Kontakt: doc. Dr. Ing. Helena Parschová - doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D. - Ing. Eva Mištová, Ph.D.
V oblasti výzkumu ionexových a sorpčních procesů se zabýváme jejich využitím nejen pro energetické a průmyslové účely, ale také jejich použitím pro účely odstranění kontaminantů ze zdrojů vod pro pitné účely.
Výzkumná činnost je zaměřena na selektivní odstraňování kontaminantů ze znečištěných vod vsádkovými nebo kolonovými dynamickými pokusy pomocí standardních typů ionexů, případně polymerních, kompozitních nebo anorganických sorbentů.
 |
Cílem odstraňování oxoaniontů (dusičnany, arseničnany, arsenitany, molybdenany, vanadičnany, seleničitany, selenany, antimonitany, antimoničnany a wolframany) ze znečištěných vod je jejich selektivní odstranění až na stopové koncentrace odpovídající limitním hodnotám pro pitné účely. Studují se vývojové sorbenty (např. ionex s 1-deoxy-1-methylamino-glucitolovou funkční skupinou a ionex s diethanolaminovou funkční skupinou), anorganické sorbenty (sorbent na bázi hydratovaného oxidu železitého, oxidu hlinitého, oxidu zirkoničitého a oxidu ceričitého) a biosorbenty (mořská řasa, chitosan). Kromě selektivní sorpce jednotlivých oxoaniontů je sledována i jejich možná vzájemná separace. Všechny procesy jsou navrhovány tak, aby nevznikaly toxické odpady a zachycené oxoanionty mohly být dále recyklovány.
V experimentech s přírodními sorbenty v současnosti ověřujeme možnosti společného záchytu nebo vzájemné separace radionuklidů cesia a stroncia, kde je naším cílem snížení objemu kapalného radioaktivního odpadu, který je nutné skladovat. Důležitým faktorem účinnosti separace se ukázala solnost prostředí, ve kterém se příslušné ionty vyskytují. V současnosti se jeví jako mnohem účinnější možnost vzájemná separace na různých typech sorbentů, kdy je po separaci možné přihlédnout při skladování, případně ukládání, i k rozlišnému poločasu rozpadu studovaných radionuklidů.
V současné době je výzkum zaměřen také na separaci měďnatých iontů při dekontaminaci kyselých důlních vod. Využívá se selektivní sorbent s funkční skupinou, která má vysokou afinitu vůči měďnatým iontům i při nízkém pH typickém pro důlní vody, které znemožňuje použití standardních typů ionexů. Zachycené měďnaté ionty lze účinně vytěsnit ze sorbentu roztokem amoniaku. Ten není vhodný k získání mědi elektrolýzou. V dalším stupni lze tedy využít další sorbent umožňující záchyt měďnatých iontů z amoniaku, ten lze poté opětovně použít k regeneraci prvního sorbentu. Zachycené měďnaté ionty se snadno desorbují roztokem kyseliny sírové, vzniklý koncentrovaný roztok síranu měďnatého se podrobí elektrolýze za účelem získání mědi. Kyselinu sírovou, lze poté opětovně použít pro regeneraci. Opětovné použití obou regeneračních činidel zásadně zlevní celou technologii, která navíc produkuje kovovou měď.
Další oblastí výzkumu je separace kationtů těžkých kovů z aniontových komplexů. Cílem tohoto výzkumu je nalezení vhodných pracovních podmínek a sorbentů k separaci kationtů kovů z kontaminovaných citrátových nebo šťavelanových roztoků. Účinnost odstranění jednotlivých iontů kovů z aniontových komplexů se zkoumá pomocí standardních katexů, oligoethylenaminových sorbentů a chelatačních sorbentů s iminodioctovou funkční skupinou. Účinnosti separací kationtů z aniontových komplexů se zjišťují pomocí vsádkových a kolonových dynamických pokusů, jejichž cílem je nalezení vhodných podmínek, při kterých dojde k účinnému záchytu a separaci sledovaného iontu kovu z aniontového komplexu za účelem možnosti opětovného použití citrátového nebo šťavelanového roztoku.
V oblasti výzkumu ionexových a sorpčních procesů byl vytvořen užitný vzor:
Šváb M., Štěpánová B., Skalický M., Pohořelý M., Jelínek L., Parschová H.: Zařízení pro testy odstraňování stopových xenobiotik při výrobě pitné vody. Užitný vzor CZ 35 129