Simultaneous removal of chromotrope 2B and radionuclides from mixed radioactive process wastewater using organo-bentonite

Abstract

KEYWORDSThe simultaneous removal of cationic radionuclides, 137 Cs(I), 60 Co(II) and 152+154 Eu(III), and a chemically toxic anionic pollutant, the analytical reagent chromotrope 2B (C2B), from simulated mixed radioactive process wastewater (MRPWW) has been investigated using bentonite modified with cetyltrimethylammonium bromide. Modification was confirmed by elemental analysis, X-ray diffraction and infrared spectroscopy. Bentonite partially modified to 78% of the cation exchange capacity (PMB) was found capable to adsorb adequately both C2B and the radionuclides from aqueous solutions. Detailed batch kinetics and isotherm studies for removal of C2B singly and the radionuclides simultaneously were performed. The C2B and radionuclides kinetics conform to pseudo-first-order rate equation and the adsorption isotherms are treated with Freundlich and Langmuir models. Thermodynamic parameters were evaluated. Results suggest physisorption and ion-exchange as the principal uptake mechanism for C2B and the radionuclides, respectively. High simultaneous removal was obtained for C2B (≈ 100%) and each of the test radionuclides (>99%) from the simulated MRPWW.CTAB-bentonite Chromotrope 2B Radionuclides Adsorption Radioactive wastewater Wastewater treatment

A Kinetic Model for Exfoliation Kinetics of Layered Materials

“…Thedispersion optical density of graphene exfoliation in NMP (N-methylpyrrolidone) was also reported to scale as t 1 = 2 by Coleman and co-workers. [35,52] An integral reaction-diffusion model for exfoliation of layered materials does not appear to be available,but intra-particle mass uptake of water and other sorbents has been found to exhibit linear uptake versus t 1 = 2 behavior for avariety of materials [53][54][55][56] and is assigned to adsorption-diffusion.…”

A Kinetic Model for Exfoliation Kinetics of Layered Materials

“…[51] Theo verall adsorbed polymer chains may be viewed as osmotic brushes that mitigate against indifferent salt-induced coagulation. [35,52] An integral reaction-diffusion model for exfoliation of layered materials does not appear to be available,but intra-particle mass uptake of water and other sorbents has been found to exhibit linear uptake versus t 1 = 2 behavior for avariety of materials [53][54][55][56] and is assigned to adsorption-diffusion. Thedispersion optical density of graphene exfoliation in NMP (N-methylpyrrolidone) was also reported to scale as t 1 = 2 by Coleman and co-workers.…”

Organo-Bentonit Üretimi ve Organo-Bentonitlerin Kirlilik Giderimi Çalışmalarında Kullanımı

“…Yan ve diğerleri (2007) Shakir ve diğerleri (2011) çalışmalarında setiltrimetl amonyum katyonları ile modifiye edilen bentonitleri kullanarak 137Cs(I), 60Co(II) and 152+154Eu(III) katyonik radyonüklitlerinin ve kimyasal olarak zehirli olan kromotrop-2B anyonunun radyoaktif atık sularından uzaklaştırılmasını araştırmışlardır [47]. Modifikasyon elementel analiz, XRD ve FT-IR spektroskopisi yöntemleriyle tespit edilmiştir.…”

“…Ayrıca çalışmada denge izotermleri incelenmiş kinetik ve termodiamik parametreler belirlenmiştir.Çalışma sonuçları kromotrop-2B anyonunun fiziksel sorpsiyonla, radyonüklidlerin de iyon değişimi ile organobentonite soğrulduğu tespit edilmiştir. Çalışmada, deney koşullarına bağlı olarak organobentonitlerin kromotrop-2B anyonunu % 100 oranında ve radyonüklidleri de > % 99 oranında uzaklaştırabildiği gösterilmiştir [47].…”

“…Organo-bentonitler soğurucu malzeme olarak atık suların arıtımında, toprakta, suda ve havada kirliliklerin yayılmasını azaltmada [34][35][36][37][38], yağ, zirai ilaç, deterjan, nitrobenzen, anilin, naftol ve fenol gibi iyonik olmayan organik kirliliklerin ve pestisitler gibi zehirli bileşiklerin gideriminde [2, 13,17,36,37,[39][40][41][42][43][44], anyonik ve katyonik kirliliği önlemek için bariyer malzemesi olarak tehlikeli atıkların düzenli depolama alanlarında, radyoaktif atık gömülerinde ve diğer jeoteknik bariyer uygulamalarında [36,39,[45][46][47][48][49][50], güçlendirici dolgu malzemesi olarak plastiklerde ve elektrik endüstrisinde [51], kıvamlaştırıcı malzeme olarak boyalarda, yapıştırıcılarda, sondaj çamurunda, kozmetikte ve makina yağlarında [30,52,53], dolgu malzemesi olarak organik-inorganik hibrit, kompozit ve nano ölçekli kompozit uygulamalarında [54][55][56], bentonit minerallerinin polimerik matris içinde homojen dağılımını sağlamada, mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerini geliştirmede ve bazen de maliyeti düşürmek için polar polimerler ile nanokompozit yapımında kullanıldığı birçok çalışma yapılmıştır [52,[57][58][59].…”