : 1),,2,2 d AHCl : elektrolit (1 : 5), S wielkość c sorpcji, C e stężenie równowgowe. Słupki c łędu przedstwiją odchylenie stndrdowe d z trzech oznczeń (widoczne, jeśli są większe od symoli),3,6,9,3,6,9 d Fig. 5. Effect of KCl C(A) e (mol/dm nd CCl 3 ) 2 (B) on the sorption of AHCl in sndy C e soil: (mol/dm is 3 the ) mount of AHCl sored in the sence electrolyte, AHCl : electrolyte (1 : 1), c AHCl: electrolyte (1 : elektrolit : 1), d (1 : AHCl 1), c : AHCl electrolyte : elektrolit (1 (1: 5), : 1), S d AHCl equilirium : elektrolit sorption (1 : 5), cpcity, S wielkość Csorpcji, e Rys. 5. Wpływ KCl (A) i CCl 2 (B) n sorpcję AHCl w gleie piszczystej: ilość AHCl zsorown w nieoecności elektrolitu, AHCl equilirium of KCl concentrtion. (A) nd CCl 2 (B) Error on the sorption rs represent of AHCl in stndrd sndy soil: devition is the mount of of triplicte AHCl sored ssys in the sence (shown electrolyte, if C e stężenie równowgowe. Słupki łędu przedstwiją odchylenie stndrdowe z trzech oznczeń (widoczne, jeśli są większe od symoli). Fig. 5. Effect AHCl : electrolyte (1 : 1), c AHCl : electrolyte (1 : 1), d AHCl : electrolyte (1 : 5), S equilirium sorption cpcity, lrger tht the symols) C e equilirium concentrtion. Error rs represent stndrd devition of triplicte ssys (shown if lrger tht the symols). A B,4,4,3,2,1 c d,2,4,6,3,2,1 B c d c d,2,4,6 Rys. 6. Wpływ KCl (A) i CCl 2 (B) n sorpcję AHCl w gleie glinistej: ilość AHCl zsorown w nieoecności elektrolitu, AHCl : elektrolit (1 : 1), c AHCl : elektrolit (1: 1), d AHCl : elektrolit (1 : 5), S wielkość sorpcji, C e stężenie równowgowe. Słupki łędu przedstwiją odchylenie stndrdowe z trzech oznczeń (widoczne, jeśli są większe od symoli) Fig. 6. Effect of KCl (A) nd CCl 2 (B) on the sorption of AHCl in lomy soil: is the mount of AHCl sored in the sence electrolyte, AHCl : electrolyte (1 : 1), c AHCl: electrolyte (1 : 1), d AHCl : electrolyte (1 : 5), S equilirium sorption cpcity, C e equilirium concentrtion. Error rs represent stndrd devition of triplicte ssys (shown if lrger tht the symols) 153

11 Pweł Muszyński Tel 1. Prmetry równni Freundlich dl sorpcji AHCl w glech Tle 1. Vlues of the Freundlich eqution prmeters for sorption AHCl on soils Gle K F, mol/kg średni SD n, średni SD R 2 piszczyst,41,4,3498,148,945 glinist 1,251,8318,8216,78,8983 Ojśnienie: SD odchylenie stndrdowe, K F stł Freundlich, n stł związn z intensywnością sorpcji, R 2 wspólczynnik korelcji. Tel 2. Prmetry równni Lngmuir dl sorpcji AHCl w glech Tle 2. Vlues of the Lngmuir eqution prmeters for sorption AHCl on soils Gle q L, mol/kg średni SD K L, dm 3 /mol średni SD R 2 piszczyst,72,3 1398,9 81,124,88 glinist,562, , 84,153,7712 Ojśnienie: SD odchylenie stndrdowe, q L ilość AHCl wymgn do pokryci powierzchni sorpcyjnej monowrstwą, K L prmetr związny z energią sorpcji, R 2 wspólczynnik korelcji. Tel 3. Prmetry równni Duinin Kgner Rduszkiewicz dl sorpcji AHCl w glech Tle 3. Vlues of the Duinin Kgner Rdushkevich eqution prmeters for sorption AHCl Gle Soil on soils X m, mol/kg średni SD K, mol 2 /J 2 średni SD E, kj/mol średni SD R 2 piszczyst,118, ,186,937 glinist,3577, ,911,935 Ojśnienie: SD odchylenie stndrdowe, X m stł Duinin Kgner Rduszkiewicz, K współczynnik związny z energią sorpcji, E energi sorpcji, R 2 wspólczynnik korelcji. 154

