Prove batch di adsorbimento di piombo, uranio, cesio e stronzio su matrice di carbone attivo

La necessità di sviluppare nuove e più efficaci tecnologie per la rimozione di metalli e radioisotopi dalle risorse idriche, dai suoli, e dagli effluenti liquidi industriali è motivata dalla elevata tossicità per l’uomo e per l’ambiente e dalle caratteristiche di persistenza e accumulo nella biosfera di questi inquinanti. Tra le tecniche di rimozione di ioni da soluzione acquosa, attualmente oggetto di studi sperimentali, vi è l’adsorbimento su carboni attivi. Il presente lavoro di tesi affronta lo studio sperimentale dell’adsorbimento di piombo, uranio, cesio e stronzio, in soluzione acquosa, su un carbone attivo granulare, Norit GCN 1240, di origine industriale. Le caratteristiche della matrice sono state studiate attraverso un’analisi spettroscopica FTIR che ha permesso di individuare i gruppi funzionali e una misura mediante microscopio a scansione elettronica (SEM) che ha fornito un’analisi elementale. Lo studio di adsorbimento è stato effettuato attraverso prove batch che consistono nel mettere a contatto la matrice adsorbente con soluzioni acquose contenenti gli ioni di interesse e misurare la concentrazione residua in soluzione. Le misure sono state eseguite mediante spettrometria di massa (ICP-MS). Sono state condotte: prove cinetiche per la determinazione del tempo di equilibrio, prove batch all’equilibrio per la determinazione delle isoterme di adsorbimento ed è stato studiato l’effetto del pH sul processo di adsorbimento. I risultati delle prove cinetiche riguardanti l’adsorbimento di piombo sono stati interpretati con i modelli di Lagergren di pseudo primo ordine e di pseudo secondo ordine. Per interpretare i risultati delle prove all’equilibrio sono stati utilizzati i modelli di Langmuir e Freundlich. I risultati ottenuti permettono di affermare che il carbone attivo studiato ha una buona capacità di adsorbimento nei confronti di piombo e uranio, mentre non presenta affinità nei confronti di cesio e stronzio.