Intraparticle diffusion and adsorption of arsenate onto granular ferric hydroxide (GFH)

Badruzzaman, Mohammad; Westerhoff, Paul; Knappe, Detlef R.U.

doi:10.1016/j.watres.2004.07.007

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“…In agreement with our batch kinetics study (Fig. 1), this linear relationship confirms that extended contact time should facilitate the As mass transfer diffusion into GTiO 2 pores and its access to adsorption sites (Badruzzaman et al 2004;Hristovski et al 2008;Kanematsu et al 2012). …”

Section: Field Column Resultssupporting

confidence: 90%

“…The much higher As adsorption in the household pitcher than that in field column results and literature reports (Table S1) could be attributed to its on-off operational mode. This on-off mode provides enough time for As to diffuse into the adsorbent pores and subsequently results in efficient As adsorption (Badruzzaman et al 2004). This on-off operation matches the daily variability in household water demand.…”

Section: Field Column Resultsmentioning

confidence: 99%

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Groundwater arsenic removal using granular TiO2: integrated laboratory and field study

Cui

et al. 2014

Environ Sci Pollut Res

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High concentrations of arsenic (As) in groundwater pose a great threat to human health. The motivation of this study was to provide a practical solution for As-safe water in As geogenic areas using granular TiO 2 (GTiO 2 ). The kinetics results indicated that the As (III/V) adsorption on GTiO 2 conformed to the Weber-Morris (WM) intraparticle diffusion model. The Langmuir isotherm results suggested that the adsorption capacities for As (III) and As (V) were 106.4 and 38.3 mg/g, respectively. Ion effect study showed that cationic Ca and Mg substantially enhanced As (V) adsorption, whereas no significant impact was observed on As (III). Silicate substantially decreased As (V) adsorption by 57 % and As (III) by 50 %. HCO 3 − remarkably inhibited As (V) adsorption by 52 %, whereas it slightly reduced As (III) adsorption by 8 %. Field column results demonstrated that ∼700 μg/L As was removed at an empty bed contact time (EBCT) of 1.08 min for 968 bed volumes before effluent As concentration exceeded 10 μg/L, corresponding to 0.96 mg As/g GTiO 2 . Two household filters loaded with 110 g GTiO 2 in the on-off operational mode can provide 6-L/day As-safe drinking water up to 288 and 600 days from the groundwater containing ∼700 μg/L As and ∼217 μg/L As, respectively. Integration of batch experiments and column tests with systematic variation of EBCTs was successfully achieved using PHREEQC incorporating a charge distribution multisite complexation (CD-MUSIC) model and one-dimensional reactive transport block.

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Section: Field Column Resultssupporting

confidence: 90%

Section: Field Column Resultsmentioning

confidence: 99%

Groundwater arsenic removal using granular TiO2: integrated laboratory and field study

Cui

et al. 2014

Environ Sci Pollut Res

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“…22 A presença de outros íons, na razão ânion/As(V) de 250, também provocou uma redução na capacidade de adsorção. No caso do SO 4 2-a redução na adsorção foi de aproximadamente 82% quando comparada com a ausência de ânion. Este mesmo efeito foi observado para a adsorção de HPO 4 2-pela QTs-FeR, entretanto, no caso do As(V) o efeito salino é menos pronunciado.…”

Section: Isotermas De Adsorçãounclassified

“…No caso do SO 4 2-a redução na adsorção foi de aproximadamente 82% quando comparada com a ausência de ânion. Este mesmo efeito foi observado para a adsorção de HPO 4 2-pela QTs-FeR, entretanto, no caso do As(V) o efeito salino é menos pronunciado. 22 O comportamento observado neste trabalho foi diferente do relatado para a sílica funcionalizada com Fe 3+ , no qual a presença de cloreto, sulfato e nitrato não provocou redução significativa na adsorção de As(V).…”

Section: Isotermas De Adsorçãounclassified

“…Diversos materiais baseados na presença de ferro têm sido empregados como adsorvente, devido principalmente à necessidade de pouco pré-tratamento químico da solução e por apresentarem vantagens, principalmente devidas à formação do complexo Fe:As muito estável. [4][5][6][7][8][9][10][11] Além dos materiais contendo ferro, uma série de outros materiais também tem sido utilizada na adsorção de arsênio como, por exemplo, zeolitas, 2 pasta de cimento Portland, 12 oxisol, 13 políme-ros contendo zircônio (IV), 14 cinzas, 15 sub-produtos da atividade agrícola. 16 Dentre estes materiais alternativos utilizados na adsorção de arsênio encontram-se a quitina e quitosana 17,18 e quitosana impregnada com íons molibdato.…”