12 Wpływ elektrolitu i ph n sorpcję chlorowodorku mproliniowego w glech WNIOSKI Prezentowne w niniejszym oprcowniu wyniki nlizy pozwoliły sformułowć nstępujące wnioski: 1) gle glinist wykzywł większą pojemność sorpcyjną względem AHCl w porównniu do gley piszczystej; 2) intensywność sorpcji ył njwiększ w ciągu pierwszych 6 minut kontktu AHCl z glemi, dużo mniejsz przez nstępne 3 minut; stwierdzono, że wyniki oliczone z równni kinetyki pseudo drugiego rzędu yły zgodne z wynikmi uzysknymi w doświdczeniu; 3) w stosunku do gley glinistej sorpcj AHCl w gleie piszczystej w większym stopniu zleżł od ph roztworu wyjściowego; ze zwiększniem się wrtości ph nstępowło zwiększenie sorpcji w gleie piszczystej, le tylko sorpcj z roztworu o ph 12 ył większ niż sorpcj z roztworu o ph nturlnym; 4) wpływ elektrolitu n sorpcję AHCl ył większy od wpływu ph i zleżł od: włściwości gle, stosunku molowego AHCl : elektrolit orz rodzju elektrolitu; 5) w gleie piszczystej dodtek elektrolitu powodowł zrówno zwiększenie jk i zmniejszenie sorpcji AHCl, w gleie glinistej ntomist zmniejszenie sorpcji AHCI. Zwiększenie sorpcji AHCl wynikło z ekrnowni dodtniego łdunku ktionów AHCl przez jony Cl. Wzrost sorpcji AHCl w oecności elektrolitów oserwowno głównie przy stosunku molowym AHCl : elektrolit wynoszącym 1 : 1. Zmniejszenie sorpcji AHCl w glech yło związne z konkurencją między ktionmi AHCl jonmi C 2+ i K + o miejsc sorpcyjne, któr nsilł się wrz ze wzrostem stosunku molowego AHCl : elektrolit. Konkurencj ył silniejsz w oecności CCl 2. PIŚMIENNICTWO Aty N.Z., Yenigün O., Asuty M. 22. Sorption of nionic surfctnts SDS, AOT nd ctionic surfctnt Hymine 1622 on nturl soils. Wter, Air nd Soil Pollution 136: Butist-Toledo M.I., Mendez-Diz J.D., Snchez-Polo M., River-Utrill J., Ferro-Grci M.A. 28. Adsorption of sodium dodecylenzenesulfonte on ctivted crons: effects of solution chemistry nd presence of cteri. J. Colloid Interfce Sci. 317: Bouchrd D.C., Powell R.M., Clrk D.A Orgnic ction effects on the sorption of metls nd neutrl orgnic compounds on quifer mteril. J. Environ Sci. Helth 23:

13 Pweł Muszyński Brownwell B.J., Chen H., Collier J.M., Westll J.C Adsorption of orgnic ctions to nturl mterils. Environ. Sci. Technol. 24: Jung R.S., Lin S.H., Tso K.H. 22. Mechnism of sorption of phenoles from queous solutions onto surfctnt modified montmorillonite. J. Colloid Interfce Sci. 254: Khn M.N., Zreen U. 24. Adsorptive removl of nonionic surfctnts from wter using grnite snd. J. Irnin Chemicl Society 2: Khn M.N., Zreen U. 26. Snd sorption process for the removl of sodium dodecyl sulfte (nionic surfctnt) from wter. J. Hzrdous Mterils B133: Nevski D.M., Guerrero-Ruiz A., Lopez-Gonzlez J. de D Adsorption of polyoxyethylenic nonionic nd nionic surfctnts from queous solution: effects induced y the ddition of NCl nd CCl 2. J. Colloid Interfce Sci. 25: Ou Z.Q., Yediler A., He Y.W., Ji L.Q., Kettrup A., Sun T.H Adsorption of liner lkylenzene sulfonte (LAS) on soils. Chemosphere 32: Pri S., Khilr K.C. 24. A reviev on experimentl studies of surfctnt dsorption t the hydrophilic solid wter interfce. Adv. Colloid Interfce Sci. 11: Pinhu R., Ming H. 26. Adsorption of nionic nd nonionic surfctnt mixtures from synthetic detergents on soils. Chemosphere 63: Xu S., Boyd S.A Ction surfctnt sorption to vermiculite susoil vi hydrophoic onding. Eviron. Sci. Technol. 29(2):