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Natural sediment at a dam and its inorganic materials as adsorbents of praseodymium(Pr(Ⅲ))

International Journal of Sediment Research 2023年第4期38卷 566-575页

作者： Melania Jiménez-Reyes Jaime Jiménez-Becerril Marcos Solache-Ríos Perla Tatiana Almazán-Sánchez Departamento de Química Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares Carretera México-Toluca S/N CONACy T-Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares

The sediment deposited behind a dam(DS) and its inorganic materials(IM-DS) were characterized and used for the removal of praseodymium(Pr) from aqueous solutions. Quartz, albite, and kaolinite were found in the sediment by X-ray diffraction. Kinetic data fit well to a pseudo second-order model, the equilibrium time for DS and IM-DS was 2 h and 3 min, respectively, and the adsorption capacity was higher for Pr/DS(qe= 4.91 mg/g) than for Pr/IM-DS(qe= 3.01 mg/g) in these conditions. Pr/DS and Pr/IM-DS data isotherms were in agreement with the Langmuir-Freundlich model and the maximum adsorption capacities were 4.95 and 4.01 mg/g, respectively. Both processes are exothermic(enthalpy change, ΔH0=-22.8 and-21.8 k J/mol for DS and IM-DS, respectively), the increase of the randomness is small, and the feasibility and spontaneity are low. Praseodymium was desorbed by ethylenediaminetetraacetic acid disodium(EDTA-Na2), sodium chloride, nitric, citric, and humic acids solutions, and one hundred percent of praseodymium was desorbed by the EDTA-Na2solution. The Pr2(EDTA)3(praseodymium ethylenediaminetetraacetate) complex was completely desorbed from both materials(DS and IM-DS). Distribution coefficients(KD) depend upon praseodymium concentration,temperature, p H, and the kind of adsorbent. Chemical reactions of praseodymium with kaolinite and iron minerals could explain the adsorption.

关键词： Praseodymium Sediment adsorption process parameters Desorption

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