Lead Adsorption onto a Domestic Ca-Bentonite

국산 칼슘-벤토나이트에 대한 납 흡착

Bentonite has low hydraulic conductivity and high sorption capacity to limit hazardous heavy metals migration, and thus it has been considered as a liner material for the landfill of hazardous wastes. With a domestic bentonite sorption tests were carried out to investigate the adsorption isotherm and the effect of solution chemistry and temperature on adsorption. Freundlich isotherm was applied to fit the experimental data of lead adsorption, which fitted them well. Freundlich constants and correlation coefficient were calculated to be $K_{F}$\;=\;1.14$, n = 1.70, and $r^{2}\;=\;0.99$, respectively. The distribution coefficients($K_{d}$) for the adsorption of lead decreased with increasing initial lead concentration. The IL increased with increasing the pH of solution and sharply increased at pH > 7, which was attributed to the precipitation of lead species. The IL decreased with increasing the ion strength of solution. The $K_{d}$ gave a small increase with the concentration of ${SO_4}^{-2}$, whereas it had a nearly constant level with the concentration of ${HCO_3}^{-}$ in solution. An increase in the temperature of experimental solution increased the $K_{d}$.

벤토나이트는 매립지로부터 중금속이 유출되는 것을 저지시키기 위한 라이너 물질로 고려되고 있다. 본 연구에서는 국산 벤토나이트를 대상으로 납 흡착실험을 수행하였으며, 평형관계식과 용액화학 및 반응온도가 납흡착에 미치는 영향을 규명하였다. 벤토나이트의 납 흡착반응에서 평형관계식은 Freundlich 등온선을 비교적 잘 만족하였으며, 이 때 실험으로부터 결정된 $K_{F}\;=\;1.14$, n = 1.70, 상관계수($r^2$) : 0.99 이었다. 납이온의 분배계수는 주어진 초기용액농도의 범위에서 농도가 증가할수록 소하였다 pH가 증가할수록 납이온의 분배계수는 증가하였으며, pH>7 이상에서는 침전반응으로 해 그 값이 급격하게 증가하였다. 바탕용액의 이온강도가 증가함에 따라 납이온의 분배계수는 감소하였다. 납이온의 분배계수는 용액중에 존재하는 황산이온의 농도가 증가할 경우에 약간 증가하였으며 반면에 탄산이온의 농도에는 영향을 받지 않았다. 분배계수는 용액의 온도가 증가함에 따라서 증가하였다.