Use of Na-modified clinoptilolite for the removal of terbium ions from aqueous solution

Abstract

In this study, Na-modified Transcarpathian clinoptilolite was used for preconcentration of trace amounts of terbium(III) ions from aqueous solutions. The sorbent was characterized by thermogravimetric analysis. The influence of the preliminary thermal treatment on the sorption activity of Na-modified clinoptilolite was thoroughly investigated. In addition, it was found that such characteristics of the solution as the terbium concentration, acidity, and ion strength have an effect on the sorption capacity of the zeolite in dynamic conditions. The optimum pH range of the solution was found to be 8.8-9.0. A preliminary thermal treatment of Na-clinoptilolite in the temperature range 475-700°C increased the sorption capacity of the sorbent. 7M nitric acid, 6M hydrochloric acid, and 1M NaCl solutions were identified as effective desorbents of terbium(III) ions from Na-clinoptilolite. Furthermore, the influence of the most common ions on the uptake capacity of the sorbent was evaluated.

Neodymium sorption on the Na-form of Transcarpathian clinoptilolite

“…The thermogravimetric investigations that have been carried out earlier [ 32 ] showed that TG and DTG thermograms of unannealed samples of natural Transcarpathian clinoptilolite and its Na-form are practically identical. However, the Na-form of clinoptilolite has a more developed effective surface occupied with physically and chemically sorbed water molecules.…”

“…Therefore, the low-silicon calcium variety of clinoptilolite, to which Transcarpathian clinoptilolite belongs, after converting it into the sodium form, shows increased efficiency of cation exchange, in particular, increased selectivity to multi-charged cations. It is well known that Na-forms of clinoptilolite have markedly different sorptive characteristics than unmodified clinoptilolite, and they typically have a greater sorption capacity towards cations of d- and f-transition elements [ [30] , [31] , [32] , [33] , [34] , [35] , [36] ].…”

Sorption of Yb(III) from aqueous solution on Na-clinoptilolite

“…Його часто використовують як сорбент у методі твердофазової екстракції [17][18][19][20][21][22][23], а також у сорбційно-люмінесцентному методі визначення мікрокількостей речовин [24][25][26]. Для покращення фізикохімічних та аналітичних властивостей клиноптилоліту часто проводять його хімічне модифікування [27][28][29][30].…”

Preconcentration of the cobalt using modified forms of the transcarpathian clinoptylolite

“…Зразки Na-клиноптилоліту сушили за кімнатної температури. Проведені раніше [31] термогравіметричні дослідження показали, що ТГ та ДТГ термограми непрожарених зразків природного закарпатського клиноптилоліту та його Na-форми є практично ідентичними. Проте Na-форма клиноптилоліту має більш розвинену ефективну поверхню, зайняту фізично та хемосорбованою молекулярною водою.…”

“…На нашу думку, такий характер процесу сорбції Со(ІІ) зумовлений особливостями хімії поверхні сорбентів, формами знаходження Со(ІІ) у водних розчинах, а також різною здатністю структур модифікованих форм клиноптилоліту до додаткового гідролізу Со(ІІ). Сорбційні властивості Na-та Н-форм закарпатського клиноптилоліту стосовно важких металів сильно залежать від їхньої попередньої термічної обробки [29,31,35,37]. Тому промиті дистильованою водою зразки Na-та Н-форм клиноптилоліту нагрівали за різних температур упродовж 2,5 год і після охолодження в ексикаторі визначали їх сорбційну ємність стосовно іонів Со(ІІ).…”