第 3 章 吸着性能の評価
3.5 有害金属イオン吸着
3.5.2 カドミウム
きた。
3.5.1.3 投入量依存性の確認
3.5.1.2 吸着時間依存性の確認と同様に投入量依存性について調査した。
水銀溶液に対してRH-MACを50 - 2000 mg L⁄ の割合で添加し，120分間十分に撹拌す ることで，投入量依存性の確認をした。水銀に対する投入量依存性の結果を，それぞれFig.
3.5.6に示す。
Fig. 3.5.6 RH-MACによる水銀除去率の投入量依存性
Fig. 3.5.6 から，RH-MACの添加量が多くなるに従い除去率が上がり，RH-MAC1にお
いて投入量2000 mg L⁄ で84.7%の除去率を達成した。
ら0.03 ppmにそれぞれ改正された。
3.5.2.1 吸着等温線の確認
0.03 – 50 ppmのカドミウム溶液に対してRH-MACを500 mg L⁄ の割合で添加し，24時 間十分に撹拌することで吸着等温線の確認をした。また3.5.1.1 吸着等温線の確認と同様に，
もみ殻磁性活性炭に含まれるシリカ成分が吸着に与える影響を確認した。10 - 50 ppmのカ ドミウム溶液に対してシリカ粉末を 500 mg L⁄ の割合で添加し，24 時間十分に撹拌するこ とで吸着等温線の確認をした。RH-MACとシリカ粉末のカドミウムに対する吸着等温線の 結果をFig. 3.5.7に示す。
Fig. 3.5.7 RH-MACとシリカ粉末のカドミウムに対する吸着等温線 (右: 両対数グラフ)
Fig. 3.5.7 から，RH-MAC のカドミウム吸着能力は磁化にほとんど依存しないことを確
認した。実験で得られた最大吸着量は，RH-MAC1が1.67 mg g⁄ ，RH-MAC2が1.63 mg g⁄ ，
RH-MAC3が1.64 mg g⁄ であり，50 ppm以上の高濃度範囲では更に高い吸着量が得られる
と予測できる。また，カドミウムに対するシリカ成分の吸着性能は高いことが確認された。
したがって，カドミウムに対する吸着サイトはシリカ成分にも存在すると考えられる。
Fig. 3.5.7のRH-MAC測定データをLangmuir式3.2.3及びFreundlich式3.2.6に当て はめた結果をFig. 3.5.8に，吸着定数をTable 3.5.2に示す。
Fig. 3.5.8 RH-MACのカドミウム吸着に関する吸着等温式 (左: Langmuir，右: Freundlich)
Table 3.5.2 RH-MACのカドミウム吸着に関するLangmuir 及びFreundlichの定数
Fig. 3.5.8から，Langmuir式には平衡濃度約4.58 – 49.16 ppm，Freundlich式には平衡
濃度約 0.37 – 9.46 ppm の範囲でよく適合した。Langmuir 式から得られた最大吸着量は
Table 3.5.2から，RH-MAC1が1.79 mg g⁄ ，RH-MAC2が1.76 mg g⁄ ，RH-MAC3が1.71 mg g⁄ であった。
3.5.2.2 吸着時間依存性の確認
浄水処理におけるRH-MACの利用を考えるため，カドミウムに対する吸着性能に関して 吸着時間依存性について調査した。環境水中のカドミウムの濃度は原水によって異なるた め，排水基準値の濃度 (0.03 ppm) からの処理を想定した。
カドミウム溶液に対してRH-MACを1000 mg L
⁄
の割合で添加し，1 – 60分間撹拌する ことで吸着時間依存性の確認をした。カドミウムに対する吸着時間依存性の結果を Fig.3.5.9に示す。
W
s[mg/g] α [(mg/g)
-1] K
F[(g/L)
-1] n [-]
RH-MAC1 1.7921 0.1801 0.4132 2.2452 RH-MAC2 1.7562 0.1765 0.4088 2.2681 RH-MAC3 1.7126 0.1858 0.4072 2.3068
Adsorbent Langmuir Freundlich
Fig. 3.5.9 RH-MACによるカドミウム除去率の吸着時間依存性
Fig. 3.5.9から，吸着量は1分以内で飽和し，溶液の濃度が平衡状態になることが確認で
きた。
3.5.2.3 投入量依存性の確認
3.5.2.2 吸着時間依存性の確認と同様に投入量依存性について調査した。
カドミウム溶液に対してRH-MACを10 – 2000 mg L
⁄
の割合で添加し，120分間十分に 撹拌することで，投入量依存性の確認をした。カドミウムに対する投入量依存性の結果を，それぞれFig. 3.5.10に示す。
Fig. 3.5.10 RH-MACによるカドミウム除去率の投入量依存性
Fig. 3.5.10から，RH-MACの添加量が多くなるに従い除去率が上がり，RH-MAC1にお いて投入量2000 mg L⁄ で99.3%の除去率を達成した。