Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/65183
Title: Adsorption of copper and zinc ions on goethite : simulation and potentiometry
Other Titles: การดูดซับคอปเปอร์และซิงก์ไอออนบนเกอไทด์ : การจำลองและโพเทนชิโอเมทรี
Authors: Kanokwan Janhan
Advisors: Korbratna Kriausakul
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Subjects: Potentiometry
Goethite
Adsorption
Copper
Zinc
โพเทนชิออเมตรี
Issue Date: 2001
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The acid/base and complexation reactions of Cu2+and Zn2+ on goethite surface has been investigated by potentiometric titrations at 25.0±0.1℃ within the pH range 3.5 ≤ pH ≤ 9.5 in 0.001-0.500 M NaNO3. The computational evaluation of the potentiometric data revealed the complex species with the intrinsic equilibrium constants for each system as follows: the acid/base of Goethite system: =FeO- (log βint1.-1 = -9.9to -9.0) and =FeOH2+(log p βint1.-1 = 5.8 to 6.8),the Goethite-Cu2+ system: =FeOHCu2t (log βint1.0.1 = 4.5 to 6.0), =FeOCu+ (log βint1.-1 .1=0.8 to 1.3) and =FeOCuOH(log βint1.-2.1 = -5.4 to -8.0), the Goethite-Zn2+system: (=FeOHh Zn2+(log βint2.0.1 = 8.1 to 9.2), =FeOZn+ (leg βint1.-1.1 = -1.9 to -3.0) and =FeOZn(OH)-2(log βint1.-3.1 = -16.4 to -18.2), the Goethite-Cu2+-SO12system: =FeOHCuSO4(log βint1.0.1.1 = ll.0to 13.7), =FeOCuSO4 (log βint1.-1.1.1 = 6.0 to 9.0) and =Fe0CuOHSO42- ( log βint1.-2.1.1 = 1.7 to 2.5), the Goethite-Zn2+-SO42-system: (=FeOH)2ZnS04(log βint1.0.1.1 = 18.0 to 20.3),=FeOZnSO4(log βint1.-1.1.1 = 11.7 to 13.1) and =FeOZn(OH)2S O43- (log βint1.-3.1.1= -2.5). The distribution diagrams of the surface complex species on goethite from the adsorption simulation using the Constant Capacitance Model (CCM) showed that the adsorption of Cu2+ and Zn2+ increased with increasing pH and the adsorption edges were in the pH ranges of 4-7 and of 5-8 for Cu2+ and Zn2+, respectively. In the presence of the sulfate ion, the adsorption of Cu2+ and Zn2+ was enhanced at low pH due to the formation of the Cu2+-SO4 2- and Zn 2+-SO4 2- ternary surface complexes. Pmly little effect on the stability constants and the amount of Cu2+ and Zn 2- adsorbed on goethite surface was observed for 500-fold increase in the ionic strength of solution.