Section: Introductionunclassified

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Adsorção de arsênio(V) pela quitosana ferro - III reticulada

Fagundes¹,

Bachmann²,

Tomaz³

et al. 2008

Quím. Nova

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Recebido em 21/3/07; aceito em 17/12/07; publicado na web em 31/7/08 ADSORPTION OF ARSENIC(V) BY CROSSLINKED IRON-III-CHITOSAN. The removal of As(V) by a crosslinked iron(III)-chitosan adsorbent was evaluated under various conditions. The adsorption capacity of CH-FeCL was around 54 mg/g of As(V). The kinetics of adsorption obeys a pseudo-first-order model with rate constants equal to 0.022, 0.028, and 0.033 min -1 at 15, 25 and 35 o C respectively. Adsorption data were well described by the Langmuir model, although they could be modeled also by the Langmuir-Freundlich equation. The maximum adsorption capacity, calculated with the Langmuir model, was 127 mg g -1 of As(V). The inhibition by competing anions is dependant on their kind and valence.Keywords: crosslinked iron(III)-chitosan; arsenate; adsorption. INTRODUÇÃOAlgumas atividades humanas podem favorecer a disponibilização do arsênio presente no solo. 1 A presença de arsênio em água foi relacionada a dermatites, câncer de pele, problemas neurológicos, hepatomegalia, problemas cardíacos, cânceres internos e intoxicações.2 A Agência de Proteção Ambiental (EPA-US), dos Estados Unidos, baixou o limite regular de arsênio para água potável de 50 para 10 g L -1, sendo que a data limite para atingir tais níveis foi em janeiro de 2006. Como resultado desta nova norma, vários trabalhos estão sendo desenvolvidos com o enfoque em novas tecnologias para a redução dos níveis de arsênio, tais como melhoria do sistema de coagulação, sistemas de membrana e novos adsorventes. 3O processo de adsorção em fase sólida é uma alternativa para a remoção de compostos de arsênio. Diversos materiais baseados na presença de ferro têm sido empregados como adsorvente, devido principalmente à necessidade de pouco pré-tratamento químico da solução e por apresentarem vantagens, principalmente devidas à formação do complexo Fe:As muito estável. Com base no que foi mencionado acima, o complexo de quitosana-ferro reticulado (QTS-FeR) foi utilizado como adsorvente de As(V). Foram avaliados os efeitos de vários parâmetros sobre a capacidade de adsorção de As(V), entre os quais a quantidade de ferro no polímero, o pH e a temperatura das soluções de As(V), efeito salino, concentração e tipo de sal. Também foram estudadas a cinética de adsorção e a capacidade máxima de adsorção através da aplicação de modelos matemáticos de adsorção. PARTE EXPERIMENTAL Preparação e caracterização do polímero QTS-FeROs complexos foram preparados com a quitosana da Purifarma com grau de desacetilação de 83% e massa molecular de 165.000. Todos os outros reagentes foram de procedências Vetec e utilizados sem purificação prévia.Os complexos quitosana ferro(III)-reticulado (QTS-FeR) foram preparados e caracterizados de acordo com o descrito na literatura. Estudo de adsorção do As(V) (Métodos de banho) Estudo das isotermas de adsorçãoA adsorção do As(V) foi estudada através do método de banho, num sistema termostatizado, 25 ± 0,5 ºC. Neste experimento foram utilizados 25 mg dos diferentes QTS-FeR em 20 mL de solução de a...

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Arsenic Remediation of Bangladesh Drinking Water Using Iron Oxide–Coated Coal Ash

Gadgil

Gundel

Galitsky

2008

Arsenic Contamination of Groundwater

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Intraparticle diffusion and adsorption of arsenate onto granular ferric hydroxide (GFH)

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Groundwater arsenic removal using granular TiO2: integrated laboratory and field study

Groundwater arsenic removal using granular TiO2: integrated laboratory and field study

Adsorção de arsênio(V) pela quitosana ferro - III reticulada

Arsenic Remediation of Bangladesh Drinking Water Using Iron Oxide–Coated Coal Ash

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