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Adsorption anionischer Azofarbstoffe an Boden/Sediment

  • G. Gaßner
Originalarbeiten Adsorption/Boden

Zusammenfassung

Unter Verwendung einer vereinfachten HPLC-Apparatur wurde mit einer Durchflußmethode das Adsorptionsverhalten von drei anionischen Azofarbstoffen (Acid Orange 6, Acid Orange 10 undAcid Orange 12) an verschiedenen Boden-/Sediment-Bestandteilen (Quarzsand, Ton und organische Substanz) untersucht. Organische Substanz besaß für alle drei Farbstoffe die größte Adsorptionskapazität, gefolgt von Ton und Sand. Bei Gemischen der verschiedenen Bestandteile verhielt sich die Adsorption nicht additiv. Ähnlich aufgebaute anionische Azofarbstoffe wurden mit zunehmender Ladung schwächer adsorbiert. Bei gleich geladenen Farbstoffmolekülen wurde deren Affinität gegenüber dem Adsorbens auch durch die übrige chemische Struktur stark beeinflußt. Während sich die Adsorption an organischer Substanz immer durch Freundlich-Isothermen beschreiben ließ, wurden an Quarzsand und Ton häufig S-förmige Isothermen gemessen. Deshalb muß man für organische Substanz und mineralische Adsorbentien unterschiedliche Adsorptionsmechanismen annehmen. Niedrigere pH-Werte führten stets zu einer stärkeren Adsorption der anionischen Azofarbstoffe. Dagegen läßt sich die Wirkung der Ionenstärke nicht so eindeutig festlegen. Im allgemeinen nahm die Adsorption mit sinkender Ionenstärke ab, einige Male war jedoch ein umgekehrter Effekt zu beobachten. Außerdem gab es einige ungewöhnliche Fälle von teilweise irreversibler Adsorption an Quarzsand und organischer Substantz, wenn die Farbstoffe nicht in einer wäßrigen Lösung mit anorganischen Ionen, sondern in bidestilliertem Wasser gelöst waren. Die Adsorption von anionischen Azofarbstoffen an Boden-und Sedimentmaterialien erwies sich als ein sehr komplexer Vorgang. Obwohl einige interessante Zusammenhänge aufgezeigt werden konnten, ist noch wesentlich mehr Forschungsarbeit erforderlich, um allgemeine Prinzipien zu erkennen, beispielsweise hinsichtlich des Einflusses der chemischen Struktur oder der umgebenden Lösung.

Abstract

The adsorption behavior of three anionic azo dyes (Acid Orange 6, Acid Orange 10 andAcid Orange 12) on different soil/sediment components (quartz sand, clay and organic matter) was investigated with a flow-through method using a simplified HPLC apparatus. Organic matter had the highest adsorption capacity for all three dyes, followed by clay and sand. The adsorption on different components in mixtures was not additive. The adsorption of similar aniomic azo dyes decreased with increasing negative charge. The affinity of equally charged dye molecules to the adsorbents was also strongly influenced by the remaining chemical structure. While adsorption on organic matter could always be described by Freundlich isotherms, S-shaped isotherms were often measured with quartz sand and clay. For that reason one must assume different adsorption mechanisms for organic matter and mineral adsorbens. Lower pH values always led to stronger adsorption of the anionic azo dyes. On the other hand, ionic strength effects cannot be characterized so clearly. Adsorption was generally lowered by decreasing ionic strengths but sometimes the opposite effect was observed. Moreover, there were some unusual cases of partly irreversible adsorption on quartz sand and organic matter when the dyes were not dissolved in an aqueous solution containing additional inorganic ions but in double distilled water. The adsorption of anionic azo dyes on soil and sediment materials turned out to be a very complex process. Although some interesting coherences could be pointed out, much more research is required to recognize general principles, concerning for example the influence of the chemical structure or the surrounding aqueous solution.

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Copyright information

© Springer-Verlag Gmbh 1993

Authors and Affiliations

  • G. Gaßner
    • 1
  1. 1.Lehrstuhl für Ökologische Chemie und GeochemieUniversität BayreuthBayreuth

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