Other Abstract: งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการเกิดปฏิกิริยากรด-เบสและปฏิกิริยาการเกิดสารเชิงซ้อนระหว่างคอปเปอร์และซิงก์ไอออนบนผิวเกอไทต์ด้วยโพเทนชิโอเมทริกไทเทรชันที่อุณหภูมิ 25.0 ± 0.1 องศาเซลเซียส ในช่วงพีเอช 3.5-9.5 และความแรงไอออนิกตั้งแต่ 0.001 ถึง 0.500 โมลาร์โซเดียมไนเตรด จากการวิเคราะห์ผลการทดลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้ค่าคงที่สมดุลการเกิดสปีชีส์สำหรับแต่ละระบบ ดังนี้ ระบบกรด-เบส ลปีชีส์ที่พบคือ =FeO- (log βint1.-1 = -9.9 ถึง -9 .0) และ = FeOH2+ (log βint1.-1= 5.8 ถึง 6.8) ระบบการเกิดสารเชิงซ้อนของคอปเปอร์สปีชีส์ที่พบคือ = FeOHCu2+ (log βint1.-1 = 4.5 ถึง 6.0), = FeOCu+ (log βint1.-1 = 0.8 ถึง 1.3) และ = FeOCuOH (log P βint1.-2.1= -5.4 ถึง-8.0) ระบบการเกิดสารเชิงซ้อนของชิงก์ สปีชีส์ที่พบคือ (=FeOH)2Zn2+ (log βint2.0.1 = 8 1 ถึง 9.2) , = FeOZn+ (log βint1.-1 .1= -1.9 ถึง -3.0) และ = FeOZn(OH) 2 (log βint1.-3.1 = -16.4 ถึง -18.2 ) ระบบการเกิดสารเชิงซ้อนของคอปเปอร์-ซัลเฟต สปีชีส์ที่พบคือ = FeOHCuS04(log βint1.0.1.1 = 11.0 ถึง 13.7 ), = FeOCuSO-4 (log βint1.-1 .1.1= 6.0 ถึง 9.0)และ =FeOCuOHS042- ( log βint1.-2.1.1 = 1.7 ถึง 2.5)ระบบการเกิดสารเชิงซ้อนของซิงก์-ซัลเฟตสปีชีส์ที่พบคือ (=FeOH)2ZnSO4 (log βint1.-1 = 18.0 ถึง 20.3 ) , =FeOZnSO; (log βint1.-1.1.1 = 11.7 ถึง 13.1) และ =FeOZn(OH)2SO43- (log βint2.0.1.1 = -2.5) จากการสร้าแบบจำลองการดูดซับโดยอาศัย Constant Capacitance Model (CCM) ได้ไดอะแกรมที่แสดงการกระจายตัวของสปีชีส์ต่างๆ บนผิวเกอไทต์ของระบบที่ศึกษาทั้งหมดและพบว่าการดูดซับคอปเปอร์และซิงก์ไอออนบนผิวเกอไทต์เพิ่มขึ้นเมื่อพีเอชสูงขึ้นและ adsorption edge ของคอปเปอร์และซิงก์ไอออนอยู่ในช่วงพีเอชประมาณ 4 ถึง 7 และ 5 ถึง 8 ตามลำดับเมื่อมีซัลเฟตไอออนรวมอยู่ในระบบของคอปเปอร์และระบบของซิงก์พบว่าการดูดซับโลหะไอออนจะเพิ่มขึ้นในช่วงพีเอชตํ่าๆ เนื่องจากเกิดสารเชิงซ้อนประเภทเทอร์แนรีระหว่างคอปเปอร์-ซัลเฟตและซิงก์-ซัลเฟตบนผิวเกอไทต์ นอกจากนี้ยังพบว่าการเพิ่มค่าความแรงไอออนของสารละลาย 500 เท่า มีผลกระทบต่อค่าคงที่การเกิดสารเชิงซ้อนและปริมาณของคอปเปอร์และซิงก์ไอออนที่ถูกดูดซับเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2001
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemistry
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/65183
ISBN: 9740315526
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Kanokwan_ja_front_p.pdfหน้าปก และ บทคัดย่อ854.37 kBAdobe PDFView/Open
Kanokwan_ja_ch1_p.pdfบทที่ 1686.08 kBAdobe PDFView/Open
Kanokwan_ja_ch2_p.pdfบทที่ 21.08 MBAdobe PDFView/Open
Kanokwan_ja_ch3_p.pdfบทที่ 3680.7 kBAdobe PDFView/Open
Kanokwan_ja_ch4_p.pdfบทที่ 41.43 MBAdobe PDFView/Open
Kanokwan_ja_ch5_p.pdfบทที่ 5727.4 kBAdobe PDFView/Open
Kanokwan_ja_ch6_p.pdfบทที่ 6634.02 kBAdobe PDFView/Open
Kanokwan_ja_back_p.pdfบรรณานุกรม และ ภาคผนวก2.18 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